本實用新型屬于有色金屬提取領(lǐng)域，尤其涉及一種利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，隨著高品位硫化鎳礦的枯竭及國內(nèi)不銹鋼產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，低品位紅土鎳礦已經(jīng)成為生產(chǎn)鎳鐵產(chǎn)品的主要原料。濕法處理紅土鎳礦始于20世紀(jì)40年代，最早采用的是氨浸工藝，這個工藝是由Caron教授發(fā)明，所以又稱為Caron工藝。該工藝的基本流程是還原焙燒-氨浸，還原焙燒的目的是使紅土鎳礦中硅酸鎳和氧化鎳最大限度地還原成金屬，同時控制還原的條件，使大部分鐵還原成Fe₃O₄，只有少部分還原成金屬鐵，焙砂再用NH₃及CO₂將金屬鎳和鈷轉(zhuǎn)化為鎳氨及鈷氨絡(luò)合物進入溶液，同時，金屬鐵也會生成鐵氨絡(luò)合物進入溶液，然后經(jīng)氧化、水解生成氫氧化鐵沉淀與氨浸液分開，氨浸液再經(jīng)過蒸氨得到堿式碳酸鎳，然后煅燒得到NiO。NiO可以作為產(chǎn)品出售，也可以通過氫還原得到金屬鎳。該工藝的缺點是鎳回收率低，原因是在還原紅土鎳礦時，要保證鐵盡量少的還原成金屬態(tài)，由于鐵的還原對鎳的聚集與長大有促進作用，所以這一步控制會造成大量鎳的損失，導(dǎo)致整條工藝的鎳回收率低(鎳回收率一般在75％以下)。到目前為止，全球只有少數(shù)幾家工廠采用該法處理紅土鎳礦，三十多年來很少有新建工廠采用氨浸工藝。

火法處理紅土鎳礦是目前的主流工藝，其中還原焙燒-磨礦磁選已經(jīng)成為研究的熱點。以紅土鎳礦為原料，煤粉為還原劑，采用直接還原設(shè)備在高溫條件下將礦石中的鎳全部還原成金屬鎳，鐵根據(jù)配碳量部分還原成金屬鐵，再經(jīng)磁選分離使鎳富集到鎳鐵粉中。目前對鎳鐵粉還沒有大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用，對其研究也僅僅停留在將其壓塊作為轉(zhuǎn)爐煉鋼的原料或再經(jīng)過熔分處理得到鎳鐵粉后作為冶煉不銹鋼的原料的層面上，產(chǎn)品的附加值不高。如果采用氨浸工藝處理鎳鐵粉提鎳，不同于Caron工藝的還原焙砂，鎳鐵粉中的鐵幾乎全部以金屬鐵的形式存在，浸出過程會消耗大量的氨浸出劑，給鎳的浸出帶來困難。

由此，現(xiàn)有紅土鎳礦處理技術(shù)有待進一步改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中濕法氨浸處理紅土鎳礦中鎳回收率低的問題和火法處理紅土鎳礦工藝產(chǎn)品鎳鐵粉利用價值低的問題，本實用新型提出一種處理紅土鎳礦的系統(tǒng)，首先將紅土鎳礦經(jīng)過直接還原-磨礦磁選處理得到鎳鐵粉，鎳鐵粉再經(jīng)過選擇性氧化焙燒，利用鐵對氧的親和力大于鎳，使金屬鐵氧化成Fe₃O₄，在選擇性氧化焙燒同時金屬鎳不氧化，焙燒產(chǎn)物再經(jīng)過現(xiàn)有成熟的氨浸-蒸氨-煅燒工藝得到氧化鎳產(chǎn)品。

本實用新型提出了一種利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統(tǒng)，根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：

混合造球裝置，所述混合造球裝置具有紅土鎳礦入口、碳質(zhì)還原劑入口、添加劑入口和混合球團出口，且適于將紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑進行混合造球，以便得到混合球團；

直接還原-磨礦磁選裝置，所述直接還原-磨礦磁選裝置具有混合球團入口、鎳鐵粉出口和尾渣出口，所述混合球團入口和所述混合球團出口相連，且適于將所述混合球團進行直接還原-磨礦磁選處理，以便得到鎳鐵粉和尾渣；

