红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法与流程

本发明涉及红土镍矿高压浸出，尤其是涉及一种红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法。

背景技术：

1、红土镍矿的高压酸浸过程是将由矿浆与强酸溶液在高温、高压的高压釜内进行酸浸，在高温强酸条件下实现对镍、钴的选择性浸出，杂质铁、铝大部分存于渣中，从而保证了有价金属的回收，降低了材料消耗，镍、钴金属等回收率均可达90％到以上。

2、红土镍矿的高压酸浸过程中，为保证浸出效率，高压釜内的温度需要保持在255℃左右，高压釜内的压力需要保持在4.7mpa左右，然而，由于高压釜内的温度和压力受多种复杂因素的共同影响，在实际生产时，高压釜内温度和压力波动范围大，难以将高压釜内的温度和压力维持在最佳温度和最佳压力条件下，导致红土镍矿浸出效率较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，用以解决。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，包括：

3、设定高压釜的目标温度和目标压力；

4、根据高压釜的目标温度、进料矿浆的运行参数获得进料矿浆升温到目标温度所需的热功率；

5、根据进料矿浆的金属元素组成及矿浆浓度，确定进酸平均质量流量，根据进酸平均质量流量获得进酸带来的热功率；

6、获取热量损失修正功率，根据进料矿浆升温到目标温度所需的热功率、进酸带来的热功率及热量损失修正功率，得到所需的新蒸汽热功率；

7、获取新蒸汽的运行参数，根据所需的新蒸汽热功率及新蒸汽的运行参数，得到所需的新蒸汽的流量；

8、将新蒸汽的实时流量调整到所需的新蒸汽的流量，第一预设时间后，获取高压釜的实时压力，根据高压釜的实时压力与目标压力，调节高压釜的排气阀开度及出料流量，以使高压釜的实时压力与目标压力相等；

