CN103526029A - 一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法 - Google Patents

一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法，包括以下步骤：在不锈钢酸洗污泥中加入碱液，调节pH为6.5~7.5，得到中性污泥；将上述中性污泥加入回转窑中进行烘干得到干基；将干基加入制球机中，并同时加入焦炭和淀粉进行制球得到混合颗粒；将上述混合颗粒加入回转窑中进行还原冶炼，同时控制冶炼温度为1250~1400℃，并同时加入添加剂进行初还原反应1~2h得到金属状态球；将金属状态球热袋入等离子电炉熔化冶炼即的镍铬合金。本发明不仅变废为宝，将会对环境产生污染的不锈钢酸洗污泥进行中和将镍铬金属元素进行还原得到了镍铬合金，用于金属冶炼，通过增加NCP添加剂和硫酸钠，获得了高回收率和高含量的镍铬合金。

Description

一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法
技术领域
本发明属于金属冶炼领域，具体涉及一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法。
背景技术
    在不锈钢加工领域，常常会产生用废酸处理后的污泥，这些污泥中往往含有有毒的重金属以及废酸、比如Cr6+会为剧毒金属，如果直接排放不仅会严重的污染环境，而且造成资源的浪费，因此如何有效的回收利用不锈钢酸洗污泥也成为现今学者研究的一大趋势，也有很多相关研究了各种处理不锈钢酸洗污泥的方法，大多是针对将其无害化的方法，及采用相关手段将有害金属变为无害产品后排出，并没有充分利用其金属的价值。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明提供了一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法，变废为宝，不仅将不锈钢污泥无害化，而且还利用其中高含量的镍铬含量制备了镍铬合金，
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法，包括以下步骤：
1）在不锈钢酸洗污泥中加入碱液，调节pH为6.5~7.5，得到中性污泥；
2）将上述中性污泥加入回转窑中进行烘干得到干基；
3）将干基加入制球机中，并同时加入焦炭和淀粉进行制球得到混合颗粒；
4）将上述混合颗粒加入回转窑中进行还原冶炼，同时控制冶炼温度为1250~1400℃，并同时加入添加剂进行初还原反应1~2h得到金属状态球；
5）将金属状态球热袋入等离子电炉熔化冶炼即的镍铬合金。所述不锈钢酸洗污泥的主要化学成分为：Ni1.2~3%、Cr 5~6% 、H2SO4、HCl、HNO3和HF。
所述步骤1）中的碱液为氢氧化钙或碳酸氢钠。
所述步骤2）回转窑烘干的温度为250~300℃。
所述步骤4）中的添加剂为NCP-2添加剂或硫酸钠中的一种或几种。NCP-2添加剂购买于上海摩田化学有限公司。NCP-2添加剂是一种不挥发的、低粘度的聚合物添加剂。产品为环境友好型添加剂、无色无味、可用于醋丙、纯丙及苯丙乳液中，以赋于优秀的粘性和对基材的附着力。由于其独特的化学结构NCP-2添加剂具有高度的耐水解、抗冻性和疏水性。在本发明中NCP-2添加剂能够改变红土镍矿的化学结构，降低镍铁晶粒表面张力，从而促进镍铁晶粒的聚集、长大，对后续的磁选分离有利。而且不会产生有毒害的气体或固体物质。
有益效果： 本发明不仅变废为宝，将会对环境产生污染的不锈钢酸洗污泥进行中和并且将其中镍铬金属元素进行还原得到了镍铬合金，用于后期的金属冶炼工作，通过增加NCP添加剂和硫酸钠，获得了高回收率和高含量的镍铬合金。 
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
某不锈钢厂酸洗污泥的各项指标：不锈钢酸洗污泥的主要化学成分为：Ni1.2%、Cr 5% 、以及废酸H2SO4、HCl、HNO3和HF。
不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法，包括以下步骤：在不锈钢酸洗污泥中加入氢氧化钙，调节pH为6.5，得到中性污泥；将中性污泥加入回转窑中250℃进行烘干得到干基；将干基加入制球机中，并同时加入焦炭和淀粉进行制球得到混合颗粒；将混合颗粒加入回转窑中进行还原冶炼，同时控制冶炼温度为1250℃，并同时加入NCP-2添加剂进行初还原反应1h得到金属状态球；将金属状态球热袋入等离子电炉熔化冶炼即的镍铬合金。反应结束后的镍铬合金中主要金属元素的收率为：Ni：95%，Cr：89%、Cu、Mo、Fe：95%。
 
实施例2
某不锈钢厂酸洗污泥的各项指标：不锈钢酸洗污泥的主要化学成分为：Ni3%、Cr 6% 、以及废酸H2SO4、HCl、HNO3和HF。
不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法，包括以下步骤：在不锈钢酸洗污泥中加入氢氧化钙，调节pH为7.5，得到中性污泥；将中性污泥加入回转窑中300℃进行烘干得到干基；将干基加入制球机中，并同时加入焦炭和淀粉进行制球得到混合颗粒；将混合颗粒加入回转窑中进行还原冶炼，同时控制冶炼温度为1400℃，并同时加入硫酸钠进行初还原反应2h得到金属状态球；将金属状态球热袋入等离子电炉熔化冶炼即的镍铬合金。反应结束后的镍铬合金中主要金属元素的收率为：Ni：92%，Cr：88%、Cu、Mo、Fe：94%。
 
实施例3
某不锈钢厂酸洗污泥的各项指标：不锈钢酸洗污泥的主要化学成分为：Ni2.1%、Cr 5.5% 、以及废酸H2SO4、HCl、HNO3和HF。
不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法，包括以下步骤：在不锈钢酸洗污泥中加入氢氧化钙，调节pH为7，得到中性污泥；将中性污泥加入回转窑中275℃进行烘干得到干基；将干基加入制球机中，并同时加入焦炭和淀粉进行制球得到混合颗粒；将混合颗粒加入回转窑中进行还原冶炼，同时控制冶炼温度为1350℃，并同时加入NCP-2添加剂进行初还原反应1.5h得到金属状态球；将金属状态球热袋入等离子电炉熔化冶炼即的镍铬合金。反应结束后的镍铬合金中主要金属元素的收率为：Ni：94%，Cr：86%、Cu、Mo、Fe：92%。

Claims (4)

1.一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在不锈钢酸洗污泥中加入碱液，调节pH为6.5~7.5，得到中性污泥；
2）将上述中性污泥加入回转窑中进行烘干得到干基；
3）将干基加入制球机中，并同时加入焦炭和淀粉进行制球得到混合颗粒；
4）将上述混合颗粒加入回转窑中进行还原冶炼，同时控制冶炼温度为1250~1400℃，并同时加入添加剂进行初还原反应1~2h得到金属状态球；
5）将金属状态球热袋入等离子电炉熔化冶炼即的镍铬合金。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法，其特征在于，所述步骤1）中的碱液为氢氧化钙或碳酸氢钠。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法，其特征在于，所述步骤2）回转窑烘干的温度为250~300℃。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢酸洗污泥制备镍铬合金的方法，其特征在于，所述步骤4）中的添加剂为NCP-2添加剂或硫酸钠中的一种或几种。
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