選擇性氧化焙燒裝置，所述選擇性氧化焙燒裝置具有鎳鐵粉入口、氧化性氣體入口和焙燒產(chǎn)物出口，所述鎳鐵粉入口和所述鎳鐵粉出口，且適于將所述鎳鐵粉進行選擇性氧化焙燒，以便得到焙燒產(chǎn)物；

氨浸-蒸氨-煅燒裝置，所述氨浸-蒸氨-煅燒裝置具有焙燒產(chǎn)物入口和氧化鎳出口，所述焙燒產(chǎn)物入口和所述焙燒產(chǎn)物出口相連，且適于將所述焙燒產(chǎn)物進行氨浸、蒸氨和煅燒處理，以便得到氧化鎳產(chǎn)品。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統(tǒng)，可以有效利用紅土鎳礦通過火濕法結(jié)合工藝提取氧化鎳，整個操作流程后，鎳回收率高達90％以上。優(yōu)選地，所述還原裝置為轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、車底爐、隧道窯中的任一種。

所述還原裝置和所述磨礦磁選裝置采用聯(lián)用方式。

在本實用新型的一些實施例中，所述混合造球裝置中所用的添加劑為選自堿金屬氧化物、堿金屬鹽、堿土金屬氧化物和堿土金屬鹽中的至少一種。

在本實用新型的一些實施例中，所述混合造球裝置中所用的紅土鎳礦：還原劑：添加劑三者的質(zhì)量比為100：5～25：3～15。

在本實用新型的一些實施例中，所述還原裝置將還原溫度為1250℃～1320℃，還原時間為20～40min，使得所述混合球團經(jīng)過還原后的鐵的金屬化率為50％～60％，由此，一方面可以保證紅土鎳礦中的鎳全部還原為金屬態(tài)；另一方面可以控制一部分鐵以FeO的形式存在于磨礦磁選尾渣中與鎳鐵粉分離，減少后續(xù)物料處理量。

在本實用新型的一些實施例中，焙燒裝置的焙燒溫度為300-500℃，氧氣濃度按體積百分比計為0.5％-2％，焙燒時間為5-20min，使得焙燒產(chǎn)物中金屬鐵質(zhì)量含量小于5％，金屬鎳占全鎳的比例大于95％。由此，可以保證鐵氧化成Fe₃O₄，而鎳不被氧化。

本實用新型所述混合造球裝置中加入的紅土鎳礦，是指紅土鎳礦中鎳含量為0.5～3.0wt％的低鎳礦。

本實用新型通過在前期的還原中對鎳進行深度還原，磨選后得到的鎳鐵粉末，再經(jīng)過選擇性氧化焙燒得到氧化鐵和單質(zhì)鎳的焙燒產(chǎn)物，焙燒產(chǎn)物采用濕法處理得到高附加值的氧化鎳產(chǎn)品，而鎳回收率高達90％以上；同時，本實用新型以低品位紅土鎳礦作為原料，可以制備得到高純度的鎳，從而在拓寬鎳生產(chǎn)原料來源的同時顯著降低原料成本；本實用新型使用堿金屬化合物或堿土金屬氧化物作為添加劑，可降低最低還原溫度，使得紅土鎳礦的還原條件大為改善，提高鎳的還原。

本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的利用紅土鎳礦提取氧化鎳的方法流程示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型一個實施例的利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)提取的方法包括：

(1)將紅土鎳礦、還原劑和添加劑混合，進行造球處理，得到混合球團；

(2)將混合球團進行還原、磨礦磁選處理，得到鎳鐵粉和尾渣；

(3)將鎳鐵粉進行選擇性氧化焙燒，得到焙燒產(chǎn)物；

(4)將焙燒產(chǎn)物進行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，首先將紅土鎳礦首先進行直接還原-磨礦磁選處理得到鎳鐵粉，由于鎳鐵粉中的鐵主要以金屬態(tài)存在，后續(xù)不適合直接進行氨浸；然后，將鎳鐵粉選擇性氧化后將鐵選擇性氧化成Fe₃O₄，鎳不氧化，從而得到焙燒產(chǎn)物；最后將焙燒產(chǎn)物利用現(xiàn)有成熟的氨浸-蒸氨-煅燒工藝得到氧化鎳產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面將紅土鎳礦通過濕法處理得到高附加值的氧化鎳產(chǎn)品。另一方面整個流程鎳回收率高，能達到90％以上，而現(xiàn)有技術(shù)對紅土鎳礦還原焙燒-氨浸工藝的鎳回收率在75％以下，其技術(shù)創(chuàng)新點在于本實用新型中可以在前期的直接還原中對鎳進行深度還原。