9、第二预设时间后，获取高压釜的实时温度，根据高压釜的实时温度和目标温度，调节新蒸汽的流量，以使高压釜的实时温度与目标温度相等。

10、在一些实施例中，所述进料矿浆的运行参数包括进料矿浆的平均质量流量、进料矿浆的平衡比热容、进料矿浆的实时温度。

11、在一些实施例中，根据高压釜的目标温度、进料矿浆的运行参数获得进料矿浆升温到目标温度所需的热功率，具体计算公式为：

12、

13、δt1＝t-t1

14、其中，为进料矿浆升温到目标温度所需的热功率，为进料矿浆的平均质量流量，为进料矿浆的平衡比热容，t为进料矿浆的目标温度，t1为进料矿浆的实时温度。

15、在一些实施例中，根据进料矿浆的金属元素组成及矿浆浓度，确定进酸平均质量流量，具体包括：

16、获取进料矿浆的各个金属元素成分的单位耗酸量；

17、根据进料矿浆的金属元素组成及矿浆浓度以及进料矿浆的各个金属元素成分的单位耗酸量获取进料矿浆的总耗酸量；

18、根据进料矿浆的总耗酸量确定进酸平均质量流量。

19、在一些实施例中，根据进酸平均质量流量获得进酸带来的热功率，具体计算公式为：

20、

21、其中，为进酸带来的热功率，为进酸平均质量流量，δh0为硫酸放热焓，m3为硫酸的摩尔质量。

22、在一些实施例中，所述热量损失修正功率的确定方法为：通过高压釜的形状、尺寸大小及保温能力确定热量损失修正功率。

23、在一些实施例中，根据进料矿浆升温到目标温度所需的热功率、进酸带来的热功率及热量损失修正功率，得到所需的新蒸汽热功率的具体计算公式为：

24、

25、其中，为所需的新蒸汽热功率，为进酸带来的热功率，为进料矿浆升温到目标温度所需的热功率，为热量损失修正功率。

26、在一些实施例中，所述新蒸汽的运行参数包括新蒸汽的平衡比热容及新蒸汽的温度。

27、在一些实施例中，根据所需的新蒸汽热功率及新蒸汽的运行参数，得到所需的新蒸汽的流量，具体计算公式为：

28、

29、δt2＝t2-t

30、其中，为所需的新蒸汽热功率，为所需的新蒸汽的流量，为新蒸汽的平衡比热容，t2为新蒸汽的温度，t为高压釜的目标温度。

31、在一些实施例中，根据高压釜的实时压力与目标压力，调节高压釜的排气阀开度及出料流量，以使高压釜的实时压力与目标压力相等的具体方法包括：

32、若高压釜的实时压力小于目标压力，则减小高压釜的排气阀开度并减小出料流量；

33、若高压釜的实时压力大于目标压力，则增大高压釜的排气阀开度并增大出料流量。

34、在一些实施例中，根据高压釜的实时温度和目标温度，调节新蒸汽的流量，以使高压釜的实时温度与目标温度相等的具体方法包括：

35、若高压釜的实时温度小于目标温度，则增大新蒸汽的流量；

36、若高压釜的实时温度大于目标温度，则减小新蒸汽的流量。

37、与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：首先通过高压釜的目标温度和目标压力、进料矿浆的运行参数、进料矿浆的金属元素组成及矿浆浓度、热量损失修正功率得到所需的新蒸汽热功率，根据所需的新蒸汽热功率得到所需的新蒸汽的流量，将新蒸汽的实时流量调整到所需的新蒸汽的流量，此过程为根据进料情况初步确定高压浸出反应的反应条件，接着再根据获取的高压釜的实时温度和实时压力，对排气阀开度、出料流量及新蒸汽的流量进行调整，以使高压反应釜内的实时温度和实时压力调节至与目标温度和目标压力相等，此过程为根据高压釜内的实时温度和实时压力反馈调节反应控制条件，通过上述两种调控模式的配合，可以使高压釜内的温度和压力维持在最佳温度和最佳压力条件下，提高了红土镍矿浸出效率。

技术特征：

1.一种红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，其特征在于，所述进料矿浆的运行参数包括进料矿浆的平均质量流量、进料矿浆的平衡比热容、进料矿浆的实时温度。

3.根据权利要求2所述的红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，其特征在于，根据高压釜的目标温度、进料矿浆的运行参数获得进料矿浆升温到目标温度所需的热功率，具体计算公式为：

4.根据权利要求1所述的红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，其特征在于，根据进料矿浆的金属元素组成及矿浆浓度，确定进酸平均质量流量，具体包括：

5.根据权利要求1所述的红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，其特征在于，根据进酸平均质量流量获得进酸带来的热功率，具体计算公式为：

6.根据权利要求1所述的红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，其特征在于，所述热量损失修正功率的确定方法为：通过高压釜的形状、尺寸大小及保温能力确定热量损失修正功率。

7.根据权利要求1所述的红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，其特征在于，根据进料矿浆升温到目标温度所需的热功率、进酸带来的热功率及热量损失修正功率，得到所需的新蒸汽热功率的具体计算公式为：

8.根据权利要求1所述的红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，其特征在于，所述新蒸汽的运行参数包括新蒸汽的平衡比热容及新蒸汽的温度。

9.根据权利要求8所述的红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，其特征在于，根据所需的新蒸汽热功率及新蒸汽的运行参数，得到所需的新蒸汽的流量，具体计算公式为：

10.根据权利要求1所述的红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，其特征在于，根据高压釜的实时压力与目标压力，调节高压釜的排气阀开度及出料流量，以使高压釜的实时压力与目标压力相等的具体方法包括：

11.根据权利要求1所述的红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，其特征在于，根据高压釜的实时温度和目标温度，调节新蒸汽的流量，以使高压釜的实时温度与目标温度相等的具体方法包括：

技术总结
本发明公开了一种红土镍矿高压浸出反应条件的动态调控方法，包括设定高压釜的目标温度和目标压力；获得进料矿浆升温到目标温度所需的热功率；获得进酸带来的热功率；得到所需的新蒸汽热功率；得到所需的新蒸汽的流量；将新蒸汽的实时流量调整到所需的新蒸汽的流量，调节高压釜的排气阀开度及出料流量，以使高压釜的实时压力与目标压力相等；调节新蒸汽的流量，以使高压釜的实时温度与目标温度相等。本发明的有益效果是：根据进料情况初步确定高压浸出反应的反应条件，接着再根据高压釜内的实时温度和实时压力反馈调节反应控制条件，通过上述两种调控模式的配合，可以使高压釜内的温压维持在最佳温度和最佳压力条件下，提高了红土镍矿浸出效率。

技术研发人员：许开华,刘维,张坤,彭亚光,金国泉,刘文泽,许鹏云
受保护的技术使用者：青美邦新能源材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16