本发明涉及镍渣处理技术领域，尤其涉及一种镍渣混凝土加工过程中镍渣的处理工艺。
背景技术：
镍渣是在冶炼金属镍过程中排放的一种工业废渣，主要成分为feo和sio2。镍渣中的主要矿物相为辉石、铁镁橄榄石以及少量铜镍铁硫化物。随着我国经济的快速发展，我国的镍产量近几年增长迅速，由此产生的镍渣量也与日俱增。露天废渣的堆放，不仅占用了大量土地资源，其含有的ni、co、cu等重金属离子对环境造成了严重污染。据统计，由于长期得不到合理的利用，目前国内堆存的镍渣量已超过千万吨，且每年以几百万吨的量递增，镍渣的综合利用问题得到日益重视。
目前，关于镍渣的工业化应用技术仍不成熟，相关问题主要集中在以下几个方面：
（1）镍渣的易磨性差引起的加工处理问题；
（2）镍渣水化活性低引起的混凝土应用性能低的问题；
（3）镍渣氧化镁含量高引起的混凝土耐久性问题。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明公开了一种能有效解决镍渣混凝土加工过程中镍渣易磨性差、水化活性低以及膨胀潜力大的镍渣处理工艺。
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：
一种镍渣混凝土加工过程中镍渣的处理工艺，其特征在于：具体步骤为：
1）粉磨细化处理：首先将镍渣放入新型高效粉磨除磁机构中，进行预粉磨、第一次除铁、终粉磨和第二次除铁工作，得到镍渣粉；随后将镍渣粉放入高温真空炉内，加热至200～300℃，调节真空度0.04～0.05pa，保持5～8min；然后向高温真空炉内通入镍蒸气，控制压力20～80kpa，并搅拌10～20min；之后将镍粉干燥和过筛处理，得到粒径一致的镍渣粉；
2）水化活性处理：首先向步骤1）得到的镍渣粉中添加cao、sio2和高岭土，搅拌10～15min至充分混合；随后将混合物置于水热釜中，并添加晶种，在120～170℃下进行水热处理，水热时间为10～15小时；然后待水热釜冷却，得到具有胶凝性的水化物；
3）耐久性处理：将步骤2）得到的水化物放入高温高压水热反应釜中，控制温度250～350℃，压力10～15mpa，反应时间3～5h；随后取出并使用纯氩气进行高压气吹干燥，分2～5次气吹，每次1～3s，气吹次数越多，每次气吹时间越短；最后空冷至室温。
本发明一种镍渣混凝土加工过程中镍渣的处理工艺，首先进行粉磨细化处理，采用新型高效粉磨除磁机构，依次对镍渣进行预粉磨、第一次除铁、终粉磨和第二次除铁工作，并将得到的镍渣粉放置在高温真空炉内，通入镍蒸气，然后进行干燥和过筛，得到粒径一致的镍渣粉。通过新型高效粉磨除磁机构，一方面，使用辊压机进行预粉磨，可有效降低铁对辊压机的磨损，延长使用年限，另一方面，采用第一除铁装置，通过震动，使得预粉磨后的镍渣粉不断撞击电磁出铁板，可有效去除铁的含量，同时将第二除铁装置伸入球磨装置内，可在球磨时，进一步去除铁粉，从而通过两次除铁，可有效除去镍渣中的铁含量，此外，球磨装置采用两个内外套设的球磨筒，通过两个球磨筒反向旋转球磨，可进一步提高球磨效率，从而将镍渣粉磨成镍渣混凝土所需要的细粉状；另外，采用高温真空炉内通入镍蒸气，并将镍粉并进行过筛的方式，可有效控制镍粉的粒径大小，并保证得到的镍渣粉粒径统一，从而可进一步提高之后所生产的镍渣混凝土质量。
然后进行水化活性处理，首先向得到的镍渣粉中添加cao、sio2和高岭土，搅拌10～15min至充分混合；随后将混合物置于水热釜中，并添加晶种，在120～170℃下进行水热处理，水热时间为10～15小时；然后待水热釜冷却，得到具有胶凝性的水化物。通过调节cao/sio2比、镍渣与高岭土的配伍组成和水热条件，并通过晶种技术促进水热条件下水化产物的形成，得到具有胶凝性的水化物。
