。 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：1987《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60》％～70％2—0世纪7《0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G《B， 212《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G！B， 21？。2，51-2007【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135—0℃～1450℃】蕴含大量热能炉后设！置余热锅《炉可回收《其中6？0％～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5【0，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》。～3：s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-2【00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90％》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-《9，。00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3》0mm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Inc】o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 】 3.4.1—1  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 》