一种镍氧压浸出加压釜的尾气余热利用系统及方法与流程

本发明涉及有色湿法冶金，尤其涉及一种镍氧压浸出加压釜的尾气余热利用系统及方法。

背景技术：

1、镍、钴金属氧压浸出传统生产工艺为两段常压浸出+加压浸出，一段常压浸出和二段常压浸出需要把矿浆加热到70℃~90℃以达到常压浸出工艺反应温度，此过程需要消耗大量的高温蒸汽，而加压浸出工序矿浆与氧气反应生成硫酸镍+q(热量)，加压釜尾气余热和加压釜排料闪蒸乏气余热直接排入大气，大量宝贵的余热资源没有得到合理的利用被浪费，企业成本不能有效降低，且尾气夹带的少量有价金属硫酸镍无序分散污染了环境，腐蚀了尾气管周围一定范围内的厂房设施。

技术实现思路

1、本发明目的在于公开一种镍氧压浸出加压釜的尾气余热利用系统及方法，以实现加压浸出尾气和闪蒸乏气余热的利用，避免尾气污染环境和腐蚀基础设施。

2、一、镍氧压浸出加压釜的尾气余热利用系统，包括加压釜、预闪蒸槽、闪蒸槽、一段常压浸出槽、浓密机以及二段常压浸出槽；

3、所述加压釜包括釜体、多个搅拌器，搅拌器设置在釜体上并延伸至釜体内部，釜体顶部设有加压釜排料管、尾气排出管和加压釜进料管，且尾气排出管上还安装有尾气调节阀，加压釜进料管上安装有止回阀；釜体内部每两个所述搅拌器之间设置有能使浆料从顶部溢流的隔舱板，相邻两块所述隔舱板围合形成有隔舱室，每个所述隔舱室底部均设置有氧气支管，该氧气支管与设置在釜体外侧的氧气总管连接且每个所述氧气支管上均安装有氧气调节阀；

4、所述预闪蒸槽和闪蒸槽组成梯级闪蒸系统，预闪蒸槽顶部安装有闪蒸控制阀并通过闪蒸控制阀与加压釜排料管连接，侧部上端连接有预闪蒸槽溢流管，该预闪蒸槽溢流管另一端与闪蒸槽连通；闪蒸槽顶部安装有闪蒸乏气出口管，该闪蒸乏气出口管与尾气排出管连通，中部设有内装液位传感器的闪蒸槽上液位监测口和闪蒸槽下液位监测口，底部连接有闪蒸槽排料管，该闪蒸槽排料管上安装有排料调节阀；

5、所述一段常压浸出槽顶部连接有一段尾气余热利用管和一段蒸汽进口管，侧部连接有一段进料管和一段出料管；一段尾气余热利用管上安装有一段尾气利用调节阀并通过一段尾气利用调节阀与尾气排出管连接，一段蒸汽进口管上安装有一段蒸汽调节阀并通过一段蒸汽调节阀与外部蒸汽源连接；

6、所述浓密机顶部与一段出料管连接，侧部开设有上清液溢流管，底部开设有底流排出管；

7、所述二段常压浸出槽顶部连接有二段尾气余热利用管、二段蒸汽进口管和二段常压配液管，侧部连接有二段进料管和二段出料管；二段尾气余热利用管上安装有二段尾气利用调节阀并通过二段尾气利用调节阀与尾气排出管连接；二段蒸汽进口管上安装有二段蒸汽调节阀并通过二段蒸汽调节阀与外部蒸汽源连接；二段进料管上安装有底流输送泵并通过底流输送泵与底流排出管连接；二段出料管上安装有加压泵并通过加压泵与加压釜进料管连接。

8、上述尾气余热利用系统还包括dcs工控系统，该dcs工控系统分别与闪蒸控制阀、尾气调节阀、排料调节阀、一段尾气利用调节阀、底流输送泵、加压泵、二段尾气利用调节阀、氧气调节阀、一段蒸汽调节阀、二段蒸汽调节阀以及液位传感器信号连接。

9、二、一种镍氧压浸出加压釜的尾气余热利用方法，包括以下步骤：

10、1）常温浆化镍矿浆通过一段进料管进入一段常压浸出槽，通过dcs工控系统打开一段蒸汽调节阀通入蒸汽，使一段常压浸出矿浆升温至70℃~90℃浸出反应，反应后的矿浆通过一段出料管进入浓密机；

