CN111996362B

CN111996362B - 一种含镍固危废物料生产镍块料的方法

Info

Publication number: CN111996362B
Application number: CN202010871971.9A
Authority: CN
Inventors: 李爱杰; 王智; 曾臣; 胡继刚; 卢小华
Original assignee: Gansu High Energy Zhongse Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Gansu High Energy Zhongse Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2022-08-12
Anticipated expiration: 2040-08-26
Also published as: CN111996362A

Abstract

本发明公开了一种含镍固危废物料生产镍块料的方法，包括：对多种镍铜冶炼产生的含镍固危废物料进行粉碎、过筛，得到预设粒径的含镍固危粉碎料；将多种含镍固危粉碎料取样化验分析，基于分析结果得到多种含镍固危粉碎料的配比；按照计算得到的配比，将多种含镍固危废粉碎料和水泥进行配料，得到满足所需指标的含镍固危混合料；将含镍固危混合料送入模具中，生产出镍块料。本发明将多种含镍固危废物料进行混合配料、精准控制金属主品位范围，并搭配凝固剂等生产出一种镍块料，为后续金属冶炼生产创造了有利条件，实现镍、铜、钴及贵金属等有价金属的冶炼回收。

Description

一种含镍固危废物料生产镍块料的方法

技术领域

本发明涉及固危废物料处理技术领域，具体涉及一种含镍固危废物料生产镍块料的方法。

背景技术

目前有色金属冶炼过程分火法和湿法冶金技术，随着资源化战略发展，许多企业原料采购呈多元化趋势，因此也形成了原料多样、杂质复杂的资源模式。由于大型企业最终均要生产99％以上的纯金属，原料中的杂质导致火法冶炼产生的烟灰、冶炼渣、冷料以及湿法冶炼产生的除铁尾料、除铜尾料、废水污泥、中和沉淀渣等各类高杂尾料无法处理。

上述渣及尾料含有铅、锌、砷及氯、氟等杂质，对环境造成污染和腐蚀，从而形成固危废物料；但上述固危废物料含有一定低品位的主金属及贵金属，因此无法直接进行填埋或使用等无害化处理。

随着环保管理要求及资源战略发展需求，许多企业开展了固危废处理回收有价金属的研究技术，便于综合回收利用有价金属，提高综合回收率。但，有色金属冶炼过程产生的含镍固危废物料的粘度参差不齐、颗粒度差异较大，金属主品位差异较大；导致上述物料不易直接进炉冶炼，无法形成连续稳定的规模化生产。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种含镍固危废物料生产镍块料的方法，解决含镍等有价金属固危废物料的环保处理难题。

本发明公开了一种含镍固危废物料生产镍块料的方法，包括：

对多种镍铜冶炼产生的含镍固危废物料进行粉碎、过筛，得到预设粒径的含镍固危粉碎料；

将多种含镍固危粉碎料取样化验分析，基于分析结果得到多种含镍固危粉碎料的配比；

按照计算得到的配比，将多种含镍固危废粉碎料和水泥进行配料，得到满足所需指标的含镍固危混合料；

将所述含镍固危混合料送入模具中，生产出镍块料。

作为本发明的进一步改进，所述含镍固危粉碎料的粒径≤5mm。

作为本发明的进一步改进，所述含镍固危粉碎料的取样化验分析包括：含镍量和水分。

作为本发明的进一步改进，所述含镍固危粉碎料的取样化验分析还包括：含铜量、含铁量、含硫量和含氧化镁量中的一种或多种。

作为本发明的进一步改进，所述含镍固危混合料所需满足的指标为：含镍量≥3％、含铜量≥1％、含铁量≥10％、含硫量≥20％、含氧化镁量≤8％、水分≤15％。

作为本发明的进一步改进，所述含镍量为4％-6％。

作为本发明的进一步改进，所述镍块料用于镍铜火法冶炼加料入炉，其规格为120×120×120mm，比重为4.5kg/块，抗压强度>0.03MPa，粉碎率≤5％。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明将多种含镍固危废物料进行混合配料、精准控制金属主品位范围，并搭配凝固剂等生产出一种镍块料，其生产工艺流程短，使用设备较少，易形成自动化操作，为后续金属冶炼生产创造了有利条件，降低了后续冶炼的生产成本，实现镍、铜、钴及贵金属等有价金属的高效冶炼回收，进一步促进企业发展、提高市场竞争力。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的含镍固危废物料生产镍块料的方法流程图；

