[發(fā)明專利]一種鎳銅熔融渣中選擇還原回收有價(jià)金屬的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210340521.2
• 申請(qǐng)日: 2012-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN102851513A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬永峰;聶文斌;周民;王樹清;樊昱;張喜慶;張鵬;鄧民暉;董政武;蘆越剛;胡建新;馬曉東;王玉芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金川集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C22B7/04
• 分類號(hào): C22B7/04;C22B15/00;C22B23/00
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 鮮林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶煉熔融渣的綜合利用方法，特別是采用高溫鎳銅冶煉熔融渣分步選擇性還原工藝，屬于固體廢棄物綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種鎳銅熔融渣中選擇還原回收有價(jià)金屬的方法。

背景技術(shù)

目前，我國在有色金屬鎳冶煉過程中每年都要排放百萬噸的鎳冶煉棄渣，渣中的FeO含量達(dá)50%以上，氧化亞鐵大部分以2FeO·SiO₂的形式存在，少量以Fe₃O₄的形式存在。此外還含有0.1%～0.5%的鎳、0.2%～0.4%的銅和0.1%～0.3%的鈷，這部分有色金屬是重要的合金元素，有著重要的應(yīng)用價(jià)值。但現(xiàn)在這部分爐渣大部分在地表堆放，不僅占用土地、污染土壤，而且造成爐渣中有價(jià)金屬的白白浪費(fèi)。盡管這種冶煉爐渣含有40%～50%的鐵，但這種人造的硅酸鐵礦與自然形成的鐵礦具有非常大的差別，在一般情況下，通過理論分析可以肯定它無法用磁選的方法進(jìn)行富集，也不能簡(jiǎn)單地用高爐煉鐵的方法進(jìn)行還原提鐵，即使采用直接還原、熔融還原等非高爐煉鐵的方法還原提鐵，除了存在熔融渣顯熱不好利用和系統(tǒng)配置龐大等問題外也難以實(shí)現(xiàn)。

專利號(hào)為200610156309.5的中國專利“一種綜合利用高溫鎳冶煉熔融渣的方法”，介紹了高溫鎳冶煉熔融渣還原提鐵和利用鎳冶煉熔融渣生產(chǎn)微晶玻璃的方法。專利號(hào)為02145518.X的中國專利“一種用鎳冶煉爐渣和鋼渣的混合渣煉鐵的方法”，介紹了一種將鎳冶煉爐渣和鋼渣混合后，配入焦炭、鋁礬土和碳化硅，在礦熱電爐內(nèi)還原熔煉生產(chǎn)合金鐵的方法。

在目前已有的鎳冶煉爐渣綜合利用研究中，采用爐渣中金屬元素全部還原的工藝，存在生產(chǎn)出的粗鐵產(chǎn)品含銅較高，后續(xù)產(chǎn)品難以定位的問題，市場(chǎng)應(yīng)用前景不好，難以滿足用戶需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能有效解決粗鐵產(chǎn)品含銅較高、后續(xù)產(chǎn)品難以定位的問題，降低生產(chǎn)成本、拓寬產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的一種鎳銅熔融渣中選擇還原回收有價(jià)金屬的方法，真正實(shí)現(xiàn)爐渣零排放的目標(biāo)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種鎳銅熔融渣中選擇還原回收有價(jià)金屬的方法，其工藝步驟和方法為：?

（1）選擇性還原：將鎳銅冶煉爐渣在1200℃～1350℃的高溫熔融狀態(tài)下直接加入還原爐內(nèi)，加入鈣質(zhì)熔劑和還原劑在1400℃～1500℃下進(jìn)行選擇性還原，使?fàn)t渣中的鎳、鈷、銅有價(jià)金屬實(shí)現(xiàn)全部還原，生成富含鎳鈷銅的中間合金和中間熔融渣；

（2）余下的中間熔融渣再加入鈣質(zhì)熔劑和還原劑在1450℃～1600℃下進(jìn)行深度還原，使熔融渣中的鐵全部還原，生成含有微量鎳、鈷、銅的粗鐵。

所述鈣質(zhì)熔劑為塊狀或粉狀石灰石或石灰。

所述還原劑為塊狀或粉狀褐煤、無煙煤、煙煤。

所述選擇性還原的還原劑加入量為熔融渣重量的2%～6%、熔劑加入量為熔融渣重量的10%～20%，還原時(shí)間30～60min。

所述深度還原的還原劑加入量為熔融渣重量的20%～30%、熔劑加入量為熔融渣重量的25%～40%，還原時(shí)間30～60min。

所述的熔劑、還原劑通過機(jī)械方式或噴吹方式加入還原爐內(nèi)。

本發(fā)明的一種鎳銅熔融渣中選擇還原回收有價(jià)金屬的方法，直接將熔融渣在1400℃～1500℃下進(jìn)行選擇性還原，實(shí)現(xiàn)了爐渣中的鎳鈷銅的全部還原，同時(shí)控制鐵的還原程度，使后續(xù)煉鐵用原料爐渣得到了純化的目的；在此基礎(chǔ)上，于1450℃～1600℃下進(jìn)行深度還原，得到了含有微量鎳、鈷、銅的粗鐵，可以達(dá)到煉鋼生產(chǎn)原料的要求。同時(shí)還原后的爐渣含鐵鎳鈷銅可以分別降到2.85%、0.01%、0.0085%、0.03%以下。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于，使鎳銅冶煉爐渣在熔融狀態(tài)下被利用，既節(jié)約了爐渣二次加熱的成本，又達(dá)到了有價(jià)金屬的分級(jí)利用，拓寬了產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的經(jīng)濟(jì)、有效利用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

本發(fā)明方法采用的原料鎳熔融渣的化學(xué)成分如表1所示。

表1?鎳熔融渣化學(xué)成分（%）

（1）選擇性還原：將500kg鎳銅冶煉爐渣在1200℃的高溫熔融狀態(tài)下直接加入還原爐內(nèi)，分別加入10kg還原劑褐煤塊狀煤、50kg熔劑石灰石塊，在1400℃下進(jìn)行鎳熔融渣的選擇性還原熔煉；