最后进行耐久性处理，将得到的水化物放入高温高压水热反应釜中，控制温度250～350℃，压力10～15mpa，反应时间3～5h；随后取出并使用纯氩气进行高压气吹干燥，分2～5次气吹，每次1～3s，气吹次数越多，每次气吹时间越短；最后空冷至室温。由于镍冶金废渣mgo含量高，通常高于10%，易引起制品的膨胀，通过采用高温高压水热技术，形成水化硅酸钙、mg(oh)2等矿物，从而有效降低mgo含量，提高镍渣混凝土的耐久性。
进一步的，步骤1）粉磨细化处理中所述的新型高效粉磨除磁机构包括上料装置、辊压装置、第一除铁装置、球磨装置和第二除铁装置，所述辊压装置入料口设置在上料装置出料端下方，所述第一除铁装置入料口设置在辊压装置出料口下方，所述球磨装置入料口与第一除铁装置出料口连接。
进一步的，所述第一除铁装置包括倾斜支撑板，所述倾斜支撑板上设有震动板，所述震动板底部通过震动块与倾斜支撑板连接，上端连接有入料板，所述倾斜支撑板上方设有与震动板平行且适配的电磁除铁板，倾斜支撑板下端连接有出料板。
进一步的，所述震动板顶面沿长度方向的纵截面呈锯齿状，且震动板两侧还设有挡板。
进一步的，所述球磨装置包括第一球磨筒和第二球磨筒，所述第二球磨筒套设在第一球磨筒外，所述第一球磨筒的一端为球磨装置入料口，所述第二球磨筒的侧壁上设有球磨装置出料口，所述第一球磨筒的侧壁上均布有过滤孔，所述第一球磨筒内以及第一球磨筒与第二球磨筒之间分别盛放有研磨用第一钢球和第二钢球，所述第一钢球上均布有与过滤孔相适配的凸起，所述第一球磨筒和第二球磨筒的端部分别设有第一齿圈和第二齿圈，所述第一齿圈和第二齿圈分别配合连接有第一电机与第二电机。
进一步的，所述球磨装置出料口出设有过滤网。
进一步的，所述第二除铁装置包括电磁除铁柱，所述电磁除铁柱从第一球磨筒的另一端伸入第一球磨筒内。
进一步的，所述上料装置包括倾斜设置的运输带。
进一步的，所述辊压装置为辊压机。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过新型高效粉磨除磁机构，一方面，使用辊压机进行预粉磨，可有效降低铁对辊压机的磨损，延长使用年限，另一方面，采用第一除铁装置，通过震动，使得预粉磨后的镍渣粉不断撞击电磁出铁板，可有效去除铁的含量，同时将第二除铁装置伸入球磨装置内，可在球磨时，进一步去除铁粉，从而通过两次除铁，可有效除去镍渣中的铁含量，此外，球磨装置采用两个内外套设的球磨筒，通过两个球磨筒反向旋转球磨，可进一步提高球磨效率，从而将镍渣粉磨成镍渣混凝土所需要的细粉状；另外，采用高温真空炉内通入镍蒸气，并将镍粉并进行过筛的方式，可有效控制镍粉的粒径大小，并保证得到的镍渣粉粒径统一，从而可进一步提高之后所生产的镍渣混凝土质量；通过调节cao/sio2比、镍渣与高岭土的配伍组成和水热条件，并通过晶种技术促进水热条件下水化产物的形成，从而可得到具有胶凝性的水化物；另外由于镍冶金废渣mgo含量高，通常高于10%，易引起制品的膨胀，通过采用高温高压水热技术，形成水化硅酸钙、mg(oh)2等矿物，从而有效降低mgo含量，并提高镍渣混凝土的耐久性。
附图说明
图1是本发明中新型高效粉磨除磁机构的结构示意图。
附图标记列表：
1-上料装置，11-上料装置入料端，12-上料装置出料端，13-运输带，2-辊压装置，21-辊压装置入料口，22-辊压装置出料口，3-第一除铁装置，31-第一除铁装置入料口，32-第一除铁装置出料口，33-倾斜支撑板，34-震动板，35-震动块，36-电磁除铁板，37-入料板，38-出料板，38-挡板4-球磨装置，41-球磨装置入料口，42-球磨装置出料口，43-第一球磨筒，44-第二球磨筒，45-第一钢球，451-凸起，46-第二钢球，47-第一齿圈，48-第二齿圈，49-第一电机，50-第二电机，5-第二除铁装置，51-电磁除铁柱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种镍渣混凝土加工过程中镍渣的处理工艺，具体步骤为：