图2为镍块料的实物图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，本发明提供一种含镍固危废物料生产镍块料的方法，包括：

步骤1、对多种镍铜冶炼产生的含镍固危废物料进行粉碎、过筛，得到预设粒径的含镍固危粉碎料；其中，

含镍固危粉碎料的粒径≤5mm。

步骤2、将多种含镍固危粉碎料取样化验分析，基于分析结果得到多种含镍固危粉碎料的配比；其中，

含镍固危粉碎料的取样化验分析包括：含镍量和水分，或含镍量和水分、以及含铜量、含铁量、含硫量和含氧化镁量中的一种或多种；

基于含镍固危粉碎料的分析结果，在含镍固危混合料预设各项指标的前提下，得到多种含镍固危粉碎料的合适配比；

步骤3、按照计算得到的配比，将多种含镍固危废粉碎料和水泥进行配料，得到满足所需指标的含镍固危混合料；其中，

含镍固危混合料所需满足的指标为：含镍量≥3％和水分≤15％，或含镍量≥3％、水分≤15％、含铜量≥1％、含铁量≥10％、含硫量≥20％、含氧化镁量≤8％。；满足该指标的混合料适合镍金属冶炼回收利用，可用于生产高品位镍金属产品工艺。

步骤4、将含镍固危混合料送入模具中，生产出镍块料；其中，

镍块料用于镍铜火法冶炼加料入炉，其规格为120×120×120mm，比重为4.5kg/块，抗压强度>0.03MPa，粉碎率≤5％，如图2所示；

镍块料成型率高在机械家过程中不易粉碎，实现冶炼过程降低烟灰率≤5％；镍块料结构为立方体，表面粗糙，在炉内砖与砖之间形成一定孔隙，但又较为密集，保证了风量及烟气流动稳定，有利于镍块料融化成溶体，提高氧化还原反应效率，产出高品位镍铜合金或低镍等产品。同时，镍块料制作适应多种复杂物料，工艺技术成熟，使用这种镍块料可提高冶金炉窑产能满负荷运行，总收率≥95％。

本发明的设计原理为：

1、本发明设计出多种低品位含镍固危废物料配料比例计算模式：

本发明通过设计主品位差异大固危废物料配比计算模式表，根据含镍固危废物料的品位和量通过化验分析镍品位后，自动计算出所需各类含镍固危废物料的量，作为生产镍块料的配料单。本发明物料配料主要是根据冶金原理中铁硅比、镍硫比、镍镁比等进行设计的，通过设定标准，再输入这些成分含量，配料单自动计算出数据与标准进行对比，在标准范围内即可进行正常配料，若出现超标现象，数据显示红色报警，再进行人工调整减少配入量，直至配料单数据全部为正常色即可进行正常配料。

1)、建立物料化验分析表，将物料化验分析水分、含镍、铜等元素含量依次输入；在对应物料表后面建立实物量加入量及金属量表；设置配料比例自动计算模式。

2)、配料比例计算模式：【W₁×(1-H₁)×Ni₁％+W₂×(1-H₂)×Ni₂％+W₃×(1-H₃)×Ni₃％+W₄×(1-H₄)×Ni₄％】/(W₁+W₂+W₃+W₄)＝4％-6％，W为物料加入量(t)，H为物料水分(％)，根据计算结果灵活调整物料加入量，确保计算结果在4％-6％范围内。

3)、配料过程中因氧化镁太高影响冶炼温度无法实现，因此要求氧化镁必须小于8％，若出现大于8％时，必须提高含氧化镁最小量的物料加入量，用于稀释总物料量的氧化镁含量；

4)、因物料中含铁高是为了造渣使渣合锍分层好，若出现配料后物料含铁偏低情况，可以补充加入少量含铁高的铁渣量，经计算将物料含铁提高至要求范围内；

因物料中硫是为了与主金属镍、铜等产生硫化物形成产品，若出现物料含硫偏低情况，可加入少量含硫高的硫化剂加入量，经计算将硫含量提高至要求范围内。

2、本发明设计出高强度、收率高的镍块料结构：

现有含镍固危废物料水分差异大，粒度不同，存在大于50mm以上的块状等异物；镍块料水分过大不易成型，结构较为松散，镍块料所配物料块状物存在超过5mm以上现象，影响镍块料成型及紧密度，自然晾干后直接加入炉内时因粉碎率较高，造成冶炼过程损失较大，产能低、成本高。

