本发明涉及一种固体废物的回收利用方法，尤其涉及一种低品位含镍废物的处理方法。
背景技术
镍冶炼或加工后，会产生炉渣等废料。 这些废料中也含有一定量的镍，但镍含量低，一般镍含量为1-15%。
目前，这些低品位含镍废料的利用率很低，成本较高； 然而，丢弃它们却会污染环境，令人遗憾。
目前处理低品位含镍废料的方法主要有两种：一是采用火法还原熔炼生产镍铁合金，能耗高，投资大，生产成本高；二是采用火法还原熔炼生产镍铁合金。 另一种是采用湿法处理生产金属镍，这种方法一般采用硫酸浸出得到硫酸镍溶液，用于低品位含镍废料。 硫酸镍溶液经过除铁、除铜、除砷锑、除钴等工序，得到合格的硫酸镍溶液。 硫酸镍溶液采用电解沉积。 该方法用于生产金属镍。 流程长，镍回收率低，镍回收率不足80%，生产成本高。
寻找一种镍回收率高、成本低的处理低品位含镍废料的方法是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种镍回收率高、成本低的低品位含镍废料处理方法。
为了解决上述技术问题，本发明的低品位含镍废料处理方法包括以下步骤：
(1)将含镍废料脱水干燥至含水量10-15%；
(2)将脱水干燥后的含镍废料压制成砖；
(3)将得到的含镍废砖放入富氧侧吹炉中熔炼，得到冰镍和炉渣；
(4)将步骤(3)得到的冰镍熔铸成阳极板，采用隔膜电解法对阳极板进行电解，得到金属镍和镍电解废液；
(5)利用步骤(3)得到的矿渣生产岩棉；
(6)将步骤(4)得到的镍电解废液进行氧化、中和、除铁。 除铁液经电解沉积脱铜，得到金属铜；
(7)用碳酸镍将步骤(6)得到的脱铜液的pH值调节至4.8，通入氯气中进行混合反应，得到钴。
步骤（4）电解后的阳极污泥经过深度处理，提取出丰富的贵金属。 这些贵金属如金、银、铅、铋等。加工方法可采用现有技术。
将含镍废料与按重量计5-10%的石灰混合作为粘结剂，通过压砖机压制成砖。
富氧侧吹炉的加料顺序是先加焦炭，后加镍砖。
富氧侧吹炉熔炼温度为1250-1350℃，富氧浓度为24-28%。
冶炼生产的冰镍含镍10-30%，铜5-15%。
富氧侧吹炉渣主要化学成分为Nio0.1-0.5%、Feo3-9%、-55%、Mgo3-16%、cao5-25%、-8%。
含镍废钢的镍含量为1-15%。
步骤(3)得到的矿渣用于生产岩棉，其制备方法包括以下步骤：a． 将矿渣与白云石、焦炭一起放入调质炉中冶炼； b. 将冶炼产生的铁分离，冷却后铸造钢锭； C。 分铁后的熔体送入多辊离心机拉制成岩棉纤维。
优选的，将炉渣重量比为20-40%的白云石和焦炭以及8-15%的焦炭放入调质炉中熔炼，调质炉内的熔炼温度为1250-1280℃。
采用本发明的方法，可以高效处理低品位含镍废料，镍回收率可达95％以上。 铜、钴等有价金属还可综合利用，炉渣可继续用于生产岩棉。 成本低，克服了现有技术的缺点，充分利用固体废弃物，变废为宝。 不仅改善了环境，还节省了大量的资源，提高了经济效益。
详细方式
下面详细描述本发明的方法。
低品位含镍废料的处理方法，包括以下步骤：
(1)将含镍废料脱水干燥至含水量10-15%；
(2)将脱水干燥后的含镍废料压制成砖；
(3)将得到的含镍废砖放入富氧侧吹炉中熔炼，得到冰镍和炉渣；
(4)将步骤(3)得到的冰镍熔铸成阳极板，采用隔膜电解法对阳极板进行电解，得到金属镍和镍电解废液；
(5)利用步骤(3)得到的矿渣生产岩棉；
(6)将步骤(4)得到的镍电解废液进行氧化、中和、除铁。 除铁液经电解沉积脱铜，得到金属铜；
(7)用碳酸镍将步骤(6)得到的脱铜液的pH值调节至4.8，通入氯气中进行混合反应，得到钴。
步骤（4）电解后的阳极污泥经过深度处理，提取出丰富的贵金属。 这些贵金属如金、银、铅、铋等。其加工方法是现有技术。
含镍废钢的镍含量为1-15%。
将含镍废料与作为粘结剂的石灰按重量比5-10%混合，通过压砖机压制成砖。 石灰的重量比例进一步优选为6-9%； 更优选7-8%； 最优选10%。
富氧侧吹炉的加料顺序优选为先加焦炭，后加镍砖。
富氧侧吹炉的熔化温度优选为1250-1350℃，富氧浓度优选为24-28%。
冶炼生产的冰镍含镍10-30%，铜5-15%。
