[發明專利]一種利用污泥作為基質處理鎳礦石的工藝

有效

• 申請號: 201410354647.4
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104164566A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 徐榮軍
• 申請（專利權）人: 泰州明鋒資源再生科技有限公司
• 主分類號: C22B5/10
• 分類號: C22B5/10;C22B23/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本發明涉及生活污泥的再利用領域，尤其涉及一種利用污泥作為原料基質的處理鎳礦石的工藝方法。

背景技術

污泥是污水處理廠對污水進行處理過程中產生的沉淀物質以及污水表面漂出的浮沫所得的殘渣。隨著工業生產的發展和城市人口的增加，工業廢水與生活污水的排放量日益增多，污泥的產出量迅速增加。大量積累的污泥，不僅將占用大量土地，而且其中的有害成分如重金屬、病原菌、寄生蟲、有機污染物及臭氣將成為影響城市環境衛生的一大公害。如何妥善科學地處理處置污泥是人們日益關注的課題。

????鎳礦石的處理工藝主要是需要將礦石中的鎳元素提取出來，同時將礦石中的其他雜質分離出來，在實際生產過程中，?需要經過球磨→過濾→焙燒→還原→熔融等步驟后得到產品，由于本身的成分復雜，經過產品經過熔融過程后，熔融處理的溫度很難把握，較高的熔融溫度使得到的鎳水溶液中容易含有其他的顆粒雜質，而較低的熔融溫度則會導致鎳元素不能完全融化，爐渣中含有較多的鎳元素，造成生產和成本的浪費；而污泥本身具有較高的吸附力，同時在高溫處理下容易吸附鎳礦石中的其他雜質。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供一種方便污泥的再次利用，節省成本，提高產率的利用污泥作為原料基質的處理鎳礦石的工藝方法。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種利用污泥作為基質處理鎳礦石的工藝，將污泥經過預處理后與采集的鎳礦石分別經過干燥→混料→還原→熔融分解后得到鎳鐵合金鐵水，將鎳鐵合金鐵水經過冷卻后生產鎳鐵合金；其具體的生產工藝如下：?1）污泥的預處理：將從污水處理廠取得的含水污泥經過過濾操作，濾除污泥中的大顆粒固定顆粒，取得顆粒粒徑為0.05～0.3cm的污泥顆粒進行物理沉降操作，沉降操作完成后，抽走上層污水，預留下層污泥待用；

2）干燥：將經過預處理的污泥和鎳礦石分別投入到干燥窯中進行干燥，干燥溫度700～850℃，干燥過程中分別測得其含水量，當污泥和鎳礦石的含水量為15%～22%時，停止干燥操作；

3）混料：將干燥完成后的污泥和鎳礦石投入料倉中進行混合，混合的過程中，向料倉中投入焦炭和含鎳的氧化鐵廢料，其中各組分的重量百分比為污泥46%～50%，鎳礦38%，焦炭5%～8%，余量為含鎳的氧化鐵廢料，混合攪拌3～4h；?4）還原：將混合后的混料經過皮帶輸送機輸送至回轉窯中進行還原操作，還原溫度900～1000℃，還原操作6～8h，?5）熔融分解：將還原完成的產品投入到全封閉熔焚爐進行熔融分解操作，熔融分解溫度1550～1600℃，熔融分解4～5h，熔融分解后分離出鎳鐵合金鐵水和爐渣。

本發明所述的混料工藝中加入的含鎳氧化鐵為市售的含鎳氧化鐵皮，所述含鎳氧化鐵皮中的鎳的質量百分比為2%～4%；通過往鎳礦石中加入少量的鐵元素，形成的鎳鐵合金提高了整體熔融點，方便鎳礦石中鎳元素與其他雜質的熔融分離，同時配合污泥的吸附作用，方便吸附其他未熔融的顆粒雜質。

本發明所述的熔融分解過程后，得到的爐渣經過高壓水沖擊，使其水淬粒化，經渣溝水力輸送到渣池沉淀，沉淀完成后的產品作為生產水泥的原料；污泥與鎳礦石中的顆粒雜質的相結合，形成的了生產工業水泥的必要的原料，減少了生產產生的廢料，對污泥和礦渣達到了充分的利用，方便產品的連續化生產，提高了企業的經濟效益。

本發明所述的熔融分解的過程中采用連續化生產的工藝，不斷的投入原料和清理爐渣，單批次產品的熔融分解時間為3.5～4.5h；通過連續化的生產工藝，節省能源，通過熔焚爐的一次開爐，可以生產多批次產品，節省開爐和關爐中不必要的能量浪費，節省企業的生產成本。

本發明所述的混料過程中，所述的料倉中加入攪拌粉碎槳，鎳礦石在經過在混料的過程中進行粉碎處理，混料完成后，將混料經過0.5cm孔徑的篩網進行篩選后進入下一步的還原操作；通過粉碎后的鎳礦石才能與其他成分混合充分，提高還原反應的反應效率，防止較大顆粒的鎳礦石中部的原料無法得到充分的反應，提高整體產品的反應效率。

本發明的優點在于：本發明通過污泥作為基質對鎳礦石的中的鎳進行處理，能耗低、環保，單噸產品電耗3000度，相比傳統的鎳礦石處理工藝中其電費節約一半多；同時100噸污泥和鎳礦石混合原料可生產含的鎳鐵合金11-12噸；由于電耗低，產量相應提高，每噸鎳鐵合金的其他費用則相應減少，大大提高了企業的市場競爭力。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細的描述。