镍渣中有价金属的回收方法技术

本发明专利技术提供了镍渣中有价金属的回收方法。该回收方法包括：将包括镍渣和硫化剂的原料送入矿热炉内并加热形成熔池；向熔池内部喷入还原剂以对镍渣进行还原硫化，得到镍锍和尾渣，其中，还原剂喷入时采用氮气作为载体。本申请采用矿热炉进行镍渣中有价金属的回收，采用高功率密度的矿热炉以提高镍渣的贫化效率；通过直接向熔池内部喷入还原剂提高了还原剂的利用率，提高了反应速率；采用惰性气体作为载体，避免了氧化性气体的氧化作用，同时惰性气体与镍渣还原产生的CO、CO

Recovery of valuable metals from nickel slag

【技术实现步骤摘要】
镍渣中有价金属的回收方法
本专利技术涉及镍渣处理
，具体而言，涉及一种镍渣中有价金属的回收方法。
技术介绍
硫化镍矿在冶炼过程中会产出大量的镍渣，根据冶炼工艺不同，每冶炼1t镍，会产生2～4t的镍渣，渣中含有镍、铜、钴等有价金属。不同冶炼工艺产出渣中的镍含量不同，镍含量0.5％～8％，此外部分渣中含有铜、钴金属，铜含量0.5％～5％，钴含量0.2％～5％。目前，国内镍渣主要采用火法贫化技术进行处理，其主要是在贫化炉内熔池表面加入碳质还原剂和硫化剂。由于碳质还原剂比重较轻，漂浮在熔渣表面，导致贫化周期长，达到3～7h，且由于还原剂漂浮在熔池表面直接接触烟气，导致大量还原剂燃烧放热，被烟气带走，进而导致还原剂利用率低，大幅度降低了生产效率，且尾渣含镍较高，达到0.2％。目前工业应用的部分工艺产出的炉渣经沉降炉处理，沉降炉弃渣含镍超过0.4％，造成资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种镍渣中有价金属的回收方法，以解决现有技术中的镍渣贫化中还原剂利用率低的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种镍渣中有价金属的回收方法，该回收方法包括：将包括镍渣和硫化剂的原料送入矿热炉内并加热形成熔池；向熔池内部喷入还原剂以对镍渣进行还原硫化，得到镍锍和尾渣，其中，还原剂喷入时采用氮气作为载体。进一步地，上述还原剂与载体的比例为1～40kg/m3；优选为20～30kg/m3。进一步地，上述还原剂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％。进一步地，上述还原剂包括煤粉和可选的焦粉，优选粒度大于或等于200目的还原剂的重量含量大于等于50％。进一步地，上述镍渣中镍重量含量为0.5％～4％、铜重量含量为0.6％～1.5％以及钴重量含量为0.2％～2％，还原剂为镍渣重量的0.5％～5％。进一步地，采用一个或多个喷枪喷入上述还原剂，优选采用顶吹和/或侧吹喷入还原剂，进一步优选，在熔池顶部中心设置一个喷枪，在熔池侧部设置多个喷枪，且设置在侧部的喷枪喷射方向与水平线的夹角为15～45°。进一步地，上述熔池包括底部的镍锍和位于镍锍上层的熔渣，顶吹的喷枪口或侧吹的喷枪口位于熔渣中，熔渣的厚度为H1，喷枪口与熔渣表面的距离为H2，优选H2:H1＝1:4～3:4。进一步地，将上述镍渣和硫化剂加热至1300～1500℃形成熔池，优选加热至1350～1450℃。进一步地，上述喷入还原剂后，保温沉降0.5～4h。进一步地，上述矿热炉产生烟气，烟气经过余热回收、集尘处理后得到烟尘，将烟尘造粒后送入矿热炉与镍渣混合，优选烟尘造粒后的粒径为0.5～1.5cm。应用本专利技术的技术方案，本申请采用矿热炉进行镍渣中有价金属的回收，采用高功率密度的矿热炉以提高镍渣的贫化效率；通过直接向熔池内部喷入还原剂避免了还原剂漂浮在熔池表面而发生的还原剂燃烧放热，从而提高了还原剂的利用率；而且还原剂直接喷吹进入熔池中，大幅度增大了还原剂与熔池的接触面积，提高了反应速率；采用惰性气体作为载体，避免了氧化性气体的氧化作用，同时惰性气体与镍渣还原产生的CO、CO2等气体在逸出过程中对熔池造成搅拌，促进金属微滴的聚集长大利于其沉降，并且搅拌作用可促进熔池内部热传导，避免同一水平面上电极周围与其他位置产生较大的温度差。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。如本申请
技术介绍
