3.4  ！镍 冶 炼 — 3】.，4.1  本条【。对镍冶炼工艺流程选！择作出规《。定 ： 》    1  根】据不同的原料—选择相应的镍—冶，炼工艺流程》 —     》  ： 1)镍硫化矿可通！。过选矿富集富集后】产出的铜镍》精矿的含镍品位【可达6％～12％】浮，选硫：化铜镍精矿中—含，有以硫化铁》。形态存在的燃料成】分采用火《法冶炼工艺处理能】充分：利用精矿中的—潜热降低能源—消耗火法冶》炼工：艺还有利于回收铜镍！精矿中的《贵，金属 — ： ，       2】)，氧化镍矿(红土矿)！储量巨大据19【87年国际红土矿年！会统计镍储量的8】0％：为，红，土矿而且赋存于地表！易，采，可，露天开？采具有开发》的优势条件氧化【镍矿：(红：土矿)不能》通过：选矿富集应根据【矿石品？位和矿石类型选【择冶炼工《艺火法冶炼》流程有竖炉预还原】电，炉熔炼？法、：回转窑还原》电炉熔炼法、煅烧还！原，成镍铁？法；湿法冶》。炼流程有还原焙烧氨！浸法、？加压酸浸法等一般】来，说矿床上层矿—石适宜于湿法冶【炼下层矿石适宜【于火法？冶炼中间过渡层适宜！。于两种冶炼》方法 》 ：      — ， ， 3)利用废杂镍】原，料炼镍不仅扩大了镍！资源而且《还有投资《省、能耗《少、生产成》本低：、，环境污染轻等优【点在有转炉吹炼低】镍锍的工厂废杂镍】原料可作为》。。冷料加入转炉处【理利用低镍》锍吹：炼作业的富余—热量将废《杂镍原？。料熔化并吹炼成高镍！锍既利用《。了余热又满足了低镍！锍吹炼作业温度控】制的要？求含镍合金的高熔点！废杂镍？宜加入电炉中熔炼】  【。   ？。。2  ？火，法炼镍的熔》炼方法众多》归纳起来有传统的】鼓风炉熔炼、—。反射炉熔炼、电炉熔！炼以及现代的闪速】熔炼(包括奥托昆】普闪速熔炼、英可】氧气闪速熔炼)、】。富氧顶吹浸没熔【。池熔炼(包括艾萨法！。、奥斯麦特法)【、氧气顶吹自热熔】炼法等强化熔炼【工艺： 》   ？  传统《的鼓风炉熔》炼、：反射：炉熔炼和电炉熔炼】工艺的共同特点是】不，能充分利用硫化铜】镍精：。。矿熔炼？过程中？的化学反应热—。因此需要消耗—大量的辅助燃料【。或电能此外熔炼过程！产生的烟气二—氧，化，。硫浓：度低：不能：经济地回收从而造成！对生态环境的严【重污：染因此自2》0世：纪70年代以来【逐渐被一些新兴的】强化熔炼方法所【。取代由于电炉熔炼对！物料的适应性—强热效？率高：。且热量集中可—。获得冶炼需要—的高温并可控制【。冶炼产物《的过热温度从而【有利：于处理一些难熔复杂！物，料，在镍冶炼中仍有【一定：的使用价值 】 ：   ？  闪速熔》炼和熔池熔炼的共同！。特点是可充》分利用硫化铜镍精矿！熔炼过程《中的化学反》应热在自热或—接近自热的条件【下完：成熔炼过《程有效地降》低能源消耗》熔，炼过程产生的烟气量！小烟气中《二氧化硫浓度高【可以经济地回收有】利于消除污染保护环！境， 》  ：  ： 3  闪速熔【炼和各种《熔池熔炼工艺—普遍采用富氧熔【炼，技术而且《鼓风富氧浓》度有越来越》。高的趋势其》原因是 【   《  采用富氧—熔炼：可以改善熔炼—过，程的：热量平衡减》少烟气带走的热量从！。而可以减少辅助【燃料的消耗 ！ ：    采用—富氧鼓风可以强【化，熔炼过程提高—设备的生产能力因此！提高鼓？风富氧浓度常被作为！提，高生产能力、降低】单位：产品综合能耗的【主要：手，段之一？ —   ？ 鼓：风富：氧浓度的提高将【直接导致《。烟气量的减少和烟】气二氧化硫浓—度的提？高，。降低了烟气处理【过程的能耗有利【于烟气制酸及—生态环境保护— ： 《    制氧技术】的进：步降低了氧气能耗和！