一种从提钨废料中回收钴镍铁合金的方法技术

本发明专利技术公开了一种从提钨废料中回收钴镍铁合金的方法，采用硫化还原工艺从提钨后渣中回收钴镍铁合金，加入的硫化剂在熔炼温度下生成以FeS为主要成分的锍相，可有效从熔炼渣中溶解被还原的钴、镍和铁，实现了合金相与渣相的分离，减少了渣相中夹杂的合金相，从而提高了金属的回收率，同时待熔炼结束后通过控制降温速率，可使金属呈细粒状均匀分布在锍相中，有效解决了传统还原熔炼工艺生成的合金相难以破碎的问题，此外，本发明专利技术中的磁选尾渣主要成分是FeS，可作为硫化剂循环利用，减少了固废的排放，降低了生产成本。

A Method of Recovering Cobalt-Nickel-Iron Alloy from Waste Tungsten Extraction

【技术实现步骤摘要】
一种从提钨废料中回收钴镍铁合金的方法
本专利技术属于工业废弃物资源综合回收利用的
，尤其涉及一种从提钨废料中回收钴镍铁合金的方法。
技术介绍
由于近年来钨资源的过度开采与消费，我国钨资源的优势地位面临挑战。在这种严峻形势下，二次钨资源循环产业在我国得到迅速发展，而从冶金钨渣、废硬质合金及其磨削料回收钨并进行含钨产品再造成为二次钨资源循环产业的主流产业链。回收钨的同时会产生大量的提钨废料，其中富集了大量钴、镍、铁，具备较高的回收利用价值。当前从冶金固废中回收钴、镍、铁的工艺分为火法及湿法两种工艺。火法工艺一般采用还原熔炼，该工艺通过在高温下加入碳质还原剂将渣中的金属氧化物还原并生成合金相予以回收，该工艺存在熔炼温度较高、能耗大，且生成的合金相难以破碎分离与渣中合金夹杂损失量大的缺点；湿法工艺主要是通过高浓度酸溶液浸出渣中的金属，后经净化与分离工艺予以回收，该工艺存在酸耗大、金属浸出率低、工艺路线复杂、环境污染大的缺点。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种从提钨废料中回收钴镍铁合金的方法，旨在解决现有的工艺存在合金相难以破碎分离、能耗大与浸出率低、酸耗大和污染大等技术问题。为达到上述目的，本专利技术提供一种从提钨废料中回收钴镍铁合金的方法，包括下述步骤：步骤S1、将提钨废料进行干燥、破碎、筛分处理；步骤S2、将筛分后的提钨废料与碳质还原剂、硫化剂和造渣剂按一定比例混合均匀，将混合物料置于刚玉坩埚内，然后将坩埚放置于马弗炉内进行硫化还原熔炼，待熔炼结束后自然冷却至室温，得到熔炼料；步骤S3、取出刚玉坩埚并打碎，分离步骤S2所得熔炼料中上层的渣相和下层的锍相，将所得锍相进行干磨、筛分，然后进一步进行湿磨，得到矿浆；步骤S4、将步骤S3所得矿浆进行磁选分离，所得磁性产物即为钴镍铁合金，所得磁选尾渣进行回收。优选地，步骤S1中，所述提钨废料为碱浸渣回收钨后的废渣，其成分为含有铁、钴、镍的氧化物，采用球磨机干磨制样并筛分，控制至少80wt％的提钨废料颗粒粒度小于100目。优选地，步骤S2中，所述碳质还原剂为焦炭和/或煤粉，其添加量为提钨废料添加量的15～20wt％，所述硫化剂为黄铁矿，其添加量为提钨废料添加量的30～40wt％，所述造渣剂为二氧化硅和/或生石灰，其添加量为提钨废料添加量的30～40wt％。优选地，步骤S2中，硫化还原熔炼的温度控制在1300℃～1400℃，当温度达到设定值后，保温2～3h。优选地，步骤S3中，将锍相干磨过筛时，控制至少75wt％的锍相颗粒粒度小于100目。优选地，步骤S4中，磁场强度为0.05～0.1T。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用硫化还原工艺从提钨后渣中回收钴镍铁合金，加入的硫化剂在熔炼温度下生成以FeS为主要成分的锍相，可有效从熔炼渣中溶解被还原的钴、镍和铁，实现了合金相与渣相的分离，减少了渣相中夹杂的合金相，从而提高了金属的回收率。2、本专利技术利用锍相溶解钴、镍、铁后形成金属化锍，待熔炼结束后控制降温速率，可使金属呈细粒状均匀分布，有效解决了传统还原熔炼工艺生成的合金相难以破碎的问题，并且锍相较合金相的熔点低，因此该工艺所需熔炼温度相比传统的熔炼工艺较低，在一定程度上降低了能耗。3、本专利技术避免了使用高浓度酸进行酸浸，环境污染小，且工艺路线简单，钴、镍、铁的回收率高。4、本专利技术中的磁选尾渣主要成分是FeS，可作为硫化剂循环利用，减少了固废的排放，降低了生产成本。附图说明图1是本专利技术提供的从提钨废料中回收钴镍铁合金的方法的工艺流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的从提钨废料中回收钴镍铁合金的方法，包括以下步骤：步骤S1、提钨废料制样。将提钨废料进行干燥、破碎、筛分处理。本步骤中，提钨废料是碱浸渣回收钨后的废渣(需要说明的是碱浸渣回收钨采用的是常规工艺，具体工艺过程不再赘述)，其主要成分为铁、钴、镍的氧化物，在烘箱内进行干燥，除去水分，然后采用颚式破碎机进行破碎，再通过球磨机干磨制样并筛分，球磨筛分时，控制至少80wt％的提钨废料颗粒粒度小于100目。步骤S2、硫化还原熔炼。