雜質(zhì)元素在造锍熔煉過程中的行為是怎樣的?
答：鎳精礦中除鎳元素外，還有少量的有價金屬。如銅、鈷及貴金屬等。另外還含有雜質(zhì)金屬，如鋅、鉛、砷、銻等。
(1)銅和鈷：精礦中銅、鈷都以低價硫化物的形式進入鎳锍。少部分被氧化成氧化物，這些氧化物在熔煉爐中與鐵的硫化物進行交互反應，生成硫化物進入鎳锍。
(2)鉛：PbS氧化在FeS后，在Cu2S前。生成的PbO容易與SiO?造渣PbS的揮發(fā)性很強，隨爐氣揮發(fā)的鉛達爐料總含鉛量的20%。在熔煉精礦時，則大部分鉛進入鎳锍。
(3)砷和銻：砷和銻在爐料中以硫化物和氧化物的形態(tài)存在，硫化銻在焓砂和熔煉時的變化與方鉛礦相似，但更易揮發(fā)。
(4)金和銀：金、銀等貴金屬主要以金屬狀態(tài)溶入鎳锍。
鎳锍的組成及其性質(zhì)是什么?
答：熔煉硫化礦所得各種金屬的锍是很復雜的硫化物共熔體，但基本上是由金屬的低級硫化物所組成，其中富集了所提煉的金屬及貴金屬。例如鎳锍中主要是Ni?S?、FeS、Cu?S,它們所含鎳、鐵和硫的總和占鎳锍總量的80%~90%。
鎳在爐渣中的損失有哪些?
答：(1)化學損失。鎳以NiO、SiO?的形態(tài)造渣。在一般情況下，鎳以造渣形態(tài)損失是很小的，因為爐料中有足夠數(shù)量的硫和硫化物存在時，形成鎳的氧化物的可能性很小。
(2)物理損失。物理損失是指鎳以Ni?S,的形態(tài)溶解于渣中。這種損失有時很大。正確地選擇爐渣成分是減少鎳的物理損失的主要措施。為了降低硫化物在爐渣中的溶解度，應盡可能選擇酸度較大的爐渣。
(3)機械損失。機械損失是指鎳以鎳锍小液珠的形態(tài)機械地混入爐渣。在正常熔煉的情況下，機械損失是鎳的最大損失。造成這種損失的主要原因是由于鎳锍很難與爐渣完全分離。
答：閃速熔煉是現(xiàn)代火法煉鎳比較先進的技術，它克服了傳統(tǒng)方法未能充分利用粉狀精礦的巨大表面積和熔煉分階段進行的缺點，從而大大減少了能源消耗，提高了硫的利用率，改善了環(huán)境。閃速熔煉是將經(jīng)過深度脫水(含水小于0.3%)的粉狀精礦，在噴嘴中與空氣或氧氣混合后，以高速度(60～70m/s)從反應塔頂部噴入高溫(1450～1550℃)的反應塔內(nèi)，此時精礦顆粒被氣體包圍，處于懸浮狀態(tài)，在2~3s內(nèi)就基本上完成了硫化物的分解、氧化和熔化過程。熔融硫化物和氧化物的混合熔體落下到反應塔底部的沉淀池中匯集起來繼續(xù)完成鏡與爐渣的形成過程，并進行沉清分離。爐渣在貧化爐處理后再棄去。
閃速熔煉系統(tǒng)的構成是怎樣的?
答：閃速熔煉系統(tǒng)包括物料制備、閃速熔煉、轉爐吹煉等主系統(tǒng)和氧氣制供水、供風、供電、供油、爐渣貧化和配料系統(tǒng)等，主體為閃速爐，根據(jù)入備、料方式分為兩種：礦從反應塔頂垂直噴入爐內(nèi)的(芬蘭)奧托昆普閃速爐和礦從爐子端墻上的噴嘴水平噴入爐內(nèi)的(加拿大)閃速爐。處理的主要原料是選礦低鎂高硫銅鎳精礦。閃速爐產(chǎn)生的煙氣SO?濃度8%~12%經(jīng)余熱鍋爐、電收塵后制酸。
閃速熔煉的產(chǎn)物成分是什么?
答：閃速熔煉的產(chǎn)物為銅鎳锍和爐渣。
(1)銅鎳銃。銅锍鎳主要由Ni?S?、Cu?S和FeS組成，含少量鈷的硫化物、游離金屬和鉑族元素。銅鎳锍的性質(zhì)與銅锍大致相同，Ni+Cu的總含量為45%~50%。
(2)爐渣。煉鎳爐渣中含F(xiàn)eO、CaO、SiO?和大量MgO,熔點為1473K.
閃速熔煉的物料制備工作有哪些?
答：閃速爐的入爐物料一般有干精礦、粉狀熔劑、粉煤等。其制備工作如下：
(1)物料干燥。物料必須干燥至含水分低于0.3%,當超過0.5%時，易使精礦在進入反應塔高溫氣氛中由于水分迅速汽化，而被水汽膜所包圍，以致阻礙反應的迅速進行，就有可能造成生料落入沉淀池。金川公司是將含水分8%～10%的硫化銅鎳精礦經(jīng)短窯(設粉煤燃燒室)、鼠籠打散機和氣流管三段低溫氣流快速干燥，得到含水分小于0.3%的干精礦。
(2)物料細磨。入爐精礦粒度小于74μm(200目)的要大于80%。因為粒度細，比表面積大，與氣體接觸面大，傳熱、傳質(zhì)速度快。此外，石英砂、煤粉等也要經(jīng)過處理去除水分和磨細。
閃速熔煉的技術指標有哪些?
答：鎳閃速熔煉的主要指標為：精礦處理量50t/h;反應塔耗油量1733kg/h,沉淀池耗油1400kg/h;主要金屬回收率為Ni 97.16%、Cu 98.48%、Co 65.46%、硫回收率高于95%。
閃速熔煉如何控制料比?
答：閃速爐的入爐物料包括從反應塔頂加入的干精礦、石英粉、煙灰及從貧化區(qū)加入的返料、石英石、塊煤兩部分。但是從反應塔頂加入的物料配比對熔煉過程起著決定性作用。其合理料比是根據(jù)閃速熔煉工藝所選定的爐渣成分、鎳鈰品位等目標值和入爐物料的成分通過計算確定的。
鎳锍溫度如何控制?
答：閃速爐的操作溫度的控制十分嚴格，溫度過低，則熔煉產(chǎn)物黏度高、流動性差、渣與鎳锍的分層不好，渣中進入的有價金屬量增大，最終造成熔體排放困難，有價金屬的損失量增大，若操作溫度控制過高，則會對爐體的結構造成大的損傷。因此，控制好閃速爐的操作溫度是爐子技術控制的關鍵部分。在實際產(chǎn)中，是通過穩(wěn)定鎳锍品位、調(diào)整閃速爐的重油量、鼓風富氧濃度、鼓風溫度等來控制鎳锍溫度的。
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