生产成本为熔炼过程！。大量使用氧气创【造了有利条》件，。 《     4  ！目前：低镍锍的吹炼作业绝！大多数在卧式转炉内！进行卧式转》炉热量利用较好除】自热完成吹》炼，作业外还可以—利用富余热量处理】。含镍杂料、》包，壳、烟尘块等固态】冷，料此外卧式转炉还】具有建设投》资低、技术成熟、杂！质脱除率高高—镍锍：含铁容易《控制：。钴回：收率稳定《等优点 】   ？  由于卧式—转炉吹？炼过程是间》歇式的周期性—作业产出的》烟气量？和烟气中二》氧化硫浓度都有波动！给烟气？制酸带？来，麻烦此外卧》式转炉炉口漏风量】大造：成烟气量《增大和烟气二氧化硫！浓度降？低；炉体《倾动时？。炉，口二氧化硫烟气逸】出污：染，操作环境为了—解决上述《问题在铜锍吹炼中】相继出现了三菱法吹！炼、闪速吹炼和【奥，斯麦特吹炼等连【续吹炼工艺》这些新的吹炼方【法的共同《特点是烟气连续二】氧化硫浓度稳定【炉，子，密闭性好《改，善了二氧化硫—外逸所造成的操作环！境恶化在低镍锍【吹炼方面《国内还？没有连续《吹炼生产实践而且】建设投资也较高但是！随着环保要求的日益！严格：开发利用连续—吹炼工艺也应是低】镍，锍吹炼技术的发【展方：向目前顶吹浸没吹】炼，技术在？。南，非已成功应》用于低镍锍》的，吹炼：作业 —    》 5  镍精矿【采用闪速《熔炼和？熔池熔炼进行造【锍熔炼时产出的【炉渣：含镍通常在1％以上！需，经贫化处《理，。以热态炉渣进入【电炉贫化是工业【上广：泛应用的方法—具有能耗低、流程】简便的优点金川集团！有限公司《采用的闪《速熔炼炉与贫化电炉！组合在一《起的合成炉更具有节！能优：点富氧顶吹浸没熔炼！的炉渣常在沉—降电炉中同时进行】贫，化过程？低镍锍吹炼产—。出的吹炼渣一般【返回熔炼炉》处理以回收其中有】价金属吹炼渣以【热态炉渣加入—贫化电？炉具有流程短—、金：属回收率高》、能耗低《等优点被广泛认同】    ！ 6 ？ ，国内外高镍锍生产】电镍技？术主要有2》类、4种方法即【硫化镍阳极》电解法、粗镍—电解法、氯》浸-电积法和酸【浸-电积法目前【世界上俄罗斯、【加，拿大汤普森精炼【厂和：我国仍？。采用传统的高镍锍可！。溶阳极电解工—艺其产量占》世界电？镍总产？量的60《％～70％20世纪！。70年代以》来许：多老：厂相继采用酸浸【-电积和氯浸-电积！。。精炼改造《原有传统电解—精，炼，工艺：新建的？精炼厂？多采用浸出-电【积工艺 ！    《。硫酸浸出-电积工】艺，镍、钴浸出率—高浸出液中杂质含】量，少阳：极液：闭路循环无污—染设备？材，质容易？解决产品可多样化可！生产电积镍、镍【粉、镍？块、钴粉《、硫酸镍等》缺点：是加：压浸出设《备昂贵运行费用高】氯浸-电积工艺流】程短常压下浸出【镍钴浸出率高—溶液体积少电—解，产，出，氯气可循环利用电】积镍外观质量—、指标均优于酸【浸工艺成本更低但】环境的治理》和设备的防腐有一定！的难度？因此选择镍的—精炼工艺方案应根】据具体？建设条件综合分【。析比较后予以确定 ！ 》3.：4.2  综—合能耗指标主要依】。据对国内镍冶—炼企业？产品能耗情况的调】查以及参照现行【国家标准镍冶炼【企，业单位产品》能源消耗限》额GB 2》1，2，51规定《的能耗指标 ！     现【。行，国家标准《镍冶炼企业单位产品！能源消耗限额—GB ？21251-20】。07的？有关指标摘录—见表9～表1—1， 《 ， 表9  》现有镍？冶炼企业单》。位产品能耗限额【限定值 》 《 表【10：。  新建镍冶炼企】业单位产品能—耗限额？。准入值？ ， 》 ？ 表《。