含镍固废生产镍锍的方法及系统与流程

本发明涉及含镍固废处理，特别是涉及一种含镍固废生产镍锍的方法及系统。

背景技术：

1、hw46含镍废物来源主要是基础化学原料制造、电池制造行业，主要包括镍化合物生产过程中产生的反应残余物、不合格、淘汰、废弃的产品等；镍氢电池生产过程中产生的废渣和废水处理污泥，废弃的镍催化剂。

2、含镍固废的回收处理主要以湿法的方法为主，随着新能源汽车的快速发展，含镍固废资源化回收再利用技术也逐渐得到重视。含镍固废火法冶炼生产低镍锍，再吹炼为高镍锍，冶炼产出的炉渣为一般固废，得到了行业的认可。因此，开发简洁、高效、稳定的含镍固废新火法冶炼技术，其意义重大。

3、目前，一些文献中采用鼓风炉冶炼技术，将硫酸钙、含镍固废等物料配料制砖后，通过鼓风炉熔炼获取含铁高、含硫低的低镍锍，再吹炼成高镍锍，高镍锍浸出生产硫酸镍。例如，中国申请公开号cn108950215a公开了一种低品位含镍废料处理方法，该方法将含镍废料脱水干燥，将干燥后的含镍废料压制成砖块，将所得含镍废料砖块采用富氧鼓风炉熔炼，得到镍冰铜和炉渣，冰铜熔铸成阳极板，将阳极板采用隔膜电解法电解，得到金属镍和镍电解废液，可以对低品位含镍废料进行处理，镍的回收率可以达到95％以上。

4、综上，现有的鼓风炉处理含镍固废，其存在如下缺点：(1)处理规模较小；(2)物料制备复杂，需要制砖后干燥；(3)富氧浓度32％左右，燃料为焦炭，燃料热效率不高；(4)烟气中含大量的一氧化碳，对环境影响大，已经成为该工艺存在最致命的因素。

技术实现思路

1、根据本发明的一个实施方式，其目的在于提供一种含镍固废生产镍锍的方法及系统。上述目的可以是通过以下技术方案的实施方式实现：

2、根据本发明的一个方面，本发明提供的一种含镍固废生产镍锍的方法，包括：

3、将含镍固废和硫化剂配料，干燥；

4、将干燥后物料与还原剂、熔剂配料，送入富氧侧吹熔池熔炼炉中进行硫化反应，得到混合熔体；其中，所述富氧侧吹熔池熔炼炉的侧部设置有喷枪，所述喷枪距离炉底300mm～400mm，通过喷枪向炉内鼓入能源和富氧空气/纯氧，并对混合熔体进行搅动；

5、混合熔体从富氧侧吹熔池熔炼炉的排放口经溜槽直接流入到电热沉降炉中进行镍锍和炉渣的沉降分离，镍锍从镍锍排放口，炉渣从炉渣排放口排出。

6、可选地，所述富氧侧吹熔池熔炼炉采用“无炉缸”形式。

7、可选地，所述富氧空气的氧浓度≥60％，鼓入的气体压力0.1mpa～0.35mpa。

8、可选地，硫化反应时，炉温为1300℃～1450℃。

9、可选地，所述富氧侧吹熔池熔炼炉的排放口为虹吸排放或烧眼排放，其中，当为烧眼排放时，渣面超过渣口100mm以上。

10、可选地，干燥至含水率不高于10％。

11、可选地，所述电热沉降炉，沉降分离时间为2～6h，炉体操作温度1300℃～1500℃。

12、可选地，所述电热沉降炉的镍锍排放口设置在距炉底100mm的位置，炉渣排放口设置在距炉底500～600mm高的位置。

13、可选地，将镍锍经水碎粒化外售，将炉渣经风碎或水碎后作为一般固废外售；其中，若镍锍产品中含铁高于10％，将镍锍送到氧化保温炉中吹炼除铁，产出铁合格的高镍锍以及吹炼渣，高镍锍送水碎粒化，吹炼渣返回电热沉降炉。

