一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法与流程

本发明涉及一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，属于多金属提取。

背景技术：

1、当前镍铁冶炼主要采用rkef工艺，即红土镍矿经干燥窑干燥后，与碳质还原剂一同配料后送至回转窑预处理，完成混合料的中ni、fe的预还原及脱水。回转窑产出的高温焙砂加入矿热炉熔炼，产出镍铁及炉渣，打眼定期排出。

2、nio+c＝ni+co

3、fe2o3+3c＝2fe+3co

4、冶炼温度1500～1600℃，碱度0.5～0.6。

5、火法炼锌技术又分为竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼铅锌、电炉炼锌。电炉生产锌粉是将锌焙砂、焦炭、熔剂，按冶炼要求的配料比均匀的混合，经回转干燥窑烘烤，电炉还原熔炼，使物料中锌还原、挥发，脉石造渣熔化。还原的锌蒸汽随高温烟气进入冷凝器，急速冷却变为细粒锌粉被收集。

6、该过程中，因使用冷焙砂与锌浮渣等配料后再进行低温烘干，锌精矿焙烧后的焙砂显热不能利用，造成能源浪费。同时需对物料在此进行干燥，延长处理流程。

7、在电炉熔炼过程中氧化锌被还原、并挥发成锌蒸汽，反应方程式如下：

8、zno+c＝zn(气)+co

9、zno+co＝zn(气)+co2

10、co2+c＝2co

11、电炉炼锌温度一般在1300±100℃，要求碱度r＝1，温度越高锌的挥发速率增加。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，通过合理的镍焙砂、锌焙砂搭配进入矿热炉冶炼，降低了单一镍铁冶炼的温度要求，同时提高了锌的挥发速率。

2、为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，包括以下步骤：

4、(1)红土镍矿预处理：红土镍矿经干燥、配料、回转窑焙烧后，产出高温镍焙砂；

5、(2)锌精矿预处理：锌精矿经焙烧炉焙烧产出锌焙砂，并配入碳质还原剂；

6、(3)焙砂储存：步骤(1)所得高温镍焙砂、步骤(2)所得锌焙砂通过保温热料罐输送至炉顶料仓存储；

7、(4)混和料熔炼：镍焙砂、锌焙砂通过计量下料，进入矿热炉内熔炼；

8、(5)锌粉收集：锌焙砂还原出锌蒸汽混合烟气经冷凝器急速冷却变为细粒锌粉被收集；

9、(6)镍铁产出：镍焙砂经熔炼，产出镍铁及炉渣，定期打眼排放。

10、进一步优选的，步骤(1)中，所述配料过程具体为：

11、将干红土镍矿、碳质还原剂、石灰石按照设定比例混合，混合料进入回转窑进行焙烧，产出高温镍焙砂。

12、更进一步的，所述碳质还原剂为无烟煤、废活性炭、渣煤、焦炭中的一种或者多种。

13、更进一步的，干红土镍矿、碳质还原剂、石灰石的质量比为：(75～80)：(4:～10)：(6～20)。

14、进一步优选的，步骤(2)中，碳质还原剂的配入量为锌焙砂的4％～7％。

15、进一步优选的，步骤(4)中，镍焙砂、锌焙砂均为高温物料。

16、进一步优选的，步骤(4)中，镍焙砂、锌焙砂的质量比为(1～5)：1。

17、进一步优选的，步骤(4)中，熔炼温度为1400～1500℃。

18、进一步优选的，步骤(6)中，产出的镍铁可按要求铸成面包铁或者粒化成镍铁粒。

19、因红土镍矿中高mgo及冶炼温度高特性，与锌冶炼碱度要求匹配。通过合理的进行配料，可在满足锌冶炼的碱度要求上，通过添加石灰石调整碱度，降低整个体系熔炼温度。本发明提供的方法可利用锌焙砂、镍焙砂的高温显热及合理配料，在矿热炉内反应，分别得到锌粉及镍铁产物，扩大矿热炉物料处理范围，节省能源消耗。

20、与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：

21、(1)本发明提高了单一锌火法的冶炼温度，增加锌的反应及挥发速率。

22、(2)本发明通过配入石灰石，既满足了锌冶炼的碱度要求，同时可降低单一镍铁冶炼的温度，降低能源消耗，延长矿热电炉使用寿命。

23、(3)本发明可有效利用锌精矿焙烧产出锌焙砂的显热，减少能源消耗。

技术特征：

1.一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述配料过程具体为：

3.根据权利要求2所述一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，其特征在于，所述碳质还原剂为无烟煤、废活性炭、渣煤、焦炭中的一种或者多种。

4.根据权利要求2所述一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，其特征在于，干红土镍矿、碳质还原剂、石灰石的质量比为：(75～80)：(4:～10)：(6～20)。

5.根据权利要求2所述一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，其特征在于，步骤(2)中，碳质还原剂的配入量为锌焙砂的4％～7％。

6.根据权利要求1所述一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，其特征在于，步骤(4)中，镍焙砂、锌焙砂均为高温物料。

7.根据权利要求1或6所述一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，其特征在于，步骤(4)中，镍焙砂、锌焙砂的质量比为(1～5)：1。

8.根据权利要求1所述一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，其特征在于，步骤(4)中，熔炼温度为1400～1500℃。

9.根据权利要求1所述一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，其特征在于，步骤(6)中，产出的镍铁可按要求铸成面包铁或者粒化成镍铁粒。

10.一种镍铁、锌粉，其特征在于，采用权利要求1～9中任一项所述方法制备得到。

技术总结
本发明公开了一种以红土镍矿、锌精矿为原料联产镍铁、锌粉的方法，包括：(1)红土镍矿预处理：红土镍矿经干燥、配料、回转窑焙烧后，产出高温镍焙砂；(2)锌精矿预处理：锌精矿经焙烧炉焙烧产出锌焙砂，并配入碳质还原剂；(3)焙砂储存：高温镍焙砂、锌焙砂通过保温热料罐输送至炉顶料仓存储；(4)混和料熔炼：镍焙砂、锌焙砂通过计量下料，进入矿热炉内熔炼；(5)锌粉收集：锌焙砂还原出锌蒸汽混合烟气经冷凝器急速冷却变为细粒锌粉被收集；(6)镍铁产出：镍焙砂经熔炼，产出镍铁及炉渣。本发明可利用锌焙砂、镍焙砂的高温显热及合理配料，在矿热炉内反应，分别得到锌粉及镍铁产物，扩大矿热炉物料处理范围，节省能源消耗。

技术研发人员：金山,宁胡斌,姜峰
受保护的技术使用者：盛屯能源金属化学（贵州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/4