11  镍冶炼企业！单位产品能耗限【额，先进：。值 》 ： —。  ：。  上述各表—中“先进值”—是世界？。先进：水平“准入值—。”是新建企业—必须达？到的：能耗指？标本规范综合能耗】指标的？确，定是以“先进值”作！为一级能耗指标的参！考值以“准入值【”作为三级能耗【指，。标的参？考值 【 3.4《.，4  本条对铜【镍精：矿熔：。炼应：采取的？节能措施作出规定】 —。    1  熔炼！过程：实行精料方针就是要！提高精矿含镍品位降！。。低含高熔点》的脉石成《分有利于减少—。无用成分消耗热【能降低冶炼温—度从而能够有效地降！低冶炼能耗 【 ，。   》  2  》闪速熔炼炉等强化熔！炼工艺的烟气温度】高，达1350℃～【1450℃蕴含大】量，热，能炉后？设置余热锅炉可回收！其中60《。％～70《。％的余热《所产中压蒸汽—可供发电或生产、】生活用汽《从冶金工业炉窑产出！的高温烟气中回收余！。热是重要的节能【措施故本款为—强制性条款必—须严格执行》 —    3 — 硫化铜镍精—矿闪速熔炼》已有50年历史【我国金川集》。团有限公司于199！2年建成投产了【世界上第五座炼镍】闪速熔炼炉采用合】成式闪速炉炉型合】成式闪速炉是将传】统，闪速炉？与贫化电炉合二为】一的一种炉型其【贫化区(实际上【。。就是一台《贫化：。电炉)？与闪速炉沉淀池连通！。闪速炉？热渣：。不需要出炉》就流入到贫化区【流程：短，、结构紧凑充—分，利用：了炉渣的显》热可降低炉渣—贫化电能消》耗炼镍闪《速炉渣？含，有价金属高且其【又不：能通过选矿》的方法进行回收因】。此采：用电炉贫化》是，常用：。的有效途径》而合成式闪速—炉，的上述？特点很适合》镍冶炼？的要求在达到—弃渣指标的同—时，又有利于节能 】     】 ，。   1)闪—速熔炼属悬浮—熔炼：。。反应：塔，中，的物料在2s—～3s内完成氧【化脱：硫、熔化、》造渣等主要化学反】应精矿含水如果超】。。。过0.3％熔—炼过程中物料颗粒表！面将：形成一层水蒸气【薄膜延长颗粒到【达着火温度》时间影响《颗粒在气流中的【分散阻碍反应—的顺：。利进行精矿还来不】及反：应就落入《熔池：产生“生料》”精：矿中的可燃成分的潜！热，非但没有得到利用】而，且为了熔《化“生料”还需增加！补，充燃料量造成能耗】升高因此精矿含水应！控制在0.3％以】下精矿粒度越细精】矿的比表面积越【大表面能也越大【与富氧空气》中的氧气接》触就越充分可—以，提高：反应速度和反应的彻！底程度充分释放精矿！中的：反应潜热降低补充】的，燃料量节约能源【铜镍：精矿的粒《。。度一般？控制在？-20？0目占80％以上 ！。  —       2】)闪速炉采用高富】氧浓：度、高处理量和高】热，。。强度熔炼技术反应塔！所需补充的燃料量】非常少沉淀池及【上升烟道可以—。不消耗或少消耗燃料！  【     》  ：3，)闪：速熔炼？高镍锍品位》宜控制镍加铜之和在！。。。45％～50％ ！。     】4，  富氧《顶吹浸没熔》炼包括艾萨》法、奥斯麦特法 】  — ，      —1)炉料水分—过高会？增加：。熔炼过程能耗过低】则增加烟尘率一般控！制入炉？。炉料水分《为，8％：～10％《 ？   》 ，  ：。   3)控—制合理的氧》化深度的目的—是防止过氧化减少】还原的二次煤量 】 ，      ！。 ，  4)如果煤的低！发热值过《低烟：气量：会增大所带走的【热量增？多烟气处理系统也】。会非常庞大热损失】增加 】    5  氧】气，顶吹自热《熔炼由于采》用水冷氧枪且—氧枪在熔体上部作业！氧枪寿命长能—够承受高富氧浓度和！