下面參考圖1對本實用新型實施例的利用紅土鎳礦提取氧化鎳的方法進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括：

S100：將紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑進行混合造球。

根據(jù)本實用新型的實施例，將紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑進行混合造球，從而可以得到混合球團。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑可以按照質(zhì)量比為100:5～25:3～15進行混合。其中，碳質(zhì)還原劑的添加量不宜低于5％重量份，若低于此值，會影響鎳的還原效果，降低鎳的回收率。碳質(zhì)還原劑的添加量不宜高于25％重量份，高于此值一方面不能提高鎳的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，且會造成煤資源浪費，提高生產(chǎn)成本；另一方面還會使過量的鐵還原進入鎳鐵粉中，為后續(xù)鎳鐵粉的選擇性氧化帶來負擔(dān)。添加劑的用量旨在輔助紅土鎳礦中鎳的還原，試驗中發(fā)現(xiàn)過高或過低的用量都會降低鎳的還原效果。具體的，在將紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑混合之前，預(yù)先對紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑進行粉碎。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，紅土鎳礦中鎳含量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，紅土鎳礦中鎳含量為0.5～3.0wt％。由此，現(xiàn)有合成工藝中為了得到高純度的鎳，通常需要采用含鎳含量較高的鎳礦，導(dǎo)致原料生產(chǎn)成本較高，不易采購，而本實用新型對中鎳礦中鎳品位要求門檻較低，采用鎳含量僅為0.5～3.0wt％的紅土鎳礦作為制備鎳的原料，可以制備得到高純度的鎳，從而在拓寬鎳生產(chǎn)原料來源的同時顯著降低原料成本。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，添加劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，添加劑可以為選自堿金屬氧化物、堿金屬鹽、堿土金屬氧化物和堿土金屬鹽中的至少一種。添加劑中的堿金屬或堿土金屬氧化物能從鎂橄欖石或鐵橄欖石中置換出NiO，以提高NiO的活度，降低最低還原溫度，使得紅土鎳礦的還原條件大為改善，提高鎳的還原。

S200：將混合球團進行直接還原-磨礦磁選處理。

根據(jù)本實用新型的實施例，將混合球團進行直接還原-磨礦磁選處理，從而可以得到鎳鐵粉和尾渣。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，將混合球團的直接還原-磨礦磁選處理可以采用直接還原裝置和磨礦磁選裝置的聯(lián)用裝置進行的，根據(jù)本實用新型的具體實施例，還原裝置可以為選自轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、車底爐和隧道窯中的任一種。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對直接還原和磨礦磁選處理的條件進行選擇。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述混合球團經(jīng)過直接還原后的鐵的金屬化率在50％～60％之間，由此，一方面可以保證紅土鎳礦中的鎳全部還原為金屬態(tài)；另一方面可以控制一部分鐵以FeO的形式存在于磨礦磁選尾渣中與鎳鐵粉分離，減少后續(xù)物料處理量。

S300：將鎳鐵粉進行選擇性氧化焙燒。

根據(jù)本實用新型的實施例，將鎳鐵粉進行選擇性氧化焙燒，從而可以得到焙燒產(chǎn)物。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，利用鐵和鎳對氧的親和力不同，對鎳鐵粉進行選擇性氧化焙燒可以使鐵氧化成Fe₃O₄，而鎳不被氧化，在后續(xù)的氨浸過程中，F(xiàn)e₃O₄不和氨反應(yīng)，這樣就大幅減少氨的消耗。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對選擇性氧化焙燒條件進行選擇。根據(jù)本實用新型的實施例，所述焙燒產(chǎn)物中金屬鐵質(zhì)量含量小于5％，金屬鎳占全鎳的比例大于95％，由此，可以保證鐵氧化成Fe₃O₄，而鎳不被氧化。

S400：將焙燒產(chǎn)物進行氨浸-蒸氨-煅燒處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將焙燒產(chǎn)物進行氨浸-蒸氨-煅燒處理，從而可以得到氧化鎳產(chǎn)品和磁性尾渣。該步驟中，具體的，首先將焙燒產(chǎn)物再氨-碳酸銨溶液中浸出，同時向溶液中吹入氧化性氣體，使焙燒產(chǎn)物中的鎳與氨發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成鎳氨絡(luò)合物Ni(NH₃)₆²⁺而進入溶液，鐵和脈石則留在磁性浸出渣中，浸出結(jié)束后進行蒸氨操作，產(chǎn)出堿式碳酸鎳Ni(OH)₂·NiCO₃，最后經(jīng)過煅燒得到氧化鎳NiO產(chǎn)品。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對氨浸-蒸氨-煅燒條件進行選擇。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的利用紅土鎳礦提取氧化鎳的方法可以有效利用紅土鎳礦通過火濕法結(jié)合工藝提取氧化鎳，整個流程的鎳回收率高(>90％)。