1）粉磨细化处理：首先将镍渣放入新型高效粉磨除磁机构中，进行预粉磨、第一次除铁、终粉磨和第二次除铁工作，得到镍渣粉；随后将镍渣粉放入高温真空炉内，加热至200℃，调节真空度0.05pa，保持5min；然后向高温真空炉内通入镍蒸气，控制压力80kpa，并搅拌10min；之后将镍粉干燥和过筛处理，得到粒径一致的镍渣粉；
2）水化活性处理：首先向步骤1）得到的镍渣粉中添加cao、sio2和高岭土，搅拌15min至充分混合；随后将混合物置于水热釜中，并添加晶种，在120℃下进行水热处理，水热时间为15小时；然后待水热釜冷却，得到具有胶凝性的水化物；
3）耐久性处理：将步骤2）得到的水化物放入高温高压水热反应釜中，控制温度250℃，压力15mpa，反应时间3h；随后取出并使用纯氩气进行高压气吹干燥，分5次气吹，每次1s；最后空冷至室温。
其中，新型高效粉磨除磁机构包括上料装置1、辊压装置2、第一除铁装置3、球磨装置4和第二除铁装置5，辊压装置入料口21设置在上料装置出料端12下方，第一除铁装置入料口31设置在辊压装置出料口22下方，球磨装置入料口41与第一除铁装置出料口31连接。第一除铁装置3包括倾斜支撑板33，倾斜支撑板33上设有震动板34，震动板34底部通过震动块35与倾斜支撑板33连接，上端连接有入料板37，倾斜支撑板33上方设有与震动板34平行且适配的电磁除铁板36，倾斜支撑板33下端连接有出料板38。震动板34顶面沿长度方向的纵截面呈锯齿状，且震动板34两侧还设有挡板38。球磨装置4包括第一球磨筒43和第二球磨筒44，第二球磨筒44套设在第一球磨筒43外，第一球磨筒43的一端为球磨装置入料口41，第二球磨筒44的侧壁上设有球磨装置出料口42，第一球磨筒43的侧壁上均布有过滤孔（未画出），第一球磨筒43内以及第一球磨筒43与第二球磨筒44之间分别盛放有研磨用第一钢球45和第二钢球46，第一钢球45上均布有与过滤孔（未画出）相适配的凸起451，第一球磨筒43和第二球磨筒44的端部分别设有第一齿圈47和第二齿圈48，第一齿圈47和第二齿圈48分别配合连接有第一电机49与第二电机50。球磨装置出料口42出设有过滤网（未画出）。第二除铁装置5包括电磁除铁柱51，电磁除铁柱51从第一球磨筒43的另一端伸入第一球磨筒43内。在本实施例中，上料装置1包括倾斜设置的运输带13，辊压装置2为辊压机。
在加工时，镍渣首先通过上料装置1运输到辊压装置入料口21处，然后通过辊压装置2进行预粉磨，随后预粉磨的镍渣粉从辊压装置出料口22落入到第一除铁装置入料口21处的入料板37上，由于震动板34是倾斜震动，从而使得震动板34上的镍渣粉不断倾斜射出并触碰到电磁除铁板36底部，铁粉和含铁量较高的镍渣粉被吸附在电磁除铁板36底部，而其他镍渣粉在反弹力和重力的作用下再次落入到震动板34上，并且由于震动板34顶部沿长度方向的纵截面呈锯齿状，使得镍渣粉在碰撞电磁除铁板36后，可逐渐从震动板34的顶部运动到底部，并最终落入到第一除铁装置出料口22处的出料板38上，通过第一次除铁装置有效去除了的铁粉和含铁量较高的镍渣粉，随后镍渣粉进入到球磨装置内，第一球磨筒43旋转时，不断将镍渣粉粒径球磨至小于第一球磨筒43的过滤孔直径，并在第一钢球45的凸起451作用下，被不断推过第一球磨筒43的过滤孔至第一球磨筒43和第二球磨筒44之间，同时当在第一球磨筒43内球磨时，第二除铁装置5的电磁除铁柱51将球磨时铁粉和含铁量较高的镍渣粉进一步吸附出去，而通过第一球磨筒43的过滤孔至第一球磨筒43和第二球磨筒44之间的镍渣粉再在第二钢球46的作用下进一步研磨，并最终从第二球磨筒44侧壁上的球磨装置出料口42排出。
