[發明專利]一種鎳錫鐵合金廢料高效分離富集錫的方法

有效

• 申請號: 201310414381.3
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103614555A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 王華;李磊;韓文朝;邱在軍;廖彬
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B25/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鎳錫鐵合金廢料高效分離富集錫的方法，屬于資源利用技術領域。

背景技術

有色金屬鎳錫在傳統工業和新技術領域有著廣泛的應用，但鎳、錫、鐵等可開采礦產資源日趨減少，資源壓力與日俱增，加強對相應二次資源的綜合利用必不可少且意義重大。鎳錫合金廢料量逐年增加，其主要是指機械加工時產生的廢料、冶煉過程中產生的廢料、工業部門中損壞的合金構件和零件等。另外，目前國內市場上流通的鎳錫鐵合金廢料大部分從日本、韓國和中國的臺灣等地購入，多為電子元件廠產出的廢料，其化學成分以鎳、錫、鐵為主，其他雜質元素微量。加強對此的資源化利用，對緩解鎳、錫、鐵等資源壓力有較為積極的作用，且行業意義重大。

目前針對鎳錫鐵合金的處理主要為硅鐵還原置換法，該法雖可實現其中錫的有效脫除，但操作復雜且渣量大，并將雜質元素硅引入剩余鎳鐵合金中，工藝缺陷明顯。另復雜金屬物料中錫的富集主要采取氯化揮發法，其基本思路是將物料中的目標元素以其氯化物的形式全部煙化揮發出來，然后對煙塵進行分步處理，達到固體物料分離和有價金屬富集回收的目的，但該工藝中所產生氯化氣體對設備腐蝕嚴重，且帶來環境污染。

基于此，本發明采用硫化揮發法對錫鐵礦進行處理，高效分離富集其中錫的同時，可獲得合格的鎳鐵合金原料，流程短能耗低，操作簡單，工業化前景良好。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題及不足，本發明提供一種鎳錫鐵合金廢料硫化揮發法高效分離富集其中錫的方法，經高溫硫化揮發法高效分離富集其中錫，使其中錫以硫化亞錫的方式得到回收，富集效果明顯，同時可獲得合格的鎳鐵合金原料，流程短能耗低，操作簡單。

本發明通過下列技術方案實現：一種鎳錫鐵合金廢料高效分離富集錫的方法，經過下列各步驟：

將鎳錫鐵合金廢料升溫至1500～1650℃，廢料開始混合熔融；待廢料充分熔融后，在惰性氣體氣氛下按鎳錫鐵合金廢料質量的10～25%將硫化劑吹入熔池中，進行硫化脫錫反應，過程中所產生高溫煙氣經冷卻后回收其中含錫煙塵。

所述硫化劑為黃鐵礦、硫磺、硫化鎳中的一種或幾種。

所述惰性氣體的噴入壓力為0.1～1MPa。

經過上述各步驟，鎳錫鐵合金錫分離效果較為明顯，鎳錫分離是在步驟（2）中完成的，過程中發生的主要反應為：

FeS₂→FeS+1/2?S₂????????????????????????（1）；

Sn+1/2?S₂=FeO+SnS↑????????????????????（2）；

本發明經高溫硫化揮發鎳錫合金廢料的方法高效分離富集其中錫，流程短能耗低，操作簡單，且錫分離富集效果明顯，同時能獲得合格的鎳鐵合金原料。其有益效果是：（1）本發明充分利用了合金廢料中錫易硫化揮發的特點，錫脫出效果明顯；（2）沒有將其他雜質元素引入熔池中，剩余鎳鐵合金原料質量高；（3）工藝過程操作簡單，推廣應用前景良好。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖具體實施方式，對本發明作進一步說明。

實施例1

將鎳錫鐵合金廢料（其主要化學成分為（單位：質量分數）：Fe=30，Sn=15，Ni=55）置于電爐內，升溫至1550℃，廢料開始混合熔融；待廢料充分熔融后，在壓力為0.1MPa的惰性氣體氣氛下通過噴槍按鎳錫鐵合金廢料質量的10%將黃鐵礦吹入熔池中，進行硫化脫錫反應，過程中所產生高溫煙氣經冷卻后回收其中含錫煙塵。

收塵處理后，再排入大氣。經分析檢測，所得鎳鐵合金中的錫含量降至1.8%，錫回收率達88.00%。

實施例2

將鎳錫鐵合金廢料（其主要化學成分為（單位：質量分數）：Fe=35，Sn=18，Ni=47）置于電爐內，升溫至1570℃，廢料開始混合熔融；待廢料充分熔融后，在壓力為1MPa的惰性氣體氣氛下通過噴槍按鎳錫鐵合金廢料質量的20%將黃鐵礦、和硫磺吹入熔池中，進行硫化脫錫反應，過程中所產生高溫煙氣經冷卻后回收其中含錫煙塵。

收塵處理后，再排入大氣。經分析檢測，所得鎳鐵合金中的錫含量降至1.1%，錫回收率達92.67%。

實施例3