利用RKEF工艺处理含镍铬危废的方法与流程

文档序号:15457699发布日期:2018-09-15 01:37

技术领域
本发明涉及一种含镍铬危废物的处理方法,更具体的说,本发明主要涉及一种利用RKEF工艺处理含镍铬危废的方法。
背景技术
:固体废物分为一般工业固废、危险废物和生活垃圾。一般工业固废包括铝渣、铝灰、边角料等,危险固废有废槽液、废污泥和废活性炭等,生活垃圾包括废包装材料、食物残渣和办公废品等。电镀行业、铝型材企业生产过程中以及处理废水时所产生的固废大部分属于危险废物,若不严加管理,可能会对环境产生不可逆转的危害,电镀行业、铝型材电泳固废目前主要是委托有资质的专业危险废物处理公司进行收集处理,其主要用化学法即湿法冶金提取有价金属,经稳定化处理后的固废再做安全填埋处理,其工艺流程长,经济性不佳,还容易引起二次污染。因而有必要针对前述危废物的处理方法进行研究和改进。技术实现要素:本发明的目的之一在于针对上述不足,提供一种利用RKEF工艺处理含镍铬危废的方法,以期望解决现有技术中对于电镀行业、铝型材企业产生的危废物对环境危害较大,且其处理方式工艺流程长,经济性不佳等技术问题。为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:本发明所提供的一种利用RKEF工艺处理含镍铬危废的方法,所述的方法包括如下步骤:步骤A、湿矿配料,将含镍铬危废配入红土镍矿湿矿中,所述含镍铬危占含镍铬危与红土镍矿湿矿总质量的6-8%,得到湿矿;含镍铬危废配料原则为保证添加危废到RKEF工艺冶炼后,不改变炉渣物相为前提,且产生的镍铁渣及气体排放符合国家的环保指标;步骤B、湿矿干燥,将湿矿加入干燥窑进行干燥,干燥后经筛分、破碎后得到干矿;由胶带运输机送到均化库和配料车间贮存;步骤C、干料配料,按干矿每100重量份配入还原剂4-6重量份的比例进行配比,得到干料;通过调控矿比和还原剂的用量来控制产品和渣型成分;步骤D、回转窑预还原,将干料加入回转窑内,经预热、焙烧、还原三个阶段还原出原料中的部分铁、镍和铬的氧化物,而后得到焙砂;步骤E、矿热炉还原,将焙砂加入矿热炉中,使焙砂在矿热炉内熔化后分成渣和金属两相,焙砂中残留的碳将镍和部分铁还原成金属,从而得到含镍8-11%的粗镍合金。作为优选,进一步的技术方案是:所述的方法在进行湿矿配料前,首先对含镍铬危废进行取样化验,化验方式为X射线荧光光谱分析或化学-分光光度法,从而得到危废有价金属成分表,根据有价金属成分表确定步骤A中含镍铬危废在红土镍矿湿矿中的配入量。更进一步的技术方案是:所述步骤A中得到湿矿的含水率为20-26%。更进一步的技术方案是:所述方法在进行步骤A前,对含镍铬危废进行做硬底化单独堆存,并且设置遮雨棚等防渗、防冲措施,避免其随雨水等深入地下,对土壤环境造成二次污染。更进一步的技术方案是:所述步骤E中渣相经水淬渣池变成颗粒,由捞渣机捞出后就地堆存,并对水淬渣进行浸出毒性检测。更进一步的技术方案是:所述回转窑、矿热炉均通过管道与所述干燥窑相连通,由干燥窑利用回转窑与矿热炉的烟气作为干燥热源。更进一步的技术方案是:根据回转窑与矿热炉的烟气的大小,适当在干燥窑中补充煤粉作为补充燃料。与现有技术相比,本发明的有益效果至少是如下之一:1.采用火法冶金处理含镍铬危废,在行业内属于首次应用,废气排放经静电除尘-脱硫后,无明显二次污染;2.采用国际先进、成熟的工艺回转窑+矿热炉(RKEF)对红土镍矿进行冶炼,该工艺可节能50%左右,属于国家发改委鼓励类产业;3.含镍铬危废配入量合理计算,不改变RKEF原有生产工艺,不改变水淬渣物相,含镍铬危废被改性为水淬渣,水淬渣经浸出毒性测试,满足国家环保要求;4.含镍铬危废含一定量不锈钢所需的镍、铬成分,RKEF工艺可最大限度的进行回收利用,镍回收率达95%,铬回收率达90%。即本发明在不伤害自然环境的前提下对含镍铬危废进行经济利用,通过把含镍铬危废作为冶炼原料配入RKEF冶炼工艺中,对含镍铬危废进行改性处理,对含镍铬危废实行循环经济利用,最大限度的对其中的有价金属元素进行回收利用,既保护环境,又节省资源,同时还可创造较好的经济效益,有效解决了铝型材电泳行业的固废处理难题,实现了可持续发展。具体实施方式下面对本发明作进一步阐述。本发明所提供的一种利用RKEF工艺处理含镍铬危废的方法,现以在φ5×40m干燥窑、φ4.4×100m回转窑、33000KVA矿热炉生产为例,来叙述本发明的工艺步骤:(1)将回收的含镍铬危废存放于室内湿矿下料场,并进行做硬底化单独堆存,并设置遮雨棚。