富氧侧吹炉渣主要化学成分为Nio0.1-0.5%、Feo3-9%、-55%、Mgo3-16%、cao5-25%、-8%。
这些矿渣用于生产岩棉。 其制备方法包括以下步骤：a． 将含有白云石和焦炭的炉渣放入调质炉中冶炼； b. 将冶炼产生的铁分离出来，冷却后铸锭； C。 将铁分离后的熔体在多辊离心机中拉制成岩棉纤维。 将重量比为20-40%白云石和8-15%焦炭的炉渣放入调质炉中冶炼。 调质炉的熔炼温度为1250-1280℃。
例如，以电镀污泥为原料，其主要化学成分为ni8.60%、cu8.13%、au3g/t、/t、fe7.93%、.31%、s3.48%、cao7。 87%，MgO3.42%，SiO26.95%。 电镀污泥干燥后含有10%的水分，与10%的石灰作为结合剂混合，通过压砖机压制成具有一定强度的砖。 砖干燥后，在富氧侧吹炉中熔炼，生成镍冰。 对于铜，在冶炼过程中添加硅砂和黄铁矿以调整侧吹炉的炉渣类型。 富氧侧吹炉吹入的富氧空气浓度为26%。
侧吹炉熔化温度为1350℃，生产的冰镍含镍21.18%，铜20.04%。 将冰镍铸成阳极板后，采用隔膜电解法生产金属镍。 电解精炼主要工艺参数为Ni2+浓度60-65g/l、Na+浓度45-60g/l、h3bo4浓度4-6g/l、有机物1g/l。 ，cl-浓度70-100g/l，电解液ph值2-2.5，电解电流密度160-180a/m2，电解液温度60-65℃，同极中心距190mm，阳极寿命6-9d，阴极周期4 - 5d，阴阳极液位差30-50mm，切割周期2-3个月。
镍电解废液采用氧化中和法除铁，在343-353k温度下向废阳极液中吹入空气，将Fe2+氧化成Fe3+； 加入碳酸镍调节pH至3.5-4.2，使Fe3+水解成不溶性Fe(OH)3沉淀除去。
除铁后液采用一级电解沉积法除铜。 除铜电解使用不溶性阳极。 不溶性阳极采用铅银合金阳极板，阴极采用不锈钢板。 除铜工艺主要技术参数为：槽电压1.8-2.3V，电流密度120A/m2，电解液温度40-55℃，电解液循环速度20-25l/(min.tank)，同极中心距120mm。
用碳酸镍将除铜液的pH值调节至4.8后，用离心泵送入混氯反应器。 氯气与除铜液在反应器内充分混合后进入反应管道，然后进入空气搅拌罐。 钴处理过程将溶液的 pH 值保持在 4.5-5.0。
整个流程镍和铜的回收率分别为95%和94%。
矿渣用于生产岩棉。
例如，以国内某镍冶炼厂的冶炼渣为原料，其中含有nio0.1%、feo7.08%、.74%、mgo10.30%、.48%、.22%、cao12.84 %。 掺入20%白云石，白云石主要化学成分为cao30.0%、mgo21.0%、sio20.8%、.1%、.0%。 焦炭添加量为8%。 镍冶炼渣从溜槽流入调质炉，焦炭从炉顶加入调质炉。 同时，炉膛内通入助燃空气（助燃空气可以是冷空气，也可以是温度高达500℃左右的热空气）。 调质炉熔化温度为1260℃。
熔炼产生的铁被分离并冷却以铸造成锭。
铁分离后的熔体被送入多辊离心机中，拉制成岩棉纤维。 分铁后的熔液主要化学成分为SiO2：43.92%、MGO10.00%、Al2O3：3.74%、Cr2O3：0.176%、CaO15.07%。
岩棉纤维经打褶机、固化炉、切片、冷却后得到合格的岩棉板。
技术特点：
技术概要
本发明公开了一种低品位含镍废料的处理方法，包括以下步骤：（1）将含镍废料脱水干燥至含水量10-15%； (2)将脱水干燥后的含镍废料压制成砖； (3)将得到的含镍废砖放入富氧侧吹炉中熔炼，得到冰镍和炉渣； (4)将步骤(3)得到的冰镍熔铸成阳极板，采用隔膜电解法对阳极板进行电解，得到金属镍和镍电解废液； (5)利用步骤(3)得到的矿渣生产岩棉； (6)将步骤(4)得到的镍电解废液氧化、中和、除铁，除铁液采用电解沉积方法除铜，得到金属铜； (7)用碳酸镍将步骤(6)得到的脱铜液的pH值调节至4.8，通入氯气混合反应得到钴。 采用本发明的方法，可以高效处理低品位含镍废料，镍回收率可达95％以上。
技术研发人员：李智
受保护技术使用者：湖南金业环保科技有限公司
技术研发日：2018.07.27
技术公告日期：2018.12.07