利用氢气竖炉湿法自重整直接还原红土镍矿的系统和方法与流程

文档序号:12098485阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氢气竖炉湿法自重整直接还原冶炼红土镍矿的系统,其特征在于,所述系统包括脱硫脱碳装置、加湿器、加热炉、氢气竖炉;

所述脱硫脱碳装置具有还原气入口、脱硫脱碳还原气出口;

所述加湿器具有脱硫脱碳还原气入口、加湿还原气出口;其中,所述脱硫脱碳还原气入口与所述脱硫脱碳装置的脱硫脱碳还原气出口连接;

所述加热炉具有加湿还原气入口、热还原气出口;其中,所述加湿还原气入口与所述加湿器的加湿还原气出口连接;

所述氢气竖炉具有红土镍矿入口、热还原气入口、还原金属球团出口、出气口;其中,所述热还原气入口与所述加热炉的热还原气出口连接。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括洗涤冷却装置,其具有进气口、冷却气出口;所述进气口与所述氢气竖炉的出气口连接,所述冷却气出口与所述加热炉的冷却气入口连接。

3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,还包括压缩机,其具有冷却气入口,压缩冷却气出口;所述冷却气入口与所述洗涤冷却装置的冷却气出口连接,压缩冷却气出口与所述脱硫脱碳装置的压缩冷却气入口连接。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述红土镍矿入口设置在所述氢气竖炉的顶部;所述热还原气入口设置在所述氢气竖炉的中部;所述出气口设置在所述氢气竖炉的顶部;所述还原金属球团出口设置在所述氢气竖炉的底部。

5.一种利用权利要求1-4之一所述的系统直接还原冶炼红土镍矿的的方法,其特征在于,包括步骤:

所述还原气经由所述脱硫脱碳装置进行脱硫脱碳处理后,送入所述加湿器中,向其中加入水蒸气,得到的加湿还原气送入所述加热炉中加热,得到热还原气;

将所述热还原气送入所述氢气竖炉中,并向所述氢气竖炉中加入铁和镍作为催化剂,所述热还原气在所述铁和镍的催化作用下发生自重整反应,得到合成还原气;

向所述氢气竖炉中加入红土镍矿,所述红土镍矿与所述合成还原气接触发生还原反应,得到还原金属球团,所述还原金属球团中含有的铁和镍作为所述自重整反应的催化剂。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括步骤:

所述合成还原气发生还原反应后经由所述氢气竖炉顶部的所述出气口排出,并送入所述洗涤冷却装置中进行洗涤冷却后,得到冷却气;

将所述冷却气送入所述加热炉中,和,将所述冷却气送入所述脱硫脱碳装置中。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述热还原气的温度为850~1050℃。

8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述红土镍矿中镍的质量含量为0.5~3%,铁的质量含量为10~50%。

9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述合成还原气中H2和CO的体积比≥90%;且H2与CO的比例为2.0~4.0。

10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述还原反应的时间为2~4h。

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