CN113444887A - 一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，涉及冶金技术领域。本发明包括以下步骤：S1：锌灰通过锌灰分离机将金属锌与其中的氧化锌等进行分离，得到制备锌镍合金的金属锌；S2：将金属锌、锌材和镍材进行批量粉碎，粉碎后分别称取750～760kg的金属锌粉、250kg的锌材粉和10kg的镍材粉；S3：将750～760kg金属锌粉装入中频炉内，升温至450～500℃，进行熔炼。本发明将锌灰中的单质锌进行资源化利用，其中熔炼过程中产生的熔炼灰可与锌灰中的锌氧化物合并外售，提高锌灰的附加值，且具体生产时，采用镍材粉分阶段加入方法，以及金属锌和成品锌材两种锌材料相混合的方法，避免使用单一的锌灰中的金属锌，造成制得的锌镍合金物化性能不够理想的问题。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别是涉及一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法。
背景技术
热镀锌作为钢铁工件重要的防腐手段之一，热镀锌厂中的锌锅中锌液表面通过搅动而引起表面锌被氧化产生锌灰，在镀锌前会将其捞出，锌灰中的固体锌粒的含量占锌灰总重量的40-80％。
锌灰是热镀锌厂和电解锌厂在生产过程中产生的一种副产品，主要成分为氧化锌、金属锌和部分杂质，其中氧化锌和金属锌都有着较高的经济价值，但是必须把它们分离开才能使用。
一般镀锌企业会将锌灰进行外售，处理锌灰一般会用锌灰分离装置将锌灰中的金属锌分离出来，锌灰分离机分离后的金属锌本身含有镀锌所添加的合金元素，如Ni、Al、Bi、稀土元素等，若将其外售，外售价格低，用作其他用途会合金元素的浪费，且为杂质，如果将金属锌熔炼为热镀锌用合金，可实现上述元素的资源化利用，且可提高企业的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，利用锌灰分离机械得到的金属锌，将其与镍材、锌材熔炼为锌镍合金，实现金属锌内Ni、Bi、稀土元素的循环使用，实现锌灰中的单质锌资源化利用，且具体生产时，采用镍材粉分阶段加入方法，以及金属锌和成品锌材两种锌材料相混合的方法，避免使用单一的锌灰中的金属锌，造成制得的锌镍合金物化性能不够理想的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，包括以下步骤：
S1：锌灰通过锌灰分离机将金属锌与其中的氧化锌等进行分离，得到制备锌镍合金的金属锌；
S2：将金属锌、锌材和镍材进行批量粉碎，粉碎后分别称取750～760kg的金属锌粉、250kg的锌材粉和10kg的镍材粉；
S3：将750～760kg金属锌粉装入中频炉内，升温至450～500℃，进行熔炼；
S4：待锌灰粉完全熔融后，将5kg镍材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得镍材粉快速溶入锌液中；
S5：升温，将温度提升至500～600℃，保温20～30min；
S6：然后将250kg锌材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得锌材粉快速溶入锌液中，并保温10～15min；
S7：将剩余的5kg镍材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得镍材粉快速溶入锌液中；
S8：升温，将温度提升至600～700℃，保温40～50min，得到锌镍合金液；
S9：除去锌镍合金液表面的熔炼灰后，将锌镍合金液在铸铁模具内浇铸；
S10：冷却脱模后，对浇铸好的锌镍合金进行检验。
进一步地，所述金属锌设置为从热镀锌过程中产生的锌灰中分离出的金属态的锌颗粒。
进一步地，所述金属锌和锌材的粉碎规格均为80～100目，所述镍材的粉碎规格为200～400目。
进一步地，所述金属锌与锌材的质量比设置为4:1。
进一步地，所述S4和S7中两次加入的镍材粉的质量比设置为1:1。
进一步地，制得的锌镍合金中镍的含量设置为1％，实际生产中将其控制在1±0.1％，余量为锌及不可避免的杂质。
进一步地，所述S9中对熔炼灰进行收集，收集后的熔炼灰进入下一处理工序或外售处理。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的锌镍合金生产工艺，将锌灰中的单质锌进行资源化利用，其中熔炼过程中产生的熔炼灰可与锌灰中的锌氧化物合并外售，本发明为锌灰的资源化利用提供了一种新方法，可提高锌灰的附加值，提高了锌灰利用率，可为热镀锌企业带来利润，该方法可广泛在热镀锌工业上推广。
