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80％《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20】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6】0％～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 2125】1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— 2：1251-200】7的有？关指标摘录见—表，9～表11 】 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？1，350℃～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1992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-200—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4】5％：～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SO2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5！0％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  ！G，Y，P-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30mm降至20！mm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：。％ — ，3.4.10 【 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0.8—g，／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 ？