本实用新型涉及一种处理热态金属化球团的专用系统，属于热态金属化球团的处理领域。
背景技术：
金属化球团一般指含铁物料球团经直接还原后得到的焙烧产品，其中铁主要以金属铁或铁合金(铁合金中铁以金属铁形式存在)的形式存在，因此其金属化率一般可达60％～95％。目前，金属化球团多采用两种方式进行处理，一种方式为热态金属化球团直接送入熔炼炉中，经熔化分离后得到熔分铁/铁合金和熔分渣；另外一种方式为金属化球团先经水淬、破碎，再经磨矿、磁选分离后，得到金属铁/铁合金颗粒和尾矿。其中，采用熔化分离方式时，能耗较高，但可以得到高品位熔分铁/铁合金；采用磨矿、磁选方式处理时，热态金属化球团需先经过冷却后，再进行磨矿、磁选，虽然成本较低，但因要求的磨矿粒度细，因此磨矿过程的能耗和水耗在生产成本中占有较大的比重，且热态金属化球团的显热未得到利用，造成了热量的浪费。
随着信息产业的发展和电子产品需求的增加，印制电路板行业蓬勃发展。但在印制电路板的制作过程中会产生大量的废液，而退锡废液是产生量最大的废液之一，其中含有大量酸和锡元素等。当前对退锡废液的处理方法有中和法、化学沉淀法、电解法、扩散渗析—离子膜电沉积组合工艺等，但上述方法因原料、电耗等限制，生产成本均相对较高。
中国专利申请公布号CN 103956487A公开了一种利用转底炉金属化球团制备磷酸铁锂的方法，将金属化球团进行破碎、粉磨、磁选、研磨和二次磁选等多重工序处理，再将铁基合金加以利用，工艺流程较长；而且该实用新型采用金属化球团—粉磨—湿式磁选—混料—干燥—烧结工艺，物料先后经过高温—低温—高温以及干法—湿法—干法处理，能耗较高，因而成本偏高；所得到的磷酸铁锂还可能因铁基合金带入的杂质而影响其产品品质。中国专利申请公布号CN 101200320A公开了一种用于处理废水的高含碳金属化球团及制备方法，以含碳物料和含铁原料为原料制备高含碳金属化球团，该方法仅适用于处理电解法滤料，且需在酸性电解质水溶液中，以碳、铁为阴阳极，采用Fe2+和碳的还原作用实现重金属及有机污染物的还原回收，因此其处理效果和生产成本均不理想，且不能实现有价元素的回收，故经济效益较差。中国专利申请公布号CN 104986892A公开了一种退锡废液的处理方法，包括向退锡废液中加入硫酸盐，调节pH值至1.0-1.5、再加入聚丙烯酰胺絮凝剂回收锡、含铜废水中加入浓度为18～25％的氨水进行中和以回收铜，再对废水进行进一步地处理；即在不同的酸碱度体系中，由于金属离子存在的形式不同使其分离，可分步回收退锡废液中的锡、铜，充分利用退锡废液中的资源；但该实用新型回收得到的金属以氢氧化物形式存在，其产品价值较低，而且需要在强酸的条件下进行，并多次进行中和沉淀，因此对设备的要求较高。
因此，亟待开发一种新的热态金属化球团的处理方法与系统，能将热态金属化球团显热的利用，并实现热态金属化球团与退锡废液的综合利用，降低金属化球团的处理成本。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的一个技术问题是提供一种热态金属化球团的处理系统。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种处理热态金属化球团的专用系统，包括：热态金属化球团水淬装置、粉磨装置、磁选分离装置、重选分级装置、煅烧装置和重选分离装置。
其中，所述热态金属化球团水淬装置设有退锡废液入口、电石渣入口、热态金属化球团入口和混合物料出口；所述粉磨装置设有混合物料入口和粉磨料浆出口；所述磁选分离装置设有粉磨料浆入口、磁性物料出口和非磁性物料出口；所述重选分级装置设有磁性物料入口、金属铁/铁合金颗粒出口和氢氧化亚铁料浆出口；所述煅烧装置设有氢氧化亚铁料浆入口和氧化铁红出口；所述重选分离装置设有非磁性物料入口、金属锡出口和尾矿出口。