高温的作业环境【一般氧气浓》度控制在9》0％以上烟》气量少？烟气带？走的热量《也少：。 《     6【  电炉熔炼应【根，据炉渣？的熔点、黏度、密度！、导电性等选择【。渣型选择熔点低、】黏度低的渣型将在】较，低熔炼？温度下满足熔炼反】应和生产操作—的要：求从而降低电—能消：耗渣型？决定炉渣的导电性】从，而决定电极的插入深！。度电极插入深度不同！炉内：的电：气，制度也发《生变化即熔池—上部的？三，角形负荷和熔池下】部的星形负荷发【生变化导致》上下：部温度？发生变？化，；在一定功率下【为了获得合》适，的低镍锍温度和【炉渣温度以》及化料速度应根【。据选择的《渣型调整变压—器电压等级以使电极！调整到最佳工作状】态最：佳的电气制度使每吨！。。物料消耗的》能，。量最小？ 3【.4.5 》 本条对低镍锍吹炼！应，采取的节能》。措施作出规定— —    1  利用！转炉吹炼《低镍锍所产生的热】量处理含镍》物料以？回收其中的镍可以充！分利用转炉》吹炼的过剩》热节约能源 【    【 2 ？ 转炉吹《炼低：镍锍主要能耗是转】炉鼓风机电耗由【于鼓风机功》率大：在转炉加料》、出料或《处理故障《。时停吹的时间内不】能随：开随停？故停：。吹时间愈长》浪费电力愈》大所以提高送风【时率和采《用节能的调节—鼓风量技术可以【降低电耗 】。。。     3 】 转炉设《置汽化冷却》或水冷？的密闭？烟罩能防《止喷溅？物和烟尘在烟罩内】粘结和控制漏风【率以减少烟气—量，的增加保持烟气中S！O2浓度降低排烟】及制酸？系统的能耗转炉密】闭烟罩漏风率应控制！在50％以内— ：   — ， ，4  低《镍锍在？转炉吹？炼中产？。出的高温烟气蕴【含大：。量热能吹炼炉—后设置余热》锅，炉所产中压蒸汽可】供发电或生产、【生活用汽符合国【家节能减排的要求】。目，。前国内普遍》将烟气余《热回收作《为企业必须采—用的重要节》能措施故本款为强】制性条款必须—严格执行 — 《3.4.6》  转炉渣电炉【。贫化节能措》施与电炉《熔炼原理相似应选】择熔点低、黏度低】的渣型？在，较低：熔炼温度下满足熔炼！反应和？生产操作的要求【。降低电能消耗根【据，。渣型选择合理的电气！。制，度降低每吨》。物料消耗的能量 ！ 3》.4：。.7  本条—对高镍锍选矿分【离应采取的节能措】施作出规定 【 《    1  【高镍锍？大块砸？碎采用液压碎石【机代：替低效率、》高能耗的轨道转盘砸！碎机单位时间—砸碎作业效率提高了！30％降低了电能】消耗 《    【 2  GYP【-，900惯性圆—锥破碎机是我国与】俄罗斯共《同研制的专利—产品设备具》有良好的料》层选择性破碎作用破！碎比大产品》粒度细技术》经济指标稳定操作】安全方便细》碎工序采用惯性圆】锥破碎机取》代传统？颚式破碎《机单：位，时间内破碎》作业效？率提高近15％高】镍，。锍粒度？由30？mm降至《20mm以》。下进：一，步降低？了，能源消？耗， ？   》 ， 3：。  ：过滤：选用重力脱》水器：对浮选精矿进行【预先脱水在》不，增加浓缩《。、过滤设备的—前提：下不仅能满足生【产要求而且提—高了过滤机的单位】生产作？业效率降低了能耗】。 —    4》 ， ，根据加拿大Inco！公司的生《产经验精选作—业采用浮《选柱：可简化流程、—提，高精矿富集比—、，简化作业次数、减】少设备？台数另外对于细粒浮！选，也可：选，用杰姆？森浮选槽实现优化经！济技：术指标、降低能【耗，。的目的 》 《。3.4.《8  二次镍精【矿熔铸？反射炉烟气系统设置！了余热？锅炉和？空气预热器产出蒸汽！和热风用热》风，助燃粉煤使燃烧稳】定提高？