为此，本发明通过对物料进行筛分将物料进行初步分离，避免固危废物料中砖头瓦块进入镍块料中影响镍块料结构；再通过细碎将筛分后的物料进行粉碎成均匀粒度的物料≤5mm；粉碎后的物料经过加入凝固剂后进入模具中进行压制后形成立方体镍块料，因此镍块料的结构内部物料均匀、结合紧密，不易分散，经晾干后镍块料强度很高，在加入炉内时物料基本没有粉碎，可提高固危废物料处理能力。

3、本发明可基于多种固危废物料制作匹配冶炼需求的镍块料：

本发明通过研究利用火法冶炼原理，对各类低品位含镍固危废物料进行检测化验分析，寻找出一定规律，结合冶金原理，搭配所需物料进行配料制作生产出一种适合冶炼回收镍及贵金属等金属的镍块料，可实现高效、低成本冶炼处理条件，为资源回收利用、减量化固危废物料储存、变现绿色环保产品奠定基础。创新研究出的镍块料匹配冶炼工艺需求，解决固危废处理难题，实现环保管理目标。

本发明的优点为：

本发明将复杂含镍固危废物料生产为镍块料，解决了多种低品位含镍固危废物料因品位低、杂质高，导致大型企业回收处理成本高、工艺流程长的难题；避免多种低品位含镍固危废物料因回收不经济，造成堆存且占用资金问题；本发明通过试验研究及生产实践研究出各类低品位含镍固危废物料配比的合适范围，生产的镍块料可作为后续回收有价金属的含镍中间产品。

针对大型金属冶炼企业无法处理复杂多样的低品位物料，本发明进行创新环保处理技术，根据各类固危废物料品位、结构特性等采用凝固剂将复杂固危废金属物料凝聚在一起形成立方体块结构，镍块料强度高，冶炼加入使用粉碎率低，便于后续冶炼高效回收金属生产使用。

实施例：

本发明提供一种含镍固危废物料生产镍块料的方法，包括：

步骤1、将低品位含镍固危废物料分类存放，经化验分析后分类份比例领料准备配料；

物料配料：一类含镍品位为5-7％，含水份为40-60％的物料，按照50％配入；二类含镍品位为3-4.5％，含水份为20-30％的物料，按照25％配入；三类含镍品位为1-2.5％，含水份为5-10％的物料，按照15％配入；四类凝固剂水泥按照10％配入。

步骤2、将按照比例经过计量领出的固危废物料分成四次小批量进行混料，再将这四次混合的物料进行总的混合配料；将配好的物料混合均匀后加入配料斗进行筛分、加入10％凝固剂水泥、混合搅拌、加入模具内进行筑型，生产出镍块料，作为冶炼回收金属原料。

步骤3、生产出的镍块料分批使用托盘加入冶炼炉内，在炉内自高处落至炉中时，因其强度较强，基本不粉碎，避免冶炼过程鼓风不会造成物料飞扬及损失；因镍块料有棱有角，在炉内形成镍块料堆，镍块料之间形成空隙有利于冶炼烟气流动，提高生产效率，从而实现低固危废品位物料中的有价金属得到高效回收利用。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种含镍固危废物料生产镍块料的方法，其特征在于，包括：

将多种含镍固危粉碎料取样化验分析，基于分析结果得到多种含镍固危粉碎料的配比，

所述含镍固危粉碎料的取样化验分析包括：含镍量和水分，以及含铜量、含铁量、含硫量和含氧化镁量中的一种或多种；

按照计算得到的配比，将多种含镍固危废粉碎料和水泥进行配料，得到满足所需指标的含镍固危混合料，

所述含镍固危混合料所需满足的指标为：含镍量4％-6％、含铜量≥1％、含铁量≥10％、含硫量≥20％、含氧化镁量≤8％、水分≤15％，

配料比例计算模式，镍元素：

【W 1 ×(1-H 1 )×Ni 1 ％+W 2 ×(1-H 2 )×Ni 2 ％+W 3 ×(1-H 3 )×Ni 3 ％+W 4 ×(1-H 4 )×Ni 4 ％】/(W 1 +W 2 +W 3 +W 4 )＝4％-6％

W为物料加入量，单位为t；H为物料水分百分比

根据计算结果灵活调整物料加入量，确保计算结果在4％-6％范围内；

将所述含镍固危混合料送入模具中，生产出镍块料，

所述镍块料用于镍铜火法冶炼加料入炉，其规格为120×120×120mm，比重为4.5kg/块，抗压强度>0.03MPa，粉碎率≤5％。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含镍固危粉碎料的粒径≤5mm。