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中國恩菲:推動我國鎳鈷冶煉技術步入世界先進行列

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-03-23  來源:中國有色網  瀏覽次數:51

中國恩菲工程技術有限公司(以下簡稱“中國恩菲”)自1953年以來,一直致力于鎳冶金技術的研發與創新,是中國鎳冶金技術的開創者,承擔了中國幾乎所有鎳冶煉廠的工藝研究、工程設計等全過程服務,是中國唯一全面掌握硫化鎳礦和氧化鎳礦的采礦、選礦、火法冶煉、濕法冶煉的工程公司。

中國恩菲主導設計的頂吹、閃速等多項硫化鎳冶煉技術在中國“鎳都”甘肅金川成功應用。將處理紅土鎳礦的RKEF和HPAL工藝成功工業化應用,填補了我國紅土鎳礦冶煉技術的空白,并進一步實現大型化和國產化,使中國鎳冶煉技術步入世界先進行列。

鎳火法冶煉技術

富氧頂吹鎳熔煉技術:富氧頂吹熔煉——轉爐吹煉技術,主要用于生產高鎳锍,鎳回收率可達96%、銅回收率達93%、鈷回收率達50%。2008年,中國恩菲采用此技術在金川公司建設了世界上第一座在硫化鎳冶煉領域應用富氧頂吹熔煉技術的工廠。富氧頂吹鎳熔煉爐規格為直徑5m×6.5m,是目前世界上規格最大的頂吹熔煉爐。

鎳閃速冶煉技術:閃速熔煉——轉爐吹煉技術生產高鎳锍,鎳回收率可達96%、銅回收率達94%、鈷回收率達55%。鎳閃速熔煉是目前鎳冶煉工藝中技術及裝備最先進、熔煉強度高、規模大、集熔煉和渣貧化于一體的一種高效鎳冶煉技術。中國恩菲將該技術應用于1995年建成投產的金川公司,建設了亞洲首座鎳閃速熔煉爐。

電爐熔煉技術:電爐熔煉硫化鎳精礦生產鎳锍,可以有效控制熔池的溫度,對爐料的適應性強,煙氣量小,爐渣和鎳锍分離效果好,金屬回收率高。1982年,中國恩菲將該技術應用在金川公司30MVA電爐項目中。

自熱爐冶煉技術:自熱爐冶煉技術可處理二次銅精礦或硫化鎳精礦,采用純氧熔煉,完全自熱。水冷噴槍采用非浸沒式熔煉,作業率高、爐料適應性強、備料簡單、生產效率高。

側吹冶煉技術:富氧側吹冶煉技術采用固定式水冷雙側吹冶金爐,硫化鎳精礦既不用干燥也不用制粒,可直接入爐,原料適應性強、熔煉強度高、爐體壽命長、爐型密封好。

紅土鎳礦電爐熔煉技術:中國恩菲通過技術攻關,首次將RKEF鎳鐵冶煉技術在中國成功工業化應用,并進一步實現了裝備大型化、生產自動化、產品高端化,提高了我國鎳鐵冶煉的整體技術水平,填補了我國鎳鐵冶煉空白,使我國鎳鐵冶煉工業步入世界先進行列。

采用自主知識產權的大功率、高效、節能、環保型的大型電爐,電爐容量高達72MVA,電爐壽命達到10年以上,可生產品位為10%~37%的鎳鐵產品。中國恩菲開發了電爐一體化智能控制系統,實現了電爐低能耗高效運行。

鎳鐵噴吹精煉技術:中國恩菲研發的噴吹與化學升溫結合鎳鐵精煉技術工藝簡單,在一個操作位即可實現噴吹粉劑、噴氧、加入熔劑、扒渣等操作,優于國外轉爐精煉KR法、LF爐等脫硫和脫磷兩段法。

低熱損高溫焙砂輸送技術:中國恩菲研發的高溫焙砂輸送機電一體化成套裝置,實現了高溫物料無煙塵排放自動輸送,可以將焙砂的溫降控制在75℃以內,并將焙砂再氧化降到最低,操作可靠、環保安全。整個系統采用自動化控制,可實現自動化運行。

鎳鈷濕法冶煉技術

紅土鎳礦HPAL加壓浸出技術:紅土鎳礦加壓浸出技術(HPAL)采用濃硫酸在加壓高溫條件下攪拌浸出紅土礦,鎳、鈷浸出率>95%,該技術已應用于巴布亞新幾內亞瑞木紅土鎳礦項目。

長距離礦漿輸送技術;巴布亞新幾內亞鎳紅土礦項目采用長距離管道輸送紅土鎳礦,是世界上第一條投產運行的紅土鎳礦長距離礦漿管道輸送工程。管道總長135km,采用四級大流量離心泵(2400m3/h)近距離串聯輸送,是國際上首次采用內徑統一的非標管徑管道。

