[發(fā)明專利]一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110351108.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN113122724B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡雷;楊亞剛;劉婷嬌;熊家任;王浬;周勤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 衢州華友鈷新材料有限公司;浙江華友鈷業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B23/02;C22B5/10;B01D53/78;B01D53/50
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發(fā)明公開了一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝。本發(fā)明包括以下步驟：鎳鈷濕法冶煉廢渣加入具有還原性和可燃性的添加劑進(jìn)行混合，該添加劑在回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)的高溫反應(yīng)帶形成還原氣氛，使鎳鈷濕法冶煉廢渣中的鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)；其鎳鈷濕法冶煉廢渣中的鈷鎳發(fā)生復(fù)鹽分解和還原反應(yīng)形成鈷鎳單質(zhì)和鈷鎳氧化物，并經(jīng)過水淬降溫和磁選得到鐵精礦；硫酸鹽發(fā)生分解反應(yīng)和還原反應(yīng)，析出硫氧化物隨煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)中。本發(fā)明解決了鎳鈷濕法冶煉廢渣的處置問題，并回收有價(jià)值富集鈷鎳的鐵精礦，實(shí)現(xiàn)了鐵渣資源化及有效益環(huán)境保護(hù)；利用原系統(tǒng)產(chǎn)生的鎳鹽或鈷鹽作為脫硫劑，降低了脫硫成本，同時(shí)減少鎳鹽或鈷鹽浸出過程輔料的消耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濕法冶金領(lǐng)域，具體地說是一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝。

背景技術(shù)

現(xiàn)有鎳鈷礦大多采用酸浸濕法工藝，由于礦物Ni（Co）品位普遍較低，在濕法冶煉過程中每年會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣。大量的廢渣主要以尾礦庫堆存或填海為主，長時(shí)間后廢渣中的可溶性有害物質(zhì)會(huì)溶出，進(jìn)入土壤、流入江河，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

酸浸濕法工藝過程中產(chǎn)出的鎳鈷濕法冶煉廢渣鐵含量較高，且硫含量也高。如何經(jīng)濟(jì)有效地脫硫并回收鐵，使廢渣能資源化利用，仍然是當(dāng)今濕法冶煉行業(yè)面臨的環(huán)保難題。

目前處理濕法冶煉廢渣的方法主要包括以下幾種：公開號(hào)CN103468958A中國專利公開了一種紅土鎳礦濕法冶煉尾礦無害化的方法，該方法將紅土鎳礦濕法冶煉尾礦以1∶4重量比加水化漿，然后用酸將其調(diào)至pH1.25-1.35，反應(yīng)2-4小時(shí)，往里加入鎳含量1-3倍的三價(jià)鐵離子、或加雙氧水、漂白粉，加堿將pH調(diào)至9.5，形成鎳鐵比為10%左右的含鎳鐵氧體；尾泥用于制作免燒磚。使紅土鎳礦廢渣實(shí)現(xiàn)資源化利用，但需引入其他輔助原料，投資成本大。公開號(hào)CN111153613A的中國專利公開了一種鈷濕法冶煉廢渣固硫高溫焙燒制備熟料的方法，該方法按比例稱取定量的固廢渣和作為固硫劑的污水渣，混合均勻；向混勻后的物料加入適量的水后進(jìn)行造粒，即為生料球；將得到的生料球在馬弗爐中焙燒；將焙燒后的熟料按比例和水泥熟料混勻。該工藝未涉及有價(jià)金屬的回收，且有害元素硫仍存在廢渣中。公開號(hào)CN102351567A的中國專利公開了一種采用紅土鎳礦廢渣的防火保溫墻體板的制造工藝，該方法采用有機(jī)聚烯烴與其復(fù)合制備墻體專用料，再與環(huán)保阻燃聚合物、相容發(fā)泡助劑等熔融混合，發(fā)泡擠出成新型防火保溫隔熱墻體板。公開號(hào)CN102351567A的中國專利公開了一種利用濕法冶金紅土鎳礦的浸出渣制備礦物棉纖維的方法及其應(yīng)用，以濕法冶金紅土鎳礦的浸出渣為原料，在原料中添加調(diào)制劑，常溫固態(tài)混合調(diào)制使酸度系數(shù)≥1.2，然后將混料熔融、出料、成絲得到礦物棉纖維。此工藝方法同樣存在投資成本大的問題，且重金屬含量高，存在環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，將難處理的鎳鈷濕法冶煉廢渣達(dá)到無害化、資源化的目的，并回收鐵精礦。

為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其內(nèi)容如下：鎳鈷濕法冶煉廢渣加入具有還原性和可燃性的添加劑進(jìn)行混合，所述的添加劑為煤炭、焦粉或石墨粉，添加劑量為10~40wt%，添加劑的含水率8～15%，固定碳含量≥78%，硫含量≤1%；

所述的添加劑在回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)的高溫反應(yīng)帶形成還原氣氛，使鎳鈷濕法冶煉廢渣中的鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，還原生成鐵單質(zhì)和四氧化三鐵；鎳鈷濕法冶煉廢渣中的鈷鎳發(fā)生復(fù)鹽分解和還原反應(yīng)形成鈷鎳單質(zhì)和鈷鎳氧化物，并經(jīng)過水淬降溫和磁選得到鐵鈷鎳的鐵精礦，鈷鎳在鐵精礦中富集；硫酸鹽發(fā)生分解反應(yīng)和還原反應(yīng)，析出的硫氧化物隨煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)中；

所述的脫硫系統(tǒng)，在壓力1500~5000Pa和溫度50~90℃條件下，含有硫氧化物的煙氣在噴淋裝置中進(jìn)行反應(yīng)，噴淋裝置包括噴淋塔、一級(jí)脫硫塔和二級(jí)脫硫塔，噴淋塔中采用的噴淋吸收液為pH 6~8的工業(yè)水，一級(jí)脫硫塔中采用的脫硫漿液為pH 6~8的鎳鹽或/和鈷鹽漿液，二級(jí)脫硫塔中采用的脫硫漿液為pH 8~10的石灰石漿液。