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《镍精矿富氧顶吹熔池熔炼技术的研发与工业化应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、镍精矿富氧顶吹熔池熔炼技术的研发与工业化应用2010年2月第l期周民等:镍精矿富氧顶吹熔池熔炼技术的研发与工业化应用.9.,…",重金属j,-.-.-._.-¨/镍精矿富氧顶吹熔池熔炼技术的研发与工业化应用周民,万爱东,李光(金川集团公司冶炼厂,甘肃金昌737100)[摘要】介绍了镍精矿富氧顶吹熔池熔炼技术的研发与工业化应用,叙述了金川集团公司100万t镍精矿项目的论证,工业试验,工业生产和主要技术经济指标.[关键词]镍精矿;高氧化镁;富氧顶吹熔池熔炼;工业试验;生产实践[中图分类号】TF815.031.1[文献标识码】B[文章编号]1672—
2、6103(2010)01—0009—04l概?述为了进一步扩大生产规模,增强对原料的适应能力,提升火法冶炼的技术和装备水平,在成功引进,消化吸收,创新镍闪速熔炼和含镍铜精矿自热炉熔炼技术的基础上,2004年金川集团公司决定投资24亿元新建一套镍冶炼系统.公司系统分析了世界先进的有色冶炼技术,对原料适应性,节能,环保等方面进行了综合比较,在充分考虑企业未来资源的综合利用,贫矿资源开采加大,自产镍精矿氧化镁含量升高,外购镍精矿品位降低成分越来越复杂等状况,本着与现有的镍闪速熔炼系统原料和工艺优势互补的原则,选择了原料适应性强的富氧顶吹熔池熔炼工艺.
3、新建的镍冶炼系统用于处理含镍较低(6%),氧化镁较高(10%)的镍精矿,规模为年处理镍精矿100万t,年产高镍锍(含镍量)6万t.2004年在对系统工艺方案进行论证后,决定引进澳斯麦特熔池熔炼工艺.然而澳斯麦特熔池熔炼工艺用于镍精矿熔炼尚属首次,金川,澳斯麦特和恩菲三家公司结合金川公司40年来镍冶炼生产经验,尤其是成功消化吸收镍闪速强化熔炼的成功经验,对镍精矿熔池熔炼工艺进行了多方面研究,探索和完善.三家公充分发挥各自的优势,在项目论证,试验,工程设计,工程建设,试车投产过程中紧[作者简介]周民(1966一),男,甘肃金昌人,大学本科,教授级高
4、工,从事冶金生产技术工作.金JiI集团公司冶炼厂厂长.[收稿日期]2009—11-02[修订日期]2009—12—14密合作,为项目的成功奠定了坚实的基础.项目于2004-2005年进行了全面论证,工业化试验以及初步设计,2006年完成工程设计,2006年9月30日动工建设,2008年8月建成,建设工期22个月.2008年8月顶吹熔炼系统开始烘炉,2008年9月热负荷试车试生产,2008年12月试生产小时投料量达到设计生产能力.金川镍精矿顶吹熔炼系统一次性顺利试生产成功,很重要的原因是项目前期对工艺进行了详细的技术论证,选取了最适合顶吹熔炼镍精
5、矿的工艺流程,特别是借鉴了镍闪速炉和自热炉强化熔炼的经验,对关键的顶吹熔炼工艺进行了工业化试验.另外,原料预处理系统的完善,顶吹熔炼工艺的优化,炉渣贫化和吹炼配套设施等关键子项的详细方案论证,也为工业化大规模生产的成功打下了基础.2工业化试验富氧顶吹浸没式喷枪熔池熔炼技术工业化应用于镍精矿熔炼没有先例,而未来金川公司处理的镍精矿含氧化镁高(10%),熔炼温度要比铜精矿熔池熔炼高出150~200℃,因此该技术用于处理金川镍精矿在炉寿命,喷枪寿命,过程控制等方面均存在较大的技术风险.为了降低工艺的技术风险,验证工艺设计的合理性和可控性,2005年1
6、0月在金川进行了工业化试验.2.1试验目的富氧顶吹浸没式喷枪熔池熔炼是通过插入熔?10?中固有色冶金A卷生产实践篇?重金属池的喷枪喷入富氧空气,富氧空气与加入炉内的原料发生反应,熔炼过程速度快,氧利用率高,燃料补充的方式灵活,可通过喷枪喷入粉煤,重油和天然气,也可以通过炉顶加人块煤等.在喷枪内高速气流的冷却作用下,喷枪外壁形成挂渣,保护喷枪管,以延长喷枪的寿命.熔炼过程产出的炉渣含有价金属较高,需要进一步进行贫化处理.工业试验的主要目的是:(1)考察熔炼工艺对高镁镍精矿的适应性,渣型的合理性,熔炼温度,炉内低镍锍与炉渣分离状态,低镍锍品位可控性
7、等;(2)考察熔炼过程烟尘率,喷枪寿命及烟气特性等技术指标;(3)考察金属在低镍锍和渣中的分布状况,熔炼过程炉内的喷溅程度及炉体冲刷腐蚀情况等.2.2试验结果工业试验是在对处理自产镍铜精矿自热炉相关的喷枪系统局部实施改造后进行的,使用澳斯麦特设计的试验喷枪.主要工艺参数按照工业化生产设计值进行控制,镍精矿处理量6～8t/h,富氧浓度60%,入炉镍精矿含H08%～10%,MgO9%一10%,镍精矿采用皮带从炉顶加料口人炉.相关的工业化试验共进行了20d,产出的低镍锍与炉渣分离较好.试验表明,该工艺具有原料适应性强,烟气二氧化硫浓度高,烟尘率低等优
8、点.工业化试验验证了镍精矿富氧顶吹熔炼熔池工艺的可控性,确定了该工艺处理高MgO镍精矿的合理渣型和温度.试验中暴露出的喷枪寿命较短,炉内喷溅严重,炉体