进一步优选的，所述热态金属化球团水淬装置的混合物料出口与所述粉磨装置的混合物料入口相连；所述粉磨装置的粉磨料浆出口与所述磁选分离装置的粉磨料浆入口相连；所述磁选分离装置的磁性物料出口与所述重选分级装置的磁性物料入口相连；所述重选分级装置的氢氧化亚铁料浆出口与所述煅烧装置的氢氧化亚铁料浆入口相连；所述磁选分离装置的非磁性物料出口与所述重选分离装置的非磁性物料入口相连。其中，所述粉磨装置可以为球磨机。
本实用新型所述“相连”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。
本实用新型系统中，热态金属化球团水淬装置用于将热态金属化球团在碱性水淬溶液中进行水淬，得到金属化球团和碱性显热溶液，且在水淬过程中金属化球团与碱性显热溶液开始发生置换反应和沉淀反应，逐渐生成氢氧化亚铁沉淀和金属锡，进一步得到混合物料；所述粉磨装置用于将混合物料进行粉磨并进一步完成置换反应和沉淀反应，得到粉磨料浆；所述磁选分离装置用于将粉磨料浆进行磁选分离，得到磁性物料和非磁性物料，其中磁性物料包括金属铁/铁合金颗粒和氢氧化亚铁；所述重选分级装置用于将磁性物料进行重选分级，得到氢氧化亚铁料浆、金属铁/铁合金颗粒；所述煅烧装置用于将氢氧化亚铁料浆进行煅烧，得到氧化铁红；所述重选分离装置用于将非磁性物料进行重选分离，得到金属锡和尾矿。
本实用新型技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本实用新型在不改变金属化球团现有主体处理工艺的前提下，以热态金属化球团替代纯铁粉或铁屑，并通过采用退锡废液和电石渣在水淬过程中产生的显热和碱性条件，而无需搅拌等辅助措施，在水淬和粉磨过程中即可完成置换反应和沉淀反应，改善了金属化球团的可磨性，进一步降低了水淬水耗、磨矿水耗和磨矿能耗，从而显著降低热态金属化球团、退锡废液的处理成本，经济效益好，且经处理后废水中锡离子排放浓度可达到环保要求。本实用新型热态金属化球团的处理方法与系统，实现了热态金属化球团、电石渣和退锡废液的综合利用，产出高品质金属铁/铁合金颗粒、氧化铁红和金属锡。
附图说明
图1为本实用新型处理热态金属化球团的专用系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型提供了一种热态金属化球团的处理系统，包括：热态金属化球团水淬装置1、粉磨装置2、磁选分离装置3、重选分级装置4、煅烧装置5和重选分离装置6。
其中，热态金属化球团水淬装置1设有退锡废液入口、电石渣入口、热态金属化球团入口和混合物料出口；粉磨装置2设有混合物料入口和粉磨料浆出口；磁选分离装置3设有粉磨料浆入口、磁性物料出口和非磁性物料出口；重选分级装置4设有磁性物料入口、金属铁/铁合金颗粒出口和氢氧化亚铁料浆出口；煅烧装置5设有氢氧化亚铁料浆入口和氧化铁红出口；重选分离装置6设有非磁性物料入口、金属锡出口和尾矿出口。
进一步的，热态金属化球团水淬装置1的混合物料出口与粉磨装置2 的混合物料入口相连；粉磨装置2的粉磨料浆出口与磁选分离装置3的粉磨料浆入口相连；磁选分离装置3的磁性物料出口与重选分级装置4的磁性物料入口相连；重选分级装置4的氢氧化亚铁料浆出口与煅烧装置5的氢氧化亚铁料浆入口相连；磁选分离装置3的非磁性物料出口与重选分离装置6的非磁性物料入口相连。
本实用新型所述“相连”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。
