： ， 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1】987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％20【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：GB： 21251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】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  —G，YP-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30—mm降至20—m，m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I—n，co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6！5℃～7《5℃ ？ ：   》 ， 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2【0％ 】    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 【