11、2）进入浓密机的矿浆沉降分离后，顶流上清液从上清液溢流管排出后经压滤做成品液，底流矿浆经底流排出管、底流输送泵以及二段进料管进入二段常压浸出槽进行二段常压浸出；

12、3）进入二段常压浸出槽的矿浆，经二段常压配液管注入常温酸性溶液配液后，通过dcs工控系统打开二段蒸汽调节阀以通入蒸汽加热槽内物料至70℃~90℃发生浸出反应，二段常压浸出后的矿浆经二段出料管、加压泵和加压釜进料管进入加压釜；

13、4）通过dcs工控系统打开氧气调节阀，进入加压釜的矿浆与氧气总管内的氧气在釜压0.55~1.4mpa下氧压浸出，加压釜内不需要通入蒸汽加热，矿浆与氧气反应生成硫酸镍和热量，热量自动将釜内矿浆气液固三相加热升温至145℃~200℃；

14、5）通过dcs工控系统打开闪蒸控制阀，高温高压液固相矿浆经加压釜排料管进入预闪蒸槽，经预闪蒸槽溢流管至闪蒸槽，当dcs工控系统监测到闪蒸槽上液位监测口内的液位传感器发出信号时，即闪蒸槽液位至上液位时打开排料调节阀，使加压浸出矿浆排出；反之当dcs工控系统监测闪蒸槽下液位监测口内的液位传感器发出信号时，即闪蒸槽液位到下液位时关闭排料调节阀；

15、6）通过dcs工控系统调节尾气调节阀和氧气调节阀开度以维持釜压稳定在0.55~1.4mpa，高温高压气相尾气经尾气排出管排出；

16、7）通过dcs工控系统调节一段尾气利用调节阀和二段尾气利用调节阀的开度增大、一段蒸汽调节阀和二段蒸汽调节阀的开度减小，以保持一段常压浸出槽和二段常压浸出槽内矿浆温度始终控制在70~90℃。

17、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

18、该系统通过将加压釜和闪蒸槽内的高温尾气通入一段常压浸出槽和二段常压浸出槽用于矿浆加热，降低了新鲜蒸汽用量，从而大幅降低了能耗成本；并且解决了尾气夹带的少量有价金属硫酸镍无序分散导致的环境污染问题，使夹带的有价金属重新进入了生产系统，消除了尾气周围一定范围内厂房设施的腐蚀问题，显著的改善了生产环境，对有色金属镍氧压浸出生产具有重要意义。

技术特征：

1.一种镍氧压浸出加压釜的尾气余热利用系统，其特征在于，包括加压釜（1）、预闪蒸槽（6）、闪蒸槽（8）、一段常压浸出槽（13）、浓密机（17）以及二段常压浸出槽（21）；

2.如权利要求1所述一种镍氧压浸出加压釜的尾气余热利用系统，其特征在于：还包括dcs工控系统，该dcs工控系统分别与闪蒸控制阀（4）、尾气调节阀（5）、排料调节阀（12）、一段尾气利用调节阀（14）、底流输送泵（20）、加压泵（25）、二段尾气利用调节阀（22）、氧气调节阀（28）、一段蒸汽调节阀（29）、二段蒸汽调节阀（30）以及液位传感器信号连接。

3.一种利用权利要求1所述尾气余热利用系统进行尾气余热利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开一种镍氧压浸出加压釜的尾气余热利用系统及方法，该系统包括加压釜、预闪蒸槽、闪蒸槽、一段常压浸出槽、浓密机以及二段常压浸出槽；通过将加压釜和闪蒸槽内的高温尾气通入一段常压浸出槽和二段常压浸出槽用于矿浆加热，降低了新鲜蒸汽用量，从而大幅降低了企业生产成本；并且解决了尾气夹带的少量有价金属硫酸镍无序分散导致的环境污染问题，使夹带的有价金属重新进入了生产系统，消除了尾气周围一定范围内厂房设施的腐蚀问题，显著的改善了生产环境，对有色金属镍氧压浸出生产具有重要意义。

技术研发人员：吴培德,李瑞基,辛怀达,赵军天,王瑞林,关敬升,段佳,祁川,李树兴,魏志萍,张应婷
受保护的技术使用者：金川集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15