14、可选地，所述富氧侧吹熔池熔炼炉还设置有一组电极，用于紧急状态下熔体的保温。

15、可选地，所述富氧侧吹熔池熔炼炉的炉顶高于电热沉降炉，或者与电热沉降炉等高设置。

16、可选地，所述硫化剂为石膏渣或含硫废料。

17、可选地，所述还原剂为焦炭、石墨粉、炭精中一种或几种。

18、可选地，所述喷枪鼓入的能源为天然气、煤粉、有机溶剂中的一种或几种。

19、根据本发明的另一个方面，本发明提供的一种含镍固废生产镍锍的系统，包括干燥炉、富氧侧吹熔池熔炼炉和电热沉降炉，其中，所述干燥炉用于对配料后的含镍固废和硫化剂配料进行干燥；所述富氧侧吹熔池熔炼炉用于接收配料后的干燥后物料与还原剂和熔剂并进行硫化反应，得到混合熔体；所述富氧侧吹熔池熔炼炉的侧部设置有喷枪，所述喷枪距离炉底300mm～400mm，所述喷枪用于向炉内鼓入能源和富氧空气/纯氧，对混合熔体进行搅动；所述电热沉降炉的入口与富氧侧吹熔池熔炼炉的排放口通过溜槽相连，用于接收从排放口排出的混合熔体，并进行镍锍和炉渣的沉降分离，并将镍锍从镍锍排放口，将炉渣从炉渣排放口排出。

20、有益效果：根据本发明上述的实施方式，将富氧侧吹熔池熔炼炉和电热沉降炉相结合，富氧侧吹熔池熔炼炉只进行熔炼不分离，产出的混合熔体直接流入电热沉降炉中进行平静分离镍锍和炉渣，保证了工艺的高效、连续、稳定地运行。

技术特征：

1.一种含镍固废生产镍锍的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的含镍固废生产镍锍的方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的含镍固废生产镍锍的方法，其特征在于，硫化反应时，炉温为1300℃～1450℃。

4.根据权利要求1所述的含镍固废生产镍锍的方法，其特征在于，所述富氧侧吹熔池熔炼炉的排放口为虹吸排放或烧眼排放，其中，当为烧眼排放时，渣面超过渣口100mm以上。

5.根据权利要求1所述的含镍固废生产镍锍的方法，其特征在于，干燥至含水率不高于10％。

6.根据权利要求1所述的含镍固废生产镍锍的方法，其特征在于，所述电热沉降炉，沉降分离时间为2～6h，炉体操作温度1300℃～1500℃。

7.根据权利要求1所述的含镍固废生产镍锍的方法，其特征在于，所述电热沉降炉的镍锍排放口设置在距炉底100mm的位置，炉渣排放口设置在距炉底500～600mm高的位置。

8.根据权利要求1所述的含镍固废生产镍锍的方法，其特征在于，将镍锍经水碎粒化外售，将炉渣经风碎或水碎后作为一般固废外售；其中，若镍锍产品中含铁高于10％，将镍锍送到氧化保温炉中吹炼除铁，产出铁合格的高镍锍以及吹炼渣，高镍锍送水碎粒化，吹炼渣返回电热沉降炉。

9.根据权利要求1所述的含镍固废生产镍锍的方法，其特征在于，所述富氧侧吹熔池熔炼炉还设置有一组电极，用于紧急状态下熔体的保温。

10.根据权利要求1所述的含镍固废生产镍锍的方法，其特征在于，所述富氧侧吹熔池熔炼炉的炉顶高于电热沉降炉，或者与电热沉降炉等高设置。

11.根据权利要求1所述的含镍固废生产镍锍的方法，其特征在于，

12.根据权利要求1-11任一项所述的含镍固废生产镍锍的方法采用的系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及含镍固废处理技术领域，公开了一种含镍固废生产镍锍的方法及系统。方法包括：将含镍固废和硫化剂配料并干燥；干燥后物料与还原剂、熔剂配料并送入富氧侧吹熔池熔炼炉硫化反应得到混合熔体；所述富氧侧吹熔池熔炼炉的侧部设有喷枪，通过喷枪向炉内鼓入能源和富氧空气/纯氧，对混合熔体搅动；混合熔体从富氧侧吹熔池熔炼炉的排放口经溜槽直接流入到电热沉降炉进行镍锍和炉渣的沉降分离，排出镍锍和炉渣。本发明将富氧侧吹熔池熔炼炉和电热沉降炉相结合，富氧侧吹熔池熔炼炉只进行熔炼不分离，喷枪剧烈搅动使反应充分进行，产出的混合熔体直接流入电热沉降炉中，平静分离镍锍和炉渣，保证了工艺的高效、连续、稳定地运行。

技术研发人员：陆金忠,刘诚,潘璐,邬传谷,李海春,李晓霞,黎敏,张海鑫,吴玲,孙晓峰,刘恺,许欣
受保护的技术使用者：中国恩菲工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12