在本實用新型的另一個方面，本實用新型提出了一種利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：混合造球裝置，所述混合造球裝置具有紅土鎳礦入口、碳質(zhì)還原劑入口、添加劑入口和混合球團出口，且適于將紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑進行混合造球，以便得到混合球團；直接還原-磨礦磁選裝置，所述直接還原-磨礦磁選裝置具有混合球團入口、鎳鐵粉出口和尾渣出口，所述混合球團入口和所述混合球團出口相連，且適于將所述混合球團進行直接還原-磨礦磁選處理，以便得到鎳鐵粉和尾渣；選擇性氧化焙燒裝置，所述選擇性氧化焙燒裝置具有鎳鐵粉入口、氧化性氣體入口和焙燒產(chǎn)物出口，所述鎳鐵粉入口和所述鎳鐵粉出口相連，且適于將所述鎳鐵粉進行選擇性氧化焙燒，以便得到焙燒產(chǎn)物；氨浸-蒸氨-煅燒裝置，所述氨浸-蒸氨-煅燒裝置具有焙燒產(chǎn)物入口和氧化鎳出口，所述焙燒產(chǎn)物入口和所述焙燒產(chǎn)物出口相連，且適于將所述焙燒產(chǎn)物進行氨浸、蒸氨和煅燒處理，以便得到氧化鎳產(chǎn)品。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，首先將紅土鎳礦首先進行直接還原-磨礦磁選處理得到鎳鐵粉，由于鎳鐵粉中的鐵主要以金屬態(tài)存在，后續(xù)不適合直接進行氨浸；然后，將鎳鐵粉選擇性氧化后將鐵選擇性氧化成Fe₃O₄，鎳不氧化，從而得到焙燒產(chǎn)物；最后將焙燒產(chǎn)物利用現(xiàn)有成熟的氨浸-蒸氨-煅燒工藝得到氧化鎳產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面將鎳鐵粉通過濕法處理得到高附加值的氧化鎳產(chǎn)品，而現(xiàn)有技術(shù)僅僅是對鎳鐵粉直接壓塊處理或繼續(xù)熔分成鎳鐵粉作為繼續(xù)冶煉不銹鋼的原料。另一方面整個流程鎳回收率高，能達到90％以上，而現(xiàn)有技術(shù)對紅土鎳礦還原焙燒-氨浸工藝的鎳回收率在75％以下，其技術(shù)創(chuàng)新點在于本實用新型中可以在前期的直接還原中對鎳進行深度還原。

下面參考圖2對本實用新型實施例的利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統(tǒng)進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：

混合造球裝置100：根據(jù)本實用新型的實施例，混合造球裝置100具有紅土鎳礦入口101、碳質(zhì)還原劑入口102、添加劑入口103和混合球團出口104，且適于從而可以得到混合球團。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑可以按照質(zhì)量比為100:5～25:3～15進行混合。其中，碳質(zhì)還原劑的添加量不宜低于5％重量份，若低于此值，會影響鎳的還原效果，降低鎳的回收率。碳質(zhì)還原劑的添加量不宜高于25％重量份，高于此值一方面不能提高鎳的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，且會造成煤資源浪費，提高生產(chǎn)成本；另一方面還會使過量的鐵還原進入鎳鐵粉中，為后續(xù)鎳鐵粉的選擇性氧化帶來負擔(dān)。添加劑的用量旨在輔助紅土鎳礦中鎳的還原，試驗中發(fā)現(xiàn)過高或過低的用量都會降低鎳的還原效果。具體的，在將紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑混合之前，預(yù)先對紅土鎳礦、碳質(zhì)還原劑和添加劑進行粉碎。

