本发明涉及有价金属的火法回收，具体涉及一种利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥冶炼回收镍铁的方法。
背景技术：
1、近年来，随着国内外石油化学工业的快速发展，在工业生产中发挥重要作用的催化剂的使用量大幅增加。 据不完全统计，全球催化剂年需求量超过80万吨，其中石化行业催化剂需求量占催化剂总量的90%以上。
2、催化剂在使用过程中，随着使用时间的增加，其结构和成分发生变化，即“催化剂中毒”，导致催化剂活性下降甚至失效。 必须更换以适应生产要求，从而造成大量废石化催化剂的产生。 目前，大部分废石化催化剂都进行填埋处理，不仅浪费了大量的土地资源，而且含有大量在使用过程中吸收的有毒有害物质，以及一些重金属（如镍等）。 、钒、钼和钴等）填埋过程会污染土壤和地下水，严重污染环境。 此外，废石化催化剂中含有的有价金属镍是冶金工业中制备不锈钢、精密合金、储氢合金、化学催化剂和高温合金的重要元素，已广泛应用于各行业。
3、由于我国镍矿资源十分紧缺，又是无镍、贫镍国家，我国多年来不得不从国外进口大量镍，以满足我国快速发展的工业需求。 不仅废石化催化剂中镍的品位远高于矿石中的镍，而且报废催化剂的数量每年都在快速增长，数量也相当可观。 从废石化催化剂中回收镍，不仅可以缓解我国镍资源的供需困境，还可以减少废石化催化剂对环境造成的危害。
4、目前国内外废石化催化剂高温焚烧后的处理工艺主要有：氧化焙烧-碱浸、碱焙烧-水浸、微波碱浸-微波酸浸、常压酸碱浸。 方法和其他加工技术。 其中湿法处理工艺存在原料适应性差、工艺流程长、金属浸出率低等缺点。 火法处理工艺能耗高、废物处理种类单一、辅助材料种类和数量多、后续尾矿处理成本高。
5、因此，如何实现废石化催化剂中金属镍的高效回收，缩短工艺流程，降低生产成本，减少生产过程造成的二次污染，是当前有价催化剂回收利用中急需解决的问题。废石化催化剂中的金属。 问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种以氧化铝为载体，以高铁赤泥为原料，回收镍铁制备高镍废石化催化剂用镍铁合金的环保联合冶炼工艺，同时玻璃化制备镍铁合金。 本发明实现了镍、铁的高效回收，稳定了废石化催化剂和赤泥中的重金属，增加了固废处理的种类。
2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥冶炼回收镍铁的方法，包括以下步骤：
3、球团矿的制备：将废石化催化剂和赤泥的粉末加入兰炭和氧化钙，混合、压制球团，得到球团矿；
4、低温预还原：将球团矿进行焙烧，得到预还原焙烧球团矿；
5、高温冶炼渣金分离：将焙烧后的球团矿与二氧化硅混合后加热熔化，与渣金分离，得到镍铁合金和玻璃渣。
6、进一步的，所述废石化催化剂与赤泥的质量比为（70-30）：（30-70）。
7、进一步，所述蓝碳的用量为废石化催化剂与赤泥混合物总质量的20-45%，氧化钙的用量为废石化催化剂总质量的15-45%；赤泥混合物。 30%。
8、进一步，球团矿在回转窑中进行低温焙烧，焙烧温度为900-950℃，焙烧时间为1-2h，回转窑转速为3r/min。
9、进一步地，球团矿在回转窑中低温焙烧得到的焙烧球团中镍和铁的金属化率分别为90-95％和80-85％。
10、进一步，所述二氧化硅的质量为废石化催化剂与赤泥混合物总质量的20-50%。
11.进一步，将焙烧后的球团与二氧化硅混合，然后在熔炼炉中加热熔化。 熔炼温度为1550-1650℃。 材料完全熔化后，保温1-1.5小时。
12、进一步地，所述熔炼炉为中频感应炉或电弧炉。
13、进一步将完全熔化的材料倒入圆台模具中，自然冷却。 渣与金分离，下层得到镍铁合金，上层得到玻璃态渣。
14、进一步地，所述镍铁合金中镍含量为7-30%，铁含量为70-90%。
15、本发明提供了一种利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥冶炼回收镍铁的方法。 将废石化催化剂和赤泥熔炼回收镍铁制备镍铁合金，玻璃化制备玻璃渣。 原料适应性能强，固废处理种类多，不添加捕收剂，操作方便，流程短，环保，应用前景广阔。
