[發明專利]鎳渣中有價金屬的回收方法

在審

• 申請號: 202010140836.7
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111270078A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 郭亞光;馬明生;呂東;黎敏;裴忠冶;李兵;唐續龍;鄔傳谷
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B5/10;C22B23/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發明提供了鎳渣中有價金屬的回收方法。該回收方法包括：將包括鎳渣和硫化劑的原料送入礦熱爐內并加熱形成熔池；向熔池內部噴入還原劑以對鎳渣進行還原硫化，得到鎳锍和尾渣，其中，還原劑噴入時采用氮氣作為載體。本申請采用礦熱爐進行鎳渣中有價金屬的回收，采用高功率密度的礦熱爐以提高鎳渣的貧化效率；通過直接向熔池內部噴入還原劑提高了還原劑的利用率，提高了反應速率；采用惰性氣體作為載體，避免了氧化性氣體的氧化作用，同時惰性氣體與鎳渣還原產生的CO、CO₂等氣體在逸出過程中對熔池造成攪拌，促進金屬微滴的聚集長大利于其沉降，并且攪拌作用可促進熔池內部熱傳導，避免同一水平面上電極周圍與其他位置產生較大的溫度差。

技術領域

本發明涉及鎳渣處理技術領域，具體而言，涉及一種鎳渣中有價金屬的回收方法。

背景技術

硫化鎳礦在冶煉過程中會產出大量的鎳渣，根據冶煉工藝不同，每冶煉1t鎳，會產生2～4t的鎳渣，渣中含有鎳、銅、鈷等有價金屬。不同冶煉工藝產出渣中的鎳含量不同，鎳含量0.5％～8％，此外部分渣中含有銅、鈷金屬，銅含量0.5％～5％，鈷含量0.2％～5％。目前，國內鎳渣主要采用火法貧化技術進行處理，其主要是在貧化爐內熔池表面加入碳質還原劑和硫化劑。由于碳質還原劑比重較輕，漂浮在熔渣表面，導致貧化周期長，達到3～7h，且由于還原劑漂浮在熔池表面直接接觸煙氣，導致大量還原劑燃燒放熱，被煙氣帶走，進而導致還原劑利用率低，大幅度降低了生產效率，且尾渣含鎳較高，達到0.2％。

目前工業應用的部分工藝產出的爐渣經沉降爐處理，沉降爐棄渣含鎳超過0.4％，造成資源的浪費。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種鎳渣中有價金屬的回收方法，以解決現有技術中的鎳渣貧化中還原劑利用率低的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種鎳渣中有價金屬的回收方法，該回收方法包括：將包括鎳渣和硫化劑的原料送入礦熱爐內并加熱形成熔池；向熔池內部噴入還原劑以對鎳渣進行還原硫化，得到鎳锍和尾渣，其中，還原劑噴入時采用氮氣作為載體。

進一步地，上述還原劑與載體的比例為1～40kg/m³；優選為20～30kg/m³。

進一步地，上述還原劑中固定碳重量含量大于或等于50％、且灰分含量小于或等于25％。

進一步地，上述還原劑包括煤粉和可選的焦粉，優選粒度大于或等于200目的還原劑的重量含量大于等于50％。

進一步地，上述鎳渣中鎳重量含量為0.5％～4％、銅重量含量為0.6％～1.5％以及鈷重量含量為0.2％～2％，還原劑為鎳渣重量的0.5％～5％。

進一步地，采用一個或多個噴槍噴入上述還原劑，優選采用頂吹和/或側吹噴入還原劑，進一步優選，在熔池頂部中心設置一個噴槍，在熔池側部設置多個噴槍，且設置在側部的噴槍噴射方向與水平線的夾角為15～45°。

進一步地，上述熔池包括底部的鎳锍和位于鎳锍上層的熔渣，頂吹的噴槍口或側吹的噴槍口位于熔渣中，熔渣的厚度為H1，噴槍口與熔渣表面的距離為H2，優選H2:H1＝1:4～3:4。

進一步地，將上述鎳渣和硫化劑加熱至1300～1500℃形成熔池，優選加熱至1350～1450℃。

進一步地，上述噴入還原劑后，保溫沉降0.5～4h。

進一步地，上述礦熱爐產生煙氣，煙氣經過余熱回收、集塵處理后得到煙塵，將煙塵造粒后送入礦熱爐與鎳渣混合，優選煙塵造粒后的粒徑為0.5～1.5cm。