根據(jù)本實用新型的再一個實施例，紅土鎳礦中鎳含量并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，紅土鎳礦中鎳含量為0.5～3.0wt％。由此，現(xiàn)有合成工藝中為了得到高純度的鎳，通常需要采用含鎳含量較高的鎳礦，導(dǎo)致原料生產(chǎn)成本較高，不易采購，而本實用新型對中鎳礦中鎳品位要求門檻較低，采用鎳含量僅為0.5～3.0wt％的紅土鎳礦作為制備鎳的原料，可以制備得到高純度的鎳，從而在拓寬鎳生產(chǎn)原料來源的同時顯著降低原料成本。

根據(jù)本實用新型的又一個實施例，添加劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的具體實施例，添加劑可以為選自堿金屬氧化物、堿金屬鹽、堿土金屬氧化物和堿土金屬鹽中的至少一種。添加劑中的堿金屬或堿土金屬氧化物能從鎂橄欖石或鐵橄欖石中置換出NiO，以提高NiO的活度，降低最低還原溫度，使得紅土鎳礦的還原條件大為改善，提高鎳的還原。

直接還原-磨礦磁選裝置200：根據(jù)本實用新型的實施例，直接還原-磨礦磁選裝置200具有混合球團入口201、鎳鐵粉出口202和尾渣出口203，混合球團入口201和混合球團出口104相連，且適于將混合球團進行直接還原-磨礦磁選處理，從而可以得到鎳鐵粉和尾渣。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，將混合球團的直接還原-磨礦磁選處理可以采用直接還原裝置和磨礦磁選裝置的聯(lián)用裝置進行的，即還原裝置的還原產(chǎn)物出口直接聯(lián)通磨礦磁選裝置還原產(chǎn)物入口。根據(jù)本實用新型的具體實施例，還原裝置可以為選自轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、車底爐和隧道窯中的任一種。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對直接還原和磨礦磁選處理的條件進行選擇。上述直接還原裝置和磨礦磁選裝置的聯(lián)用裝置，僅為本實用新型的一個優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以從轉(zhuǎn)底爐、回轉(zhuǎn)窯、車底爐和隧道窯中任選一種作為還原裝置，該還原裝置具有混合球團入口和還原產(chǎn)物出口，混合球團入口和所述混合球團出口相連。磨礦磁選裝置具有還原產(chǎn)物入口、鎳鐵粉出口和尾渣出口，其中還原產(chǎn)物入口和還原裝置的還原產(chǎn)物出口相連。本實用新型不以此為限。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，將還原溫度控制在1250℃～1320℃，還原時間為20～40min，使得混合球團經(jīng)過直接還原后的鐵的金屬化率在50％～60％之間，由此，一方面可以保證紅土鎳礦中的鎳全部還原為金屬態(tài)；另一方面可以控制一部分鐵以FeO的形式存在于磨礦磁選尾渣中與鎳鐵粉分離，減少后續(xù)物料處理量。

選擇性氧化焙燒裝置300，所述選擇性氧化焙燒裝置300具有鎳鐵粉入口301、氧化性氣體入口302和焙燒產(chǎn)物出口303，所述鎳鐵粉入口301和所述鎳鐵粉出口202相連，且適于將所述鎳鐵粉進行選擇性氧化焙燒，以便得到焙燒產(chǎn)物。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，利用鐵和鎳對氧的親和力不同，對鎳鐵粉進行選擇性氧化焙燒可以使鐵氧化成Fe₃O₄，而鎳不被氧化，在后續(xù)的氨浸過程中，F(xiàn)e₃O₄不和氨反應(yīng)，這樣就大幅減少氨的消耗。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對選擇性氧化焙燒條件進行選擇。根據(jù)本實用新型的實施例，將焙燒溫度控制為300-500℃，氧氣濃度按體積百分比計為0.5％-2％，焙燒時間為5-20min，使得焙燒產(chǎn)物中金屬鐵質(zhì)量含量小于5％，金屬鎳占全鎳的比例大于95％，由此，可以保證鐵氧化成Fe₃O₄，而鎳不被氧化。

