[發明專利]一種高硫煤硫化揮發鎳錫鐵合金廢料并氧化造渣制鎳鐵合金與回收錫的方法

有效

• 申請號: 201410479828.X
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104232904A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 朱海濤
• 申請（專利權）人: 龍濟時代(北京)新能源科技有限公司;朱海濤;化德縣泫龍新材料科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B25/06;C21B11/10;C22C1/02;C22C19/03;C22C33/04;C22C38/08
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技術領域

本發明涉及一種高硫煤硫化揮發鎳錫鐵合金廢料并氧化造渣制鎳鐵合金與回收錫的方法，屬于二次資源綜合利用領域。

背景技術

中國鎳供給有兩個部分組成，一部分是新產鎳精礦供應，這部分占鎳總供給量的72.9％，另一部分來自再生鎳占27.1％，隨著經濟建設和鋼鐵工業的發展，鎳的需求量不斷增加。2010年預計中國鎳消費量達到40萬噸/年以后，中國成為世界最大的鎳消費國。2010年中國鎳金屬基礎儲量只有230萬噸左右，2010-2013年來中國鎳礦勘探沒有重大進展，如果就按照這樣消費下去的話，10年后中國的鎳礦資源將逐漸消耗殆盡。錫資源狀況與之類似，我國錫資源以脈錫為主，占88％的砂錫資源經多年開采后易采、易選的高品位資源已基本消失，剩下的多為品位低、含泥量達的難利用砂錫，保有儲量占錫資源的12％。我國的脈錫資源可供露采者很少，絕大部分埋藏較深、開采難度大，其中多數又是多金屬共生礦，選冶技術難度大。緩解我國銅、鎳資源的資源壓力，需加大對二次資源的利用效率。

同時鎳錫鐵合金廢料在逐年增加，主要包括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，是電子元件廠產出的廢料，其化學成分以鎳、錫、鐵為主，加強對此的資源化利用無疑對緩解我國鎳、錫資源壓力有較為積極的作用。但目前關于此合金廢料的利用方式為分類后合金制作工藝中作為合金元素添加劑加入，利用率偏低且經濟性表現差。

目前，物料除錫的方法主要有二種：

第一，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。

第二，硫化揮發法，其基本思路是向物料中加入硫化劑富用燃料和空氣混合物燃燒吹煉，使目標元素形成對應硫化物而揮發的過程。一般硫化劑用黃鐵礦(FeS₂)，燃料燃燒保持爐內呈弱還原氣氛，在高溫和劇烈攪拌條件下吹煉，以加速化學反應和揮發作用。

本發明充分利用高硫煤硫含量高的特點，并針對其目前利用價值偏低的狀況，采用高溫弱還原氣氛下進行高硫煤硫化揮發除錫、氧化造渣除雜對鎳錫鐵合金進行處理，將物料中錫組分轉化為SnS、SnO揮發出系統，并對其進行回收。一方面有效降低了鎳錫鐵合金錫含量并實現對其的回收，同時將鎳錫鐵合金廢料再利用制成合格鎳鐵。因此，本項目的實施，對鎳錫鐵合金廢料的高效綜合利用意義重大。

發明內容

本發明通過以下技術方案實現：一種高硫煤硫化揮發鎳錫鐵合金廢料并氧化造渣制鎳鐵合金與回收錫的方法，經過下列各步驟：

本發明的技術方案工藝步驟是：

將鎳錫鐵合金廢料破碎至一定塊度后轉移至電爐或中頻內，電爐或中頻爐升溫并保持在1300℃～1550℃，物料開始熔融。待物料充分熔融，硫化劑高硫煤在噴槍作用下進入熔池，硫化煙化反應開始。此過程中，惰性氣體噴槍插入到熔池中，對熔池進行攪拌，改善反應的動力學條件，氣體的噴入壓力為0.15MPa～1.2MPa。所產高溫含錫煙氣進行冷卻收塵(回收錫)和洗滌處理，達到排空要求后排入大氣。反應過程中，加入一定量CaO和SiO₂等進行熔池造渣除雜。保溫一定時間反應完成后，產品合格鎳鐵合金和爐渣分別由出鐵口和渣口排出。

本發明上述工藝步驟中的具體工藝參數為：

(1)所用造渣劑為CaO、MgO、CaCO₃、SiO₂等其中一種或幾種；

(2)反應過程中，造渣劑的加入量以堿度：

R=w(CaO)%+1.4w(MgO)%w(SiO2)%]]>

來表示，堿度控制范圍為1.2～1.4；