所分析的，现有技术的还原剂利用率低，大幅度降低了生产效率。为了解决该问题，本申请提供了一种镍渣中有价金属的回收方法，该回收方法包括：将镍渣和硫化剂送入矿热炉内并加热形成熔池；向熔池内部喷入还原剂以对镍渣进行还原硫化，得到镍锍和尾渣，其中，还原剂喷入时采用氮气作为载体。上述回收方法中，还原剂进入熔体后与Ni、Co、Cu氧化物反应，生成CO、CO2气体，将以氧化物状态存在的Ni、Co、Cu等金属被还原成金属态形成镍锍，氧化铁在尾渣中沉降。本申请采用矿热炉进行镍渣中有价金属的回收，采用高功率密度的矿热炉以提高镍渣的贫化效率；通过直接向熔池内部喷入还原剂避免了还原剂漂浮在熔池表面而发生的还原剂燃烧放热，从而提高了还原剂的利用率；而且还原剂直接喷吹进入熔池中，大幅度增大了还原剂与熔池的接触面积，提高了反应速率；采用惰性气体作为载体，避免了氧化性气体的氧化作用，同时惰性气体与镍渣还原产生的CO、CO2等气体在逸出过程中对熔池造成搅拌，促进金属微滴的聚集长大利于其沉降，并且搅拌作用可促进熔池内部热传导，避免同一水平面上电极周围与其他位置产生较大的温度差。为了进一步提高还原剂的利用效率和反应速率，优选上述还原剂与载体的比例为1～40kg/m3；优选为20～30kg/m3。用于本申请的还原剂可以为现有技术中常用的碳质还原剂，为了提高还原剂的单位还原能力，优选上述还原剂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％。在本申请一种实施例中，上述还原剂包括煤粉和可选的焦粉，煤粉中碳含量较大，为了节约成本采用部分焦粉替代。由于采用喷吹的方式添加还原剂，为了提高载体对还原剂的带动作用并且避免还原剂粒度过小导致的团聚，优选上述粒度大于或等于200目的还原剂的重量含量大于等于50％。本申请的回收方法可以适用于多种镍渣，在一种实施例中，上述镍渣中镍重量含量为0.5％～4％、铜重量含量为0.6％～1.5％以及钴重量含量为0.2％～2％，针对上述镍渣，为了进一步提高镍的回收率并减少铁进入镍锍，优选上述还原剂为镍渣重量的0.5％～5％。如前所述，本申请采用喷入的方式添加还原剂，比如采用一个或多个喷枪喷入还原剂。为了避免镍锍被吹至熔渣中，导致分离困难，优选采用顶吹和/或侧吹喷入还原剂。在一种优选的实施例中，在熔池顶部中心设置一个喷枪，在熔池侧部设置多个喷枪，且设置在侧部的喷枪喷射方向与水平线的夹角为15～45°。利用对喷枪的位置设置，使得还原剂尽可能均匀地喷入熔池中，提高镍渣还原的均匀性。为了提高对熔渣中镍还原效率，进一步提高还原剂的利用率，该熔池包括底部的镍锍和位于镍锍上层的熔渣，优选上述顶吹的喷枪口或侧吹的喷枪口位于熔渣中，熔渣的厚度为H1，喷枪口与熔渣表面的距离为H2，优选H2:H1＝1:4～3:4。由于本申请的还原剂利用效率提高了，因此可以使镍渣在较高的温度进行高效还原，优选将镍渣和硫化剂加热至1300～1500℃形成熔池，优选加热至1350℃～1450℃。本申请的回收方法和镍精矿处理联合使用，将镍矿处理产生的高温液态渣直接进行处理并回收其中镍钴铜等有价金属，实现了热量的高效利用，其中，处理液态渣时，由镍冶炼企业产出的液态镍渣经溜槽或渣包进入矿热炉，硫化剂由矿热炉顶部加料口进入，实现二者的送入。当镍渣为固态时，可以将镍渣冷却粉碎以满足输送要求，然后再将粉碎的镍渣和硫化剂一起送入矿热炉进行处理。在喷入还原剂后，镍渣即开始被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍渣中有价金属的回收方法，其特征在于，所述回收方法包括：/n将包括镍渣和硫化剂的原料送入矿热炉内并加热形成熔池；/n向所述熔池内部喷入还原剂以对所述镍渣进行还原硫化，得到镍锍和尾渣，/n其中，还原剂喷入时采用氮气作为载体。/n

【技术特征摘要】
1.一种镍渣中有价金属的回收方法，其特征在于，所述回收方法包括：
将包括镍渣和硫化剂的原料送入矿热炉内并加热形成熔池；
向所述熔池内部喷入还原剂以对所述镍渣进行还原硫化，得到镍锍和尾渣，
其中，还原剂喷入时采用氮气作为载体。


2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述还原剂与所述载体的比例为1～40kg/m3；优选为20～30kg/m3。


3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述还原剂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％。


4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述还原剂包括煤粉和可选的焦粉，优选粒度大于或等于200目的还原剂的重量含量大于等于50％。


5.根据权利要求3所述的回收方法，其特征在于，所述镍渣中镍重量含量为0.5％～4％、铜重量含量为0.6％～1.5％以及钴重量含量为0.2％～2％，所述还原剂为所述镍渣重量的0.5％～5％。


6.根据权利要求1所述的回收方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亚光，马明生，吕东，黎敏，裴忠冶，李兵，唐续龙，邬传谷，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11