产量和热效率直【接降低了一次能源消！耗 【    采》用富氧熔炼有利于】节能和产能的提高 ！ 3.4】.9  本条对镍】电解精炼应采取的】节能措施作出规定】  【   1《  影响电》解精：炼蒸汽消耗》。的主要？因素是电解液的【蒸发造成的热损失以！及，电解槽体《。、溶液管道》和设备的表面散热损！失本款中的》降低蒸？汽消：耗的措？施均来源于工厂实】际生产中总结出来】的行之有效的经【验  】  ： 2  提高电流效！率是降？低镍电？解，精炼直流电耗的【主要手段之一本条】中，提高：电流效率的措—施均为工厂》实，际生产中总结出【的行：之有效的经验 【  —   提高电流【效率：的途径主要有—防止槽体漏电避【免，极板之间形成短【路合理控制阳极板杂！质含量、溶液成【分及酸？度等 】    电解槽对地！绝缘的好坏》直接影响电能消【耗、安全《生产因此要选择绝缘！性能好、抗腐蚀强、！韧，性好、热膨胀系数】小，、表面光滑的—云母绝缘装置并安装！固，定“横电”装置 ！  》   3  降低槽！电压也是降低镍电】解精炼直流电耗的】主要手段之一缩【小同极中《心距可？以减：少电：解液阻力、降—低电流通过》电解液的电》阻对降低槽电—压有：直接的关系 ！     提【高电解液温》。度有利于降》低电解液的黏度加快！离子扩？散速度降低电解【液的电？阻对降？低槽电压有利目【前各工厂电解—液温度控制在—。65℃～75℃ 】。。   【  电解槽》溶液循？。环方式为上进下出】方式电？解液由上液管向阴】极，室内不？。断供给足以》补充电解过程中【沉积在阴极上的镍】量同：时靠静压力作用使贫！化后的？溶液通过隔膜渗【入阳：极，室这种循环方—式有利于消除—浓差极？化，现象获得较》高的电极电流效【率 》   《 ， ，硫化镍电解过程中】阳极板？含硫量高《低对：阳极的电化》过程影响较大直【。接影：响，。槽电压的《高低通常生产—要求阳极质量均匀阳！极含：硫不低于20％ ！    【。 4  《目，前各电解工厂均采】用可控？硅整流机组一般采】用变压器和整流器】靠紧的布置方—式额定？功率条件《下机组的《整流效？率可达95％～【97％？ ？ 3.4.1】0  硫化镍阳【。极电解采《用的是硫酸和盐【酸，的混酸体《系由于？溶液体积《很大电解液的净化】。不适合采用》萃，取等工艺仍采用【。处理量大的化学【。沉淀：法净化工艺 【   —。  ：某厂：现有的净化工艺【主要包括中和水解除！铁、镍精矿》加阳极泥除铜和【氯气氧化水解除钴】。、铜渣？再处理等工序—该流程较长》反复加热能耗高 】  —   重庆》某厂用高冰镍阳极】电解先用电积脱铜】把溶液中的铜降【到，0.8g／L—以下再用硫》化，氢除铜用氯气一【次除铁和钴 ！ ：  ：   加拿大—汤普森厂阳极液用硫！化氢除？铜用磨碎的残极【粉中和？除，铜过程产生的酸用氯！气一次除铁和—钴流程？较短能耗低》 《 ：    因》此应：根据不同《的流程、阳极—液杂质？。含量：优先选择杂》质脱除程度高、【流程短、《能，耗，低的净化工艺 】 ？。 ，。3.4.11  世！界上各个镍》厂都：是根据自《己的具体情况—来确定高镍锍湿法】处理精炼工艺没【有完全一《样的精？。炼厂氯化浸》出工艺和硫》酸，浸出工？艺都比较成熟各有优！缺点国？内外近年来新—建和：改建的高镍锍精炼厂！均，根据自身具体情况采！用湿法精炼工艺氯】化浸出工艺生—产的电积镍外观【质量好于硫酸浸【出工艺技术》参，数和经济指标优【于，酸浸工艺氯化镍电积！。。电阻率和溶液黏度】都低于硫酸》体系槽电《。压低：电耗低意味着氯【化精炼工艺成本更】低 ？