本发明专利技术公开了一种高硫煤硫化挥发镍锡铁合金废料并氧化造渣制镍铁合金与回收锡的方法，其特征在于含有以下工艺步骤：镍锡铁合金废料经破碎至一定块度后转移至中频炉或电炉内，其后升温至一定温度待物料处于熔融状态后，将氮气气体喷枪深入熔池进行搅拌，高硫煤破碎至一定粒度通过喷枪喷入熔池进行物料中锡的硫化挥发反应。硫化反应完成后，停止向炉内喷入高硫煤，并向熔池加入一定造渣剂进行镍铁水除杂，过程中控制一定熔池碱度。一定时间后，待渣铁完全分离，所产生镍铁水和渣分别由出铁口和出渣口放出，过程中镍、铁、锡资源均得到有效回收。本发明专利技术充分利用了高硫煤中硫含量高的特点，对镍锡铁合金废料进行锡的硫化处理，实现了锡、镍、铁资源的有效回收，以废治废，且工艺过程操作简单，生产成本较低，具备较好的工业化前景。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，其特征在于含有以下工艺步骤：镍锡铁合金废料经破碎至一定块度后转移至中频炉或电炉内，其后升温至一定温度待物料处于熔融状态后，将氮气气体喷枪深入熔池进行搅拌，高硫煤破碎至一定粒度通过喷枪喷入熔池进行物料中锡的硫化挥发反应。硫化反应完成后，停止向炉内喷入高硫煤，并向熔池加入一定造渣剂进行镍铁水除杂，过程中控制一定熔池碱度。一定时间后，待渣铁完全分离，所产生镍铁水和渣分别由出铁口和出渣口放出，过程中镍、铁、锡资源均得到有效回收。本专利技术充分利用了高硫煤中硫含量高的特点，对镍锡铁合金废料进行锡的硫化处理，实现了锡、镍、铁资源的有效回收，以废治废，且工艺过程操作简单，生产成本较低，具备较好的工业化前景。【专利说明】
本专利技术涉及，属于二次资源综合利用领域。
技术介绍
中国镍供给有两个部分组成，一部分是新产镍精矿供应，这部分占镍总供给量的72.9%,另一部分来自再生镍占27.1 %，随着经济建设和钢铁工业的发展，镍的需求量不断增加。2010年预计中国镍消费量达到40万吨/年以后，中国成为世界最大的镍消费国。2010年中国镍金属基础储量只有230万吨左右，2010-2013年来中国镍矿勘探没有重大进展，如果就按照这样消费下去的话，10年后中国的镍矿资源将逐渐消耗殆尽。锡资源状况与之类似，我国锡资源以脉锡为主，占88%的砂锡资源经多年开采后易采、易选的高品位资源已基本消失，剩下的多为品位低、含泥量达的难利用砂锡，保有储量占锡资源的12%。我国的脉锡资源可供露采者很少，绝大部分埋藏较深、开采难度大，其中多数又是多金属共生矿，选冶技术难度大。缓解我国铜、镍资源的资源压力，需加大对二次资源的利用效率。 同时镍锡铁合金废料在逐年增加，主要包括机械加工时产生的废料、冶炼过程中产生的废料、工业部门中损坏的合金构件和零件等。另外，目前国内市场上流通的镍锡铁合金废料大部分从日本、韩国和中国的台湾等地购入，是电子元件厂产出的废料，其化学成分以镍、锡、铁为主，加强对此的资源化利用无疑对缓解我国镍、锡资源压力有较为积极的作用。但目前关于此合金废料的利用方式为分类后合金制作工艺中作为合金元素添加剂加入，利用率偏低且经济性表现差。 目前，物料除锡的方法主要有二种: 第一，氯化挥发法，其基本思路是将物料中的目标元素以其氯化物的形式全部烟化挥发出来，然后对烟尘进行分步处理，达到固体物料分离和有价金属富集回收的目的。 第二，硫化挥发法，其基本思路是向物料中加入硫化剂富用燃料和空气混合物燃烧吹炼，使目标元素形成对应硫化物而挥发的过程。一般硫化剂用黄铁矿(FeS2),燃料燃烧保持炉内呈弱还原气氛，在高温和剧烈搅拌条件下吹炼，以加速化学反应和挥发作用。 本专利技术充分利用高硫煤硫含量高的特点，并针对其目前利用价值偏低的状况，采用高温弱还原气氛下进行高硫煤硫化挥发除锡、氧化造渣除杂对镍锡铁合金进行处理，将物料中锡组分转化为SnS、SnO挥发出系统，并对其进行回收。一方面有效降低了镍锡铁合金锡含量并实现对其的回收，同时将镍锡铁合金废料再利用制成合格镍铁。因此，本项目的实施，对镍锡铁合金废料的高效综合利用意义重大。
技术实现思路