目前有两类铝合金固废,样品烘干后取样化验成分表如下:(2)湿矿配料:将铝合金危废按干基5%的比例配入红土镍矿湿矿中;前述百分比为危废占含镍铬危废与红土镍矿湿矿总质量的百分比;(3)配好的湿矿经干燥窑-干矿配料-回转窑-矿热炉冶炼后,得到粗镍合金及炉渣,其成分计算如下:含镍(危废)配料及铁水、炉渣成分计算①干基含镍(危废)配入5%则RKEF理论配矿成分如下:元素含量NiFeSiO2MgOCaOAl2O3Cr2O3SP红土镍矿95%1.5420.1031.4620.292.243.041.140.0430.005干镍渣5%5.430.64.382.1223.3225.070.250.660.037混合矿1.7319.1330.1119.383.294.111.100.0740.007②干含镍危废配入5%理论铁水成分如下:元素含量%NiCrSiPSC添加后9.322.551.950.020.652.62添加前8.002.752.000.0200.332.60③干含镍危废配入5%理论炉渣成分含量如下:元素含量%FeONiOSiO2CaOMgOAl2O3Cr2O3添加后7.650.06047.856.2530.304.781.05添加前7.500.04048.565.2130.602.451.02经过上述计算,配加6.25%含水20%的含镍危废(干基配入5%),镍铁矿热炉冶炼后,炉渣的物相成份没有发生明显的变化,产品铁水的镍含量由8.00%增加到9.32%。含铬(危废)配料及铁水、炉渣成分计算①干基含铬(危废)配入5%则RKEF理论配矿成分如下元素含量NiFeSiO2MgOCaOAl2O3Cr2O3SP红土镍矿95%1.5420.131.4620.292.243.041.140.0430.005干铬渣5%01.583.961.071.1241.495.0700混合矿1.4619.1730.0919.332.084.931.340.0410.005②干基含铬(危废)配入5%理论铁水成分如下:元素含量%NiCrSiPSC添加后7.653.502.100.0200.322.30添加前8.002.752.000.0200.332.60③干基含铬(危废)配入5%理论炉渣成分含量如下元素含量%FeONiOSiO2CaOMgOAl2O3Cr2O3添加后7.460.0448.655.0530.125.121.06添加前7.500.04048.565.2130.63.791.02经过上述计算,配加6.25%含水20%的含铬危废(干基配入5%),镍铁矿热炉冶炼后,炉渣的成份没有发生明显的变化,产品铁水的铬含量由2.75%增加到3.50%。(4)含镍铬危废在RKEF工艺中处理量的计算含镍铬危废配入量原则:添加危废生产后,镍铁矿热炉冶炼后,产生的镍铁渣及气体排放符合国家的环保指标。根据上述含镍铬危废配料计算,在不改变炉渣物相成份的前提下,按危废水份含量20%计。四条RKEF生产线:年处理量=红土镍矿日消耗7500吨×6.25%×30天×12个月=16.875万吨。(5)回转窑、矿热炉烟气均供给干燥窑做热能,干燥窑烟气经静电除尘及脱硫塔处理后符合国家环保标准,炉渣浸出毒性测试也符合国家环保标准。根据如上的计算方式,本发明的处理方法按照如下步骤进行:步骤1、先将回收的含镍铬危废存放于室内湿矿下料场,并取样化验,化验方式包含:X射线荧光光谱分析、化学-分光光度法,得到危废有价金属成分表;步骤2、湿矿配料:根据危废成分表计算,将含镍铬危废按一定比例配入红土镍矿湿矿中;正如上述所提到的,含镍铬危废配料原则为保证添加危废到RKEF工艺冶炼后,不改变炉渣物相为前提,且产生的镍铁渣及气体排放符合国家的环保指标,一般按危废6.25%的配入量(含水率约20%)配入红土镍矿湿矿中;步骤3、湿矿干燥:通过胶带运输机直接加入干燥窑进行干燥,干燥后经筛分、破碎的干矿由胶带运输机送到均化库和配料车间贮存;步骤4、干料配料:按干矿每100重量份配入还原剂4~6重量份的比例进行原料配比,通过调控矿比和还原剂的用量来控制产品和渣型成分;步骤5、回转窑预还原:配好的干料运到回转窑厂房,通过溜槽加到回转窑内,经预热-焙烧-还原三个阶段还原出原料中部分铁、镍和铬的氧化物,变成焙砂;步骤6、矿热炉还原:焙砂在矿热炉内熔化后分成渣和金属两相,焙砂中残留的碳将镍和部分铁还原成金属,形成含镍8-11%的粗镍合金;渣相经过水淬渣池变成颗粒,由捞渣机捞出后就地堆存,水淬渣经检测浸出毒性符合国家环保标准;上述回转窑、矿热炉烟气均供给干燥窑做热能,干燥窑烟气经静电除尘及脱硫塔处理后符合国家环保标准;即步骤3所述干燥窑利用回转窑和矿热炉烟气作为热能,适当少量补充煤粉做燃料,综合考虑红土矿干燥后的运输和防止扬尘,控制湿矿干燥到含水23-26%左右的干矿。正如上述实施例所描述的,本发明可在不伤害自然环境的前提下对含镍铬危废进行经济利用,且不影响原生产工艺,经处理后产生的镍铁渣、气体排放符合国家环保指标,同时回收镍、铬等有价金属。除上述以外,还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开、和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。当前第1页1 2 3 
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