16、此外，本发明提供了一种利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥熔炼回收镍铁的方法。 与现有技术相比，还具有以下特点。
17、（1）废石化催化剂中的镍与赤泥中的铁在焙烧还原-熔炼还原分离过程中形成镍铁合金，无需外加铁捕收剂。
18、（2）同时处理两种危险固体废物（废石化催化剂和赤泥），不仅增加了固体废物处理种类，而且避免了增设除铁器，可降低成本，提高经济效益。
19、（3）造粒过程中，采用氧化钙作为粘结剂，避免了额外粘结剂的添加，降低了成本。
20、（4）根据赤泥添加量的不同，熔炼后得到的镍铁合金中镍品位为7%~30%，可用于不同的用途。 后续工艺可根据镍铁合金中镍含量的不同而变化。 选择。
21、（5）熔炼后的炉渣无需用水淬火。 通过自然冷却即可得到玻璃渣，避免了大量废水的产生。
22、（6）冶炼所得玻璃渣可固定石化废催化剂和赤泥两种危险固体废物中的重金属和有害元素，防止其在堆放过程中淋滤污染土壤和地下水，对环境友好。
技术特点：
1、一种利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥冶炼回收镍铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥冶炼回收镍铁的方法，其特征在于：废石化催化剂与赤泥的质量比为(70-30):(30 -70) 。
3、根据权利要求1所述的利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥冶炼回收镍铁的方法，其特征在于：蓝碳的量为废石化催化剂和赤泥混合物总质量的20％。 -45％，氧化钙用量为废石化催化剂与赤泥混合物总质量的15-30％。
4.根据权利要求1所述的利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥熔炼回收镍铁的方法，其特征在于：所述球团焙烧为回转窑低温焙烧，焙烧温度为900-950℃。 。 ，焙烧时间为1-2h，回转窑转速为3r/min。
5.根据权利要求4所述的利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥熔炼回收镍铁的方法，其特征在于：球团矿在回转窑中低温焙烧得到的焙烧球团矿中镍和铁的比例。 金属化率分别为90-95%和80-85%。
6.根据权利要求1所述的利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥熔炼回收镍铁的方法，其特征在于：所述二氧化硅的质量为废石化催化剂和赤泥混合物总质量的20%。 -50%。
7.根据权利要求6所述的利用氧化铝载体废石化催化剂赤泥熔炼回收镍铁的方法，其特征在于：将焙烧后的球团矿与二氧化硅混合后放入熔炼炉中加热熔融，熔炼温度为1550℃。 -1650℃，待材料完全熔化后保温1-1.5h。
8.根据权利要求7所述的利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥冶炼回收镍铁的方法，其特征在于：所述冶炼炉为中频感应炉或电弧炉。
9.根据权利要求7所述的利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥熔炼回收镍铁的方法，其特征在于：将完全熔化的物料倒入圆锥体模具中，自然冷却，渣与金分离。 下层得到镍铁合金，上层得到玻璃渣。
10.根据权利要求9所述的利用氧化铝载体废弃石化催化剂和赤泥冶炼回收镍铁的方法，其特征在于：所述镍铁合金中镍含量为7-30%，铁含量为70-90%。
技术总结
本发明提供了一种利用氧化铝载体废石化催化剂和赤泥冶炼回收镍铁的方法。 其步骤是：将石化废催化剂和赤泥粉加入兰碳和氧化钙，混合后造粒，得到球团矿； 将球团矿进行焙烧，得到预还原焙烧球团矿； 焙烧球团与二氧化硅混合后加热熔融，与渣金分离，得到镍铁合金和玻璃渣。 本发明提供的以氧化铝为载体的废石化催化剂回收及赤泥熔炼回收镍和铁的方法，能够同时高效地回收以氧化铝为载体的废石化催化剂和高铁含量的赤泥中的有价金属镍和铁。 ，而且环保。
技术研发人员：孙树臣、杨紫艳、肖发新、涂干峰、刘川、赵兵、张铁英
受保护技术用户：东北大学
技术研发日：
技术公告日期：2024/1/12