本专利技术通过以下技术方案实现:，经过下列各步骤: 本专利技术的技术方案工艺步骤是: 将镍锡铁合金废料破碎至一定块度后转移至电炉或中频内，电炉或中频炉升温并保持在1300°C?1550°C，物料开始熔融。待物料充分熔融，硫化剂高硫煤在喷枪作用下进入熔池,硫化烟化反应开始。此过程中,惰性气体喷枪插入到熔池中,对熔池进行搅拌,改善反应的动力学条件，气体的喷入压力为0.15MPa?1.2MPa。所产高温含锡烟气进行冷却收尘(回收锡)和洗涤处理，达到排空要求后排入大气。反应过程中，加入一定量CaO和S12等进行熔池造渣除杂。保温一定时间反应完成后，产品合格镍铁合金和炉渣分别由出铁口和渣口排出。 本专利技术上述工艺步骤中的具体工艺参数为: (I)所用造渣剂为Ca0、Mg0、CaCO3、S12等其中一种或几种； (2)反应过程中，造渣剂的加入量以碱度: Γ π ? w(CaO)%+ IAw(MgO)0Zo_4] R= 来表示，碱度控制范围为1.2?1.4 ; (I)所用硫化剂高硫煤的硫含量在3%以上，加入量以C/Sn(2，3)物的量比表示，范围为1.3?1.7 ; (2)高硫煤的喷吹压力为0.6-1.3MPa ； (3)熔融硫化时间为1-1.5小时； (4)所述惰性气体为氮气、氩气； 进一步减少烟气中的污染，应对高温烟气进行收尘和洗涤处理，达到排空要求后排入大气。 本专利技术具有的有益效果: 1、本工艺充分利用了高硫煤中硫含量高的特点，实现了以废治废； 2、工艺适用性较为广泛，由此技术可间接推广至其他含锡物料中锡的回收； 3、在物料中锡得到充分回收的基础上，将剩余组分制成合格镍铁，充分实现了锡、镍、铁资源的综合利用； 4、工艺过程操作简单，炉子维修费用低，生产成本较低。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的工艺流程图。 【具体实施方式】 下面以实例进一步说明本专利技术的实质内容，但本专利技术的内容并不限于此。 实施例1 镍锡铁合金废料(主要化学成分为(单位:质量分数):TFe = 31.39，Ni = 50.24，Sn = 18.37) 5t经破碎至一定块度后转移至中频炉内。中频炉升温至1400°C并待物料处于熔融状态时，将氮气喷枪深入熔池对反应系统进行搅拌，炉内升温至1450°C并保温20min后，将高硫煤(其主要化学成分为(单位:质量分数):固定碳=76.56，灰分=15.39，挥发份=4.78，S = 3.27)破碎至粒度为0.2-0.4_，并通过喷枪将其喷入熔池内进行物料中锡的硫化挥发反应。随着反应的进行，间歇提高氮气喷枪的位置，使其对熔池的搅拌效果达到最佳，氮气的喷入压力维持在0.4?0.8MPa，炉温控制在1450?1500°C。硫化反应完成后(保温时间60min)，停止向炉内喷入高硫煤，并向熔池加入一定造渣剂进行镍铁水除杂，熔池喊度保持在1.2左右。30min后,造潘反应完成后并带潘铁完全分尚，所广生镇铁水和潘分别由出铁口和出渣口放出，产镍铁水4.0262.3t (含镍62.3% )，过程中锡资源得到有效回收。 实施例2 镍锡铁合金废料(主要化学成分为(单位:质量分数):TFe = 32.08,Ni = 50.37，Sn = 17.55) 5t经破碎至一定块度后转移至中频炉内。中频炉升温至1400°C并待物料处于熔融状态时，将氮气喷枪深入熔池对反应系统进行搅拌，炉内升温至1500°C并保温20min后，将高硫煤(其主要化学成分为(单位:质量分数):固定碳=76.96，灰分=15.69，挥发份=5.28，S = 4.17)破碎至粒度为0.2-0.4_，并通过喷枪将其喷入熔池内进行物料中锡的硫化挥发反应。随着反应的进行，间歇提高氮气喷枪的位置，使其对熔池的搅拌效果达到最佳，氮气的喷入压力维持在0.9?1.1MPa，炉温控制在1500?1550°C。硫化反应完成后(保温时间40min)，停止向炉内喷入高硫煤，并向熔池加入一定造渣剂进行镍铁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高硫煤硫化挥发镍锡铁合金废料并造渣制镍铁合金与回收锡的方法，其特征在于含有以下工艺步骤：镍锡铁合金废料经破碎至一定块度后转移至中频炉或电炉内，物料升温至一定温度并处于熔融状态后，将氮气等惰性气体喷枪深入熔池进行搅拌，高硫煤破碎至一定粒度后通过喷枪喷入熔池内进行物料中锡的硫化挥发反应，反应完成后，停止向炉内喷入高硫煤，向熔池加入一定造渣剂进行镍铁水除杂，控制一定熔池碱度，设定时间后，待渣铁完全分离，所产生镍铁水和渣分别由出铁口和出渣口放出，过程中镍、铁、锡资源均得到有效回收。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱海涛，
申请(专利权)人：龙济时代北京新能源科技有限公司，朱海涛，化德县泫龙新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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