氨浸-蒸氨-煅燒裝置400，所述氨浸-蒸氨-煅燒裝置400具有焙燒產(chǎn)物入口401、氧化鎳出口402和磁性尾渣出口403，所述焙燒產(chǎn)物入口401和所述焙燒產(chǎn)物出口303相連，且適于將所述焙燒產(chǎn)物進行氨浸、蒸氨和煅燒處理，以便得到氧化鎳產(chǎn)品。該步驟中，具體的，首先將焙燒產(chǎn)物再氨-碳酸銨溶液中浸出，同時向溶液中吹入氧化性氣體，使焙燒產(chǎn)物中的鎳與氨發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成鎳氨絡(luò)合物Ni(NH₃)₆²⁺而進入溶液，鐵和脈石則留在磁性浸出渣中，浸出結(jié)束后進行蒸氨操作，產(chǎn)出堿式碳酸鎳Ni(OH)₂·NiCO₃，最后經(jīng)過煅燒得到氧化鎳NiO產(chǎn)品。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對氨浸-蒸氨-煅燒條件進行選擇。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的利用紅土鎳礦提取氧化鎳的系統(tǒng)可以有效利用可以有效利用紅土鎳礦通過火濕法結(jié)合工藝提取氧化鎳，整個流程的鎳回收率高(>90％)。

下面參考具體實施例，對本實用新型進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實用新型。

實施例1

將紅土鎳礦(含Ni 3.0％)、碳質(zhì)還原劑和石灰按質(zhì)量比100:15:10進行混合造球得到混合球團，將混合球團在隧道窯中，1320℃下加熱40min,還原焙燒得到金屬化球團(球團金屬化率60.00％)，接著，對金屬化球團進行磨礦磁選，得到鎳鐵粉(含5.72％TFe 64.83％)，然后將鎳鐵粉在350℃，氧氣濃度按體積百分比計為1％下選擇性氧化焙燒，焙燒時間為20min,得到的焙燒產(chǎn)物中金屬鐵含量2.38％，金屬鎳占全鎳的比例97.06％，最后將焙燒產(chǎn)物進行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品和磁性尾渣，磁性尾渣磁選后送去作為煉鐵原料，整條流程鎳回收率92.67％。

實施例2

將紅土鎳礦(含Ni 1.12％)、碳質(zhì)還原劑和碳酸鈉按質(zhì)量比100:5:5進行混合造球得到混合球團，將混合球團在轉(zhuǎn)底爐中,1300℃下加熱20min,還原焙燒得到金屬化球團(球團金屬化率50.00％)，接著，對金屬化球團進行磨礦磁選，得到鎳鐵粉(含Ni 3.83％TFe 75.83％)，然后將鎳鐵粉在300℃，氧氣濃度按體積百分比計為0.5％下選擇性氧化焙燒，焙燒時間為15min,得到的焙燒產(chǎn)物中金屬鐵含量4.13％，金屬鎳占全鎳的比例95.08％，最后將焙燒產(chǎn)物進行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品和磁性尾渣，磁性尾渣磁選后送去作為煉鐵原料，整條流程鎳回收率91.52％。

實施例3

將紅土鎳礦(含Ni 0.5％)、碳質(zhì)還原劑和石灰石按質(zhì)量比100:10:15進行混合造球得到混合球團，將混合球團在回轉(zhuǎn)窯中,1280℃下加熱30min,還原焙燒得到金屬化球團(球團金屬化率53.33％)，接著，對金屬化球團進行磨礦磁選，得到鎳鐵粉(含Ni 2.83％TFe 85.83％)，然后將鎳鐵粉在450℃，氧氣濃度按體積百分比計為2％下選擇性氧化焙燒，焙燒時間為10min,得到的焙燒產(chǎn)物中金屬鐵含量3.28％，金屬鎳占全鎳的比例96.18％，最后將焙燒產(chǎn)物進行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品和磁性尾渣，磁性尾渣磁選后送去作為煉鐵原料，整條流程鎳回收率94.11％。

實施例4

將紅土鎳礦(含Ni 1.82％)、碳質(zhì)還原劑和氧化鋇按質(zhì)量比100:25:3進行混合造球得到混合球團，將混合球團在車底爐中,1250℃下加熱30min,還原焙燒得到金屬化球團(球團金屬化率56.79％)，接著，對金屬化球團進行磨礦磁選，得到鎳鐵粉(含6.82％TFe 65.64％)，然后將鎳鐵粉在500℃，氧氣濃度按體積百分比計為1.5％下選擇性氧化焙燒，焙燒時間為5min,得到的焙燒產(chǎn)物中金屬鐵含量3.99％，金屬鎳占全鎳的比例95.19％，最后將焙燒產(chǎn)物進行氨浸-蒸氨-煅燒處理得到氧化鎳產(chǎn)品和磁性尾渣，磁性尾渣磁選后送去作為煉鐵原料，整條流程鎳回收率93.62％。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。