本实用新型热态金属化球团的处理系统，退锡废液和电石渣分别通过热态金属化球团水淬装置1的退锡废液入口、电石渣入口进入热态金属化球团水淬装置1，在其中混合得到碱性水淬溶液；热态金属化球团经热态金属化球团水淬装置1的热态金属化球团入口加入碱性水淬溶液中，热态金属化球团在碱性水淬溶液中进行水淬，得到金属化球团和碱性显热溶液，且在水淬过程中金属化球团与碱性显热溶液开始发生置换反应和沉淀反应，生成氢氧化亚铁沉淀和金属锡，进一步得到混合物料。混合物料经粉磨装置2的混合物料入口进入粉磨装置2，经粉磨并进一步完成置换反应和沉淀反应，得到粉磨料浆。粉磨料浆经磁选分离装置3的粉磨料浆入口进入磁选分离装置3，进行磁选分离，得到磁性物料和非磁性物料，其中磁性物料包括金属铁/铁合金颗粒和氢氧化亚铁。磁性物料经重选分级装置4的磁性物料入口进入重选分级装置4，将磁性物料进行重选分级，得到氢氧化亚铁料浆、金属铁/铁合金颗粒。氢氧化亚铁料浆经煅烧装置5 的氢氧化亚铁料浆入口进入煅烧装置5，将氢氧化亚铁料浆进行煅烧，得到氧化铁红。粉磨料浆经磁选分离装置3磁选分离得到的非磁性物料，经重选分离装置6的非磁性物料入口进入重选分离装置6，将非磁性物料进行重选分离，得到金属锡和尾矿。
实施例一
[1]将退锡废液加入到水淬装置中，再向锡离子浓度为500g/L的退锡废液中加入过量的电石渣废液，得到pH值为8的碱性水淬溶液；
[2]将经“红土镍矿—配碳球团—转底炉直接还原”工艺处理后，得到富含镍铁合金颗粒、金属化率为80％、温度为800℃的热态金属化球团，直接投入到水淬装置中，得到温度为100℃的碱性显热溶液，通过控制金属化球团和退锡废液的比例，使得镍铁合金颗粒中金属铁与含锡废水中锡离子的摩尔比为10：1，金属化球团中的镍铁合金颗粒逐渐与退锡废液发生置换反应，生成金属锡与亚铁离子，金属锡包裹于金属化球团之上，得到水淬金属化球团，亚铁离子则继续与电石渣反应生成氢氧化亚铁沉淀，得到由氢氧化亚铁沉淀和水淬金属化球团组成的混合物料；
[3]将混合物料送入球磨机粉磨，磨矿时间40min，随磨矿过程的进行，进一步完成置换反应和沉淀反应，并最终得到细度为0.074mm以下占70％以上、锡离子浓度低于4mg/L的粉磨料浆；
[4]将粉磨料浆进行磁选分离，得到磁性物料和非磁性物料，其中磁性物料为镍铁合金颗粒和氢氧化亚铁，非磁性物料为金属锡和尾矿；
[5]将磁性物料进行重选分级，得到镍品位为9.73％、铁品位为63.02％的高镍铁合金颗粒，以及氢氧化亚铁料浆；
[6]将氢氧化亚铁料浆进行煅烧，得到氧化铁红产品；
[7]将非磁性物料进行重选分离，得到金属锡和尾矿。
实施例二
[1]将退锡废液加入到水淬装置中，再向锡离子浓度为5g/L的退锡废液中加入过量的电石渣废液，得到pH值为8.5的碱性水淬溶液；
[2]将经“镍冶炼渣—配碳球团—转底炉直接还原”工艺处理后，得到富含低镍铁合金颗粒、金属化率为85％、温度为900℃的热态金属化球团，直接投入到水淬装置中，得到温度为80℃的碱性显热溶液，通过控制金属化球团和退锡废液的比例，使得低镍铁合金颗粒中金属铁与含锡废水中锡离子的摩尔比为100：1，金属化球团中的低镍铁合金颗粒逐渐与退锡废液发生置换反应，生成金属锡与亚铁离子，金属锡包裹于金属化球团之上，得到水淬金属化球团，亚铁离子则继续与电石渣反应生成氢氧化亚铁沉淀，得到由氢氧化亚铁沉淀和水淬金属化球团组成的混合物料；
[3]将混合物料送入球磨机粉磨，磨矿时间30min，随磨矿过程的进行，进一步完成置换反应和沉淀反应，并最终得到细度为0.074mm以下占80％以上、锡离子浓度低于4mg/L的粉磨料浆；
[4]将粉磨料浆进行磁选分离，得到磁性物料和非磁性物料，其中磁性物料为镍铁合金颗粒和氢氧化亚铁，非磁性物料为金属锡和尾矿；
[5]将磁性物料进行重选分级，得到铁品位90.19％、镍含量1.96％的低镍铁合金颗粒，以及氢氧化亚铁料浆；
[6]将氢氧化亚铁料浆进行煅烧，得到氧化铁红产品；