实施例2
一种镍渣混凝土加工过程中镍渣的处理工艺，具体步骤为：
1）粉磨细化处理：首先将镍渣放入新型高效粉磨除磁机构中，进行预粉磨、第一次除铁、终粉磨和第二次除铁工作，得到镍渣粉；随后将镍渣粉放入高温真空炉内，加热至300℃，调节真空度0.04pa，保持8min；然后向高温真空炉内通入镍蒸气，控制压力20kpa，并搅拌20min；之后将镍粉干燥和过筛处理，得到粒径一致的镍渣粉；
2）水化活性处理：首先向步骤1）得到的镍渣粉中添加cao、sio2和高岭土，搅拌10min至充分混合；随后将混合物置于水热釜中，并添加晶种，在170℃下进行水热处理，水热时间为10小时；然后待水热釜冷却，得到具有胶凝性的水化物；
3）耐久性处理：将步骤2）得到的水化物放入高温高压水热反应釜中，控制温度350℃，压力10mpa，反应时间5h；随后取出并使用纯氩气进行高压气吹干燥，分2次气吹，每次3s；最后空冷至室温。
其中，新型高效粉磨除磁机构包括上料装置1、辊压装置2、第一除铁装置3、球磨装置4和第二除铁装置5，辊压装置入料口21设置在上料装置出料端12下方，第一除铁装置入料口31设置在辊压装置出料口22下方，球磨装置入料口41与第一除铁装置出料口31连接。第一除铁装置3包括倾斜支撑板33，倾斜支撑板33上设有震动板34，震动板34底部通过震动块35与倾斜支撑板33连接，上端连接有入料板37，倾斜支撑板33上方设有与震动板34平行且适配的电磁除铁板36，倾斜支撑板33下端连接有出料板38。震动板34顶面沿长度方向的纵截面呈锯齿状，且震动板34两侧还设有挡板38。球磨装置4包括第一球磨筒43和第二球磨筒44，第二球磨筒44套设在第一球磨筒43外，第一球磨筒43的一端为球磨装置入料口41，第二球磨筒44的侧壁上设有球磨装置出料口42，第一球磨筒43的侧壁上均布有过滤孔（未画出），第一球磨筒43内以及第一球磨筒43与第二球磨筒44之间分别盛放有研磨用第一钢球45和第二钢球46，第一钢球45上均布有与过滤孔（未画出）相适配的凸起451，第一球磨筒43和第二球磨筒44的端部分别设有第一齿圈47和第二齿圈48，第一齿圈47和第二齿圈48分别配合连接有第一电机49与第二电机50。球磨装置出料口42出设有过滤网（未画出）。第二除铁装置5包括电磁除铁柱51，电磁除铁柱51从第一球磨筒43的另一端伸入第一球磨筒43内。在本实施例中，上料装置1包括倾斜设置的运输带13，辊压装置2为辊压机。
在加工时，镍渣首先通过上料装置1运输到辊压装置入料口21处，然后通过辊压装置2进行预粉磨，随后预粉磨的镍渣粉从辊压装置出料口22落入到第一除铁装置入料口21处的入料板37上，由于震动板34是倾斜震动，从而使得震动板34上的镍渣粉不断倾斜射出并触碰到电磁除铁板36底部，铁粉和含铁量较高的镍渣粉被吸附在电磁除铁板36底部，而其他镍渣粉在反弹力和重力的作用下再次落入到震动板34上，并且由于震动板34顶部沿长度方向的纵截面呈锯齿状，使得镍渣粉在碰撞电磁除铁板36后，可逐渐从震动板34的顶部运动到底部，并最终落入到第一除铁装置出料口22处的出料板38上，通过第一次除铁装置有效去除了的铁粉和含铁量较高的镍渣粉，随后镍渣粉进入到球磨装置内，第一球磨筒43旋转时，不断将镍渣粉粒径球磨至小于第一球磨筒43的过滤孔直径，并在第一钢球45的凸起451作用下，被不断推过第一球磨筒43的过滤孔至第一球磨筒43和第二球磨筒44之间，同时当在第一球磨筒43内球磨时，第二除铁装置5的电磁除铁柱51将球磨时铁粉和含铁量较高的镍渣粉进一步吸附出去，而通过第一球磨筒43的过滤孔至第一球磨筒43和第二球磨筒44之间的镍渣粉再在第二钢球46的作用下进一步研磨，并最终从第二球磨筒44侧壁上的球磨装置出料口42排出。