固液分離技術:中國恩菲擁有成熟精湛的固液分離技術,工藝過程和設備設計選型完美結合;為客戶節約投資及操作成本地同時,保證最優化工藝性能。

硫化鎳礦加壓浸出技術:中國恩菲掌握目前世界上最先進的鎳、鈷資源開采、提取技術;全面掌握硫化鎳鈷礦濕法冶煉工程技術;同時全面掌握鎳鈷資源常壓浸出、氧壓浸出、萃取凈化、過程廢水處理和產品深加工技術。

羰基鎳生產技術:中國恩菲在20世紀90年代主持了羰化冶金技術的研發,是國內首家掌握羰基鎳合成與分解技術的工程公司,2003年建成了金川500t/a羰基鎳工廠并投入運行。

鎳鈷萃取技術:中國恩菲目前在國內萃取領域設計占有率超50%,其中鎳鈷冶煉萃取領域占有率近90%。

鎳鈷綜合回收技術:中國恩菲在鎳鈷冶金及材料領域擁有低能耗冶煉廢液零排放技術。在硫酸體系鎳鈷精煉、氨體系鈷精煉、復雜低濃度鎳鈷溶液的離子吸附、多元材料合成母液脫氨、高品質材料洗液膜處理、多效蒸發結晶、MVR蒸發等領域擁有大規模工業化應用案例。

三元新材料技術

目前中國恩菲掌握的三元新材料技術包括,鎳精煉技術、鈷精煉技術、精制硫酸鎳、硫酸鈷制備技術、萃取分離技術、三元前驅體制備技術等。

鎳精煉技術:掌握高冰鎳、氫氧化鎳鈷、硫化鎳等物料濕法處理生產電積鎳、電解鎳、鎳鹽等產品的技術。

鈷精煉技術:掌握水鈷礦、含鈷合金、粗制鈷鹽、銅鈷硫化礦的濕法浸出技術。具備大松比、小松比碳酸鈷、羥基氧化鈷、高電壓及高振實電池級四氧化三鈷、陶瓷級氧化鈷的制備設計及總承包能力。

精制硫酸鎳、硫酸鈷制備技術:掌握電鍍級硫酸鎳和電池級硫酸鈷的常規多效蒸發和MVR蒸發結晶關鍵技術。

萃取分離技術:具備萃取箱及萃取廠房模塊化設計的能力和經驗,擁有氨皂、鈉皂、鎂皂在內的多種皂化萃取和高鈣硫酸鹽洗反萃取箱的關鍵技術和裝備,生產符合電池級硫酸鎳,硫酸鈷和氯化鈷等精制產品。

三元前驅體制備技術:掌握前驅體制備全流程工藝及非標核心裝備,擁有高端前驅體項目EPCM全過程質量管控能力,具備高品質NCM、NCA前驅體的設計及總承包經驗。

鎳冶煉大型裝備

中國恩菲研發的鎳冶煉大型裝備,主要有電爐、熱料輸送、加壓斧、尾氣洗滌系統、減溫降壓裝置。

中國恩菲國內首次研發的72MVA大型紅土鎳礦冶煉矩形礦熱電爐,具有大功率、高電壓、全密封、低能耗的特點,采用“V”形結構的彈性骨架綁定系統,壽命長,并研發了具有自主知識產權的電爐控制系統;國內首次研發了熱料輸送的成套設備及控制系統,達到熱損耗小于75℃、節能20%以上,實現了全稱自動運行、自動掛鉤、自動定位、自動下料的全過程自動控制;在巴布亞新幾內亞瑞木項目在,采用了世界領先的高壓酸浸(HPAL)技術,高壓釜規格為765m3,浸出溫度為250~260℃,浸出壓力為5.17MPa;尾氣洗滌系統應用于銅鈷冶煉、鎳冶煉及鋅冶煉。

鎳鈷冶煉技術典型工程

金川集團公司鎳冶煉廠:規模為900kt/a精礦,采用合成爐熔煉+P-S吹煉工藝,于1995年投產。

金川集團公司富氧頂吹鎳冶煉廠:規模為1.20萬t/a精礦,工藝為頂吹熔煉——轉爐吹煉,于2008年投產。

巴布亞新幾內亞鎳紅土礦項目:規模為32kt/a鎳、3kt/a鈷,采用高壓酸浸工藝,于2012年投產。

衢州華友鎳鈷項目:規模為30kt/a(鈷、銅、鎳金屬量),采用氧壓浸出-萃取-電積工藝,于2014年投產。

緬甸達貢山鎳鐵冶煉項目:工藝為回轉窯-電爐工藝,由兩臺72MVA電爐生產線,于2012年投產。

廣西金源鎳業防城港鎳合金項目:采用回轉窯-電爐工藝,兩臺36MVA電爐生產線,于2013年投產。

新華聯內蒙古和誼鎳鐵項目:采用回轉窯-電爐工藝,由兩臺33MVA電爐生產線組成,于2015年投產。

未來,在推動行業技術進步、產業升級的道路上,恩菲人將繼續承擔有色礦冶國家隊的重要責任,為推動行業高技術高質量發展不懈努力!

 

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