2、本发明的锌镍合金生产工艺中，镍材粉分阶段加入，可使得镍材粉能完全溶入锌液中，均匀性更好，大大提高锌镍合金的生产质量，且采用锌灰中的金属锌以及成品锌材作为主原料，两种锌材料相混合，避免使用单一的锌灰中的金属锌，造成制得的锌镍合金物化性能不够理想的问题。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
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。
实施例1
请参阅图1所示，本发明为一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，包括以下步骤：
S1：锌灰通过锌灰分离机将金属锌与其中的氧化锌等进行分离，得到制备锌镍合金的金属锌，锌灰为热镀锌过程中产生的，金属锌为金属态的锌颗粒；
S2：将金属锌、锌材和镍材进行批量粉碎，金属锌和锌材的粉碎规格均为80～100目，镍材的粉碎规格为200～400目，粉碎后分别称取750～760kg的金属锌粉、250kg的锌材粉和10kg的镍材粉，其中，金属锌与锌材的质量比设置为4:1，镍材粉的质量为锌镍合金的1％；
S3：将750～760kg金属锌粉装入中频炉内，升温至450℃，进行熔炼；
S4：待锌灰粉完全熔融后，将5kg镍材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得镍材粉快速溶入锌液中；
S5：升温，将温度提升至500℃，保温20min；
S6：然后将250kg锌材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得锌材粉快速溶入锌液中，并保温10min；
S7：将剩余的5kg镍材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得镍材粉快速溶入锌液中，S4和本步骤中两次加入的镍材粉的质量比设置为1:1；
S8：升温，将温度提升至600℃，保温40min，得到锌镍合金液；
S9：除去锌镍合金液表面的熔炼灰后，将锌镍合金液在铸铁模具内浇铸，对熔炼灰进行收集，收集后的熔炼灰进入下一处理工序或外售处理；
S10：冷却脱模后，对浇铸好的锌镍合金进行检验。
实施例2
请参阅图1所示，本发明为一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，包括以下步骤：
S1：锌灰通过锌灰分离机将金属锌与其中的氧化锌等进行分离，得到制备锌镍合金的金属锌，锌灰为热镀锌过程中产生的，金属锌为金属态的锌颗粒；
S2：将金属锌、锌材和镍材进行批量粉碎，金属锌和锌材的粉碎规格均为80～100目，镍材的粉碎规格为200～400目，粉碎后分别称取750～760kg的金属锌粉、250kg的锌材粉和10kg的镍材粉，其中，金属锌与锌材的质量比设置为4:1，镍材粉的质量为锌镍合金的1％；
S3：将750～760kg金属锌粉装入中频炉内，升温至475℃，进行熔炼；
S4：待锌灰粉完全熔融后，将5kg镍材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得镍材粉快速溶入锌液中；
S5：升温，将温度提升至550℃，保温25min；
S6：然后将250kg锌材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得锌材粉快速溶入锌液中，并保温12.5min；
S7：将剩余的5kg镍材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得镍材粉快速溶入锌液中，S4和本步骤中两次加入的镍材粉的质量比设置为1:1；
S8：升温，将温度提升至650℃，保温45min，得到锌镍合金液；
S9：除去锌镍合金液表面的熔炼灰后，将锌镍合金液在铸铁模具内浇铸，对熔炼灰进行收集，收集后的熔炼灰进入下一处理工序或外售处理；
S10：冷却脱模后，对浇铸好的锌镍合金进行检验。
实施例3
请参阅图1所示，本发明为一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，包括以下步骤：
S1：锌灰通过锌灰分离机将金属锌与其中的氧化锌等进行分离，得到制备锌镍合金的金属锌，锌灰为热镀锌过程中产生的，金属锌为金属态的锌颗粒；