实施例3
一种镍渣混凝土加工过程中镍渣的处理工艺，具体步骤为：
1）粉磨细化处理：首先将镍渣放入新型高效粉磨除磁机构中，进行预粉磨、第一次除铁、终粉磨和第二次除铁工作，得到镍渣粉；随后将镍渣粉放入高温真空炉内，加热至250℃，调节真空度0.045pa，保持7min；然后向高温真空炉内通入镍蒸气，控制压力50kpa，并搅拌15min；之后将镍粉干燥和过筛处理，得到粒径一致的镍渣粉；
2）水化活性处理：首先向步骤1）得到的镍渣粉中添加cao、sio2和高岭土，搅拌12min至充分混合；随后将混合物置于水热釜中，并添加晶种，在150℃下进行水热处理，水热时间为13小时；然后待水热釜冷却，得到具有胶凝性的水化物；
3）耐久性处理：将步骤2）得到的水化物放入高温高压水热反应釜中，控制温度300℃，压力12mpa，反应时间4h；随后取出并使用纯氩气进行高压气吹干燥，分3次气吹，每次2s；最后空冷至室温。
其中，新型高效粉磨除磁机构包括上料装置1、辊压装置2、第一除铁装置3、球磨装置4和第二除铁装置5，辊压装置入料口21设置在上料装置出料端12下方，第一除铁装置入料口31设置在辊压装置出料口22下方，球磨装置入料口41与第一除铁装置出料口31连接。第一除铁装置3包括倾斜支撑板33，倾斜支撑板33上设有震动板34，震动板34底部通过震动块35与倾斜支撑板33连接，上端连接有入料板37，倾斜支撑板33上方设有与震动板34平行且适配的电磁除铁板36，倾斜支撑板33下端连接有出料板38。震动板34顶面沿长度方向的纵截面呈锯齿状，且震动板34两侧还设有挡板38。球磨装置4包括第一球磨筒43和第二球磨筒44，第二球磨筒44套设在第一球磨筒43外，第一球磨筒43的一端为球磨装置入料口41，第二球磨筒44的侧壁上设有球磨装置出料口42，第一球磨筒43的侧壁上均布有过滤孔（未画出），第一球磨筒43内以及第一球磨筒43与第二球磨筒44之间分别盛放有研磨用第一钢球45和第二钢球46，第一钢球45上均布有与过滤孔（未画出）相适配的凸起451，第一球磨筒43和第二球磨筒44的端部分别设有第一齿圈47和第二齿圈48，第一齿圈47和第二齿圈48分别配合连接有第一电机49与第二电机50。球磨装置出料口42出设有过滤网（未画出）。第二除铁装置5包括电磁除铁柱51，电磁除铁柱51从第一球磨筒43的另一端伸入第一球磨筒43内。在本实施例中，上料装置1包括倾斜设置的运输带13，辊压装置2为辊压机。
在加工时，镍渣首先通过上料装置1运输到辊压装置入料口21处，然后通过辊压装置2进行预粉磨，随后预粉磨的镍渣粉从辊压装置出料口22落入到第一除铁装置入料口21处的入料板37上，由于震动板34是倾斜震动，从而使得震动板34上的镍渣粉不断倾斜射出并触碰到电磁除铁板36底部，铁粉和含铁量较高的镍渣粉被吸附在电磁除铁板36底部，而其他镍渣粉在反弹力和重力的作用下再次落入到震动板34上，并且由于震动板34顶部沿长度方向的纵截面呈锯齿状，使得镍渣粉在碰撞电磁除铁板36后，可逐渐从震动板34的顶部运动到底部，并最终落入到第一除铁装置出料口22处的出料板38上，通过第一次除铁装置有效去除了的铁粉和含铁量较高的镍渣粉，随后镍渣粉进入到球磨装置内，第一球磨筒43旋转时，不断将镍渣粉粒径球磨至小于第一球磨筒43的过滤孔直径，并在第一钢球45的凸起451作用下，被不断推过第一球磨筒43的过滤孔至第一球磨筒43和第二球磨筒44之间，同时当在第一球磨筒43内球磨时，第二除铁装置5的电磁除铁柱51将球磨时铁粉和含铁量较高的镍渣粉进一步吸附出去，而通过第一球磨筒43的过滤孔至第一球磨筒43和第二球磨筒44之间的镍渣粉再在第二钢球46的作用下进一步研磨，并最终从第二球磨筒44侧壁上的球磨装置出料口42排出。