[7]将非磁性物料进行重选分离，得到金属锡和尾矿。
实施例三
[1]将退锡废液加入到水淬装置中，再向锡离子浓度为50mg/L的退锡废液中加入过量的电石渣废液，得到pH值为9的碱性水淬溶液；
[2]将经“铁精矿—配碳球团—转底炉直接还原”工艺处理后，得到富含金属铁颗粒、金属化率为95％、温度为1000℃的热态金属化球团，直接投入到水淬装置中，得到温度为70℃的碱性显热溶液，通过控制金属化球团和退锡废液的比例，使得金属化球团中金属铁与含锡废液中锡离子的摩尔比为 1000：1，金属化球团中的金属铁颗粒逐渐与退锡废液发生置换反应，生成金属锡与亚铁离子，金属锡包裹于金属化球团之上，得到水淬金属化球团，亚铁离子则继续与电石渣反应生成氢氧化亚铁沉淀，得到由氢氧化亚铁沉淀和水淬金属化球团组成的混合物料；
[3]将混合物料送入球磨机粉磨，磨矿时间20min，随磨矿过程的进行，进一步完成置换反应和沉淀反应，并最终得到细度为0.074mm以下占90％以上、锡离子浓度低于4mg/L的粉磨料浆；
[4]将粉磨料浆进行磁选分离，得到磁性物料和非磁性物料，其中磁性物料为金属铁颗粒和氢氧化亚铁，非磁性物料为金属锡和尾矿；
[5]将磁性物料进行重选分级，得到TFe品位90.97％的金属铁颗粒，以及氢氧化亚铁料浆；
[6]将氢氧化亚铁料浆进行煅烧，得到氧化铁红产品；
[7]将非磁性物料进行重选分离，得到金属锡和尾矿。
实施例四
[1]将退锡废液加入到水淬装置中，再向锡离子浓度为50g/L的退锡废液中加入过量的电石渣废液，得到pH值为7的碱性水淬溶液；
[2]将经“红土镍矿—配碳球团—转底炉直接还原”工艺处理后，得到富含镍铁合金颗粒、金属化率为60％、温度为800℃的热态金属化球团，直接投入到水淬装置中，得到温度为90℃的碱性显热溶液，通过控制金属化球团和退锡废液的比例，使得镍铁合金颗粒中金属铁与含锡废水中锡离子的摩尔比为10：1，金属化球团中的镍铁合金颗粒逐渐与退锡废液发生置换反应，生成金属锡与亚铁离子，金属锡包裹于金属化球团之上，得到水淬金属化球团，亚铁离子则继续与电石渣反应生成氢氧化亚铁沉淀，得到由氢氧化亚铁沉淀和水淬金属化球团组成的混合物料；
[3]将混合物料送入球磨机粉磨，磨矿时间45min，随磨矿过程的进行，进一步完成置换反应和沉淀反应，并最终得到细度为0.074mm以下占80％以上、锡离子浓度低于4mg/L的粉磨料浆；
[4]将粉磨料浆进行磁选分离，得到磁性物料和非磁性物料，其中磁性物料为镍铁合金颗粒和氢氧化亚铁，非磁性物料为金属锡和尾矿；
[5]将磁性物料进行重选分级，得到镍品位为10.24％、铁品位为61.41％的高镍铁合金颗粒，以及氢氧化亚铁料浆；
[6]将氢氧化亚铁料浆进行煅烧，得到氧化铁红产品；
[7]将非磁性物料进行重选分离，得到金属锡和尾矿。
对比试验一
将经“红土镍矿—配碳球团—转底炉直接还原”工艺处理后，得到金属化率为80％的热态金属化球团，经水淬后送入球磨机粉磨，磨矿时间50min，得到细度为0.074mm以下占70％以上的粉磨料浆，粉磨料浆经磁选分离，得到镍品位6.03％，铁品位65.57％的镍铁合金颗粒。
对比试验二
将经“镍冶炼渣—配碳球团—转底炉直接还原”工艺处理后，得到金属化率为85％的热态金属化球团，经水淬后送入球磨机粉磨，磨矿时间40min，得到细度为0.074mm以下占70％以上的粉磨料浆，粉磨料浆经磁选分离，得到镍品位0.89％、铁品位92.35％的低镍铁合金颗粒。
对比试验三
将经“铁精矿—配碳球团—转底炉直接还原”工艺处理后，得到金属化率为90％的热态金属化球团，经水淬后送入球磨机粉磨，磨矿时间30min，得到细度为0.074mm以下占70％以上的粉磨料浆，粉磨料浆经磁选分离，得到铁品位92.86％的金属铁颗粒。