S2：将金属锌、锌材和镍材进行批量粉碎，金属锌和锌材的粉碎规格均为80～100目，镍材的粉碎规格为200～400目，粉碎后分别称取750～760kg的金属锌粉、250kg的锌材粉和10kg的镍材粉，其中，金属锌与锌材的质量比设置为4:1，镍材粉的质量为锌镍合金的1％；
S3：将750～760kg金属锌粉装入中频炉内，升温至500℃，进行熔炼；
S4：待锌灰粉完全熔融后，将5kg镍材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得镍材粉快速溶入锌液中；
S5：升温，将温度提升至600℃，保温30min；
S6：然后将250kg锌材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得锌材粉快速溶入锌液中，并保温15min；
S7：将剩余的5kg镍材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得镍材粉快速溶入锌液中，S4和本步骤中两次加入的镍材粉的质量比设置为1:1；
S8：升温，将温度提升至700℃，保温50min，得到锌镍合金液；
S9：除去锌镍合金液表面的熔炼灰后，将锌镍合金液在铸铁模具内浇铸，对熔炼灰进行收集，收集后的熔炼灰进入下一处理工序或外售处理；
S10：冷却脱模后，对浇铸好的锌镍合金进行检验。
本发明利用锌灰分离机械对热镀锌中产生的锌灰进行分离，得到的金属锌，将其与镍材、锌材熔炼为锌镍合金，实现金属锌内Ni、Bi、稀土元素的循环使用，实现锌灰中的单质金属锌的资源化利用，为锌灰的资源化利用提供了一种新方法，可提高锌灰的附加值，为企业增加利润。
以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：锌灰通过锌灰分离机将金属锌与其中的氧化锌等进行分离，得到制备锌镍合金的金属锌；
S2：将金属锌、锌材和镍材进行批量粉碎，粉碎后分别称取750～760kg的金属锌粉、250kg的锌材粉和10kg的镍材粉；
S3：将750～760kg金属锌粉装入中频炉内，升温至450～500℃，进行熔炼；
S4：待锌灰粉完全熔融后，将5kg镍材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得镍材粉快速溶入锌液中；
S5：升温，将温度提升至500～600℃，保温20～30min；
S6：然后将250kg锌材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得锌材粉快速溶入锌液中，并保温10～15min；
S7：将剩余的5kg镍材粉加入中频炉内，在电磁力搅拌下使得镍材粉快速溶入锌液中；
S8：升温，将温度提升至600～700℃，保温40～50min，得到锌镍合金液；
S9：除去锌镍合金液表面的熔炼灰后，将锌镍合金液在铸铁模具内浇铸；
S10：冷却脱模后，对浇铸好的锌镍合金进行检验。
2.根据权利要求1所述的一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，其特征在于，所述金属锌设置为从热镀锌过程中产生的锌灰中分离出的金属态的锌颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，其特征在于，所述金属锌和锌材的粉碎规格均为80～100目，所述镍材的粉碎规格为200～400目。
4.根据权利要求1所述的一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，其特征在于，所述金属锌与锌材的质量比设置为4:1。
5.根据权利要求1所述的一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，其特征在于，所述S4和S7中两次加入的镍材粉的质量比设置为1:1。
6.根据权利要求1所述的一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，其特征在于，制得的锌镍合金中镍的含量设置为1％，实际生产中将其控制在1±0.1％，余量为锌及不可避免的杂质。
7.根据权利要求1所述的一种利用锌灰制备锌镍合金的资源化利用方法，其特征在于，所述S9中对熔炼灰进行收集，收集后的熔炼灰进入下一处理工序或外售处理。
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