将筛分后的提钨废料与碳质还原剂、硫化剂和造渣剂按一定比例混合均匀，将混合物料置于刚玉坩埚内，然后将坩埚放置于马弗炉内进行硫化还原熔炼，待熔炼结束后自然冷却至室温，得到熔炼料。本步骤中，所述碳质还原剂为焦炭和/或煤粉，为了保障铁、钴、镍的氧化物全部转变为固态的金属单质，碳质还原剂的添加量是过量的，其添加量为提钨废料添加量的15～20wt％，其反应方程式如下：C+FeO＝Fe+CO↑C+CoO＝Co+CO↑C+NiO＝Ni+CO↑2FeS2＝2FeS+S2↑本步骤中，所述造渣剂为二氧化硅和/或生石灰，其添加量为提钨废料添加量的30～40wt％，造渣剂能与提钨废料中的硅、硫等反应生成流动性比较好的炉渣。所述硫化剂为黄铁矿，主要成分为FeS2，其添加量为提钨废料添加量的30～40wt％，在熔炼温度下能生成以FeS为主要成分的锍相，其能溶解从熔炼渣中被还原的钴、镍和铁金属单质，而炉渣在锍相中的溶解度极低，从而实现了金属单质和渣相的分离，减少了渣相中夹杂的合金相，从而提高了金属的回收率。为了进一步提高金属的回收率，硫化还原熔炼的温度控制在1300℃～1400℃，当温度达到设定值后，保温2～3h。步骤S3、锍相分离、破碎。取出刚玉坩埚并打碎，分离步骤S2所得熔炼料中上层的渣相和下层的锍相，将所得锍相进行干磨、筛分，然后进一步进行湿磨，得到矿浆。本步骤中，使用球磨机对锍相进行干磨过筛，控制至少75wt％的锍相颗粒粒度小于100目，便于后续的磁选分离。步骤S4、磁选分离合金。将步骤S3所得矿浆进行磁选分离，所得磁性产物即为钴镍铁合金，所得磁选尾渣进行回收。本步骤中，使用实验室磁选管进行湿式磁选分离，磁场强度为0.05～0.1T，所得磁性产物即为钴镍铁合金，所得磁选尾渣的主要成分是FeS，可作为硫化剂循环利用，减少了固废的排放，能达到资源循环利用的目的。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一：1.将提钨废料烘干后使用颚式破碎机破碎，再通过球磨机干磨制样并筛分，控制其至少80wt％的颗粒粒度小于100目。采用多点随机取样的方法取得提钨废料样品，对其中各元素含量进行了分析检测，以质量百分比计，其主要检测结果为：Co21.34％，Ni11.29％，Fe15.23％，S5.24％，Si14.32％，Al1.58％。2.取500g提钨废料，并将80g焦炭(料重16％)、200g黄铁矿(料重40％)、20g二氧化硅(料重4％)及160g生石灰(料重32％)与废料充分混合均匀，将混合料装入刚玉坩埚，置于高温马弗炉内，启动升温程序从室温升温至1300℃，并保温2.5h。3.待熔炼结束后，关闭升温程序，待炉温降至室温后取出坩埚并打碎，将熔炼产物下层的锍相与上层渣相进行分离，并使用球磨机将锍相进行干磨，控制至少75wt％的锍相颗粒粒度小于100目，然后继续使用球磨机进行湿磨。将熔炼后的渣相制样后进行化学检测，测得渣相中钴、镍、铁百分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从提钨废料中回收钴镍铁合金的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤S1、将提钨废料进行干燥、破碎，干磨后筛分处理；步骤S2、将筛分后的提钨废料与碳质还原剂、硫化剂和造渣剂按一定比例混合均匀，将混合物料置于刚玉坩埚内，然后将刚玉坩埚放置于马弗炉内进行硫化还原熔炼，待熔炼结束后自然冷却至室温，得到熔炼料；步骤S3、取出刚玉坩埚并打碎，分离步骤S2所得熔炼料中上层的渣相和下层的锍相，将所得锍相进行干磨、筛分，然后进一步进行湿磨，得到矿浆；步骤S4、将步骤S3所得矿浆进行磁选分离，所得磁性产物即为钴镍铁合金，所得磁选尾渣进行回收。

【技术特征摘要】
1.一种从提钨废料中回收钴镍铁合金的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤S1、将提钨废料进行干燥、破碎，干磨后筛分处理；步骤S2、将筛分后的提钨废料与碳质还原剂、硫化剂和造渣剂按一定比例混合均匀，将混合物料置于刚玉坩埚内，然后将刚玉坩埚放置于马弗炉内进行硫化还原熔炼，待熔炼结束后自然冷却至室温，得到熔炼料；步骤S3、取出刚玉坩埚并打碎，分离步骤S2所得熔炼料中上层的渣相和下层的锍相，将所得锍相进行干磨、筛分，然后进一步进行湿磨，得到矿浆；步骤S4、将步骤S3所得矿浆进行磁选分离，所得磁性产物即为钴镍铁合金，所得磁选尾渣进行回收。2.如权利要求1所述从提钨废料中回收钴镍铁合金的方法，其特征在于，步骤S1中，所述提钨废料为碱浸渣回收钨后的废渣，其成分为含有铁、钴、镍的氧化物，采用球磨机干磨制样并筛分，控制至少80wt％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋振康，杜柯，陈星题，万国标，冯浩，
申请(专利权)人：荆门德威格林美钨资源循环利用有限公司，荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42