1.本發(fā)明屬于濕法冶金領(lǐng)域，具體地說是一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝。

背景技術(shù)：

2.現(xiàn)有鎳鈷礦大多采用酸浸濕法工藝，由于礦物ni（co）品位普遍較低，在濕法冶煉過程中每年會產(chǎn)生大量的廢渣。大量的廢渣主要以尾礦庫堆存或填海為主，長時間后廢渣中的可溶性有害物質(zhì)會溶出，進(jìn)入土壤、流入江河，會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

3.酸浸濕法工藝過程中產(chǎn)出的鎳鈷濕法冶煉廢渣鐵含量較高，且硫含量也高。如何經(jīng)濟(jì)有效地脫硫并回收鐵，使廢渣能資源化利用，仍然是當(dāng)今濕法冶煉行業(yè)面臨的環(huán)保難題。

4.目前處理濕法冶煉廢渣的方法主要包括以下幾種：公開號cn103468958a中國專利公開了一種紅土鎳礦濕法冶煉尾礦無害化的方法，該方法將紅土鎳礦濕法冶煉尾礦以1∶4重量比加水化漿，然后用酸將其調(diào)至ph1.25

?

1.35，反應(yīng)2

?

4小時，往里加入鎳含量1

?

3倍的三價鐵離子、或加雙氧水、漂白粉，加堿將ph調(diào)至9.5，形成鎳鐵比為10%左右的含鎳鐵氧體；尾泥用于制作免燒磚。使紅土鎳礦廢渣實現(xiàn)資源化利用，但需引入其他輔助原料，投資成本大。公開號cn111153613a的中國專利公開了一種鈷濕法冶煉廢渣固硫高溫焙燒制備熟料的方法，該方法按比例稱取定量的固廢渣和作為固硫劑的污水渣，混合均勻；向混勻后的物料加入適量的水后進(jìn)行造粒，即為生料球；將得到的生料球在馬弗爐中焙燒；將焙燒后的熟料按比例和水泥熟料混勻。該工藝未涉及有價金屬的回收，且有害元素硫仍存在廢渣中。公開號cn102351567a的中國專利公開了一種采用紅土鎳礦廢渣的防火保溫墻體板的制造工藝，該方法采用有機(jī)聚烯烴與其復(fù)合制備墻體專用料，再與環(huán)保阻燃聚合物、相容發(fā)泡助劑等熔融混合，發(fā)泡擠出成新型防火保溫隔熱墻體板。公開號cn102351567a的中國專利公開了一種利用濕法冶金紅土鎳礦的浸出渣制備礦物棉纖維的方法及其應(yīng)用，以濕法冶金紅土鎳礦的浸出渣為原料，在原料中添加調(diào)制劑，常溫固態(tài)混合調(diào)制使酸度系數(shù)≥1.2，然后將混料熔融、出料、成絲得到礦物棉纖維。此工藝方法同樣存在投資成本大的問題，且重金屬含量高，存在環(huán)保風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，將難處理的鎳鈷濕法冶煉廢渣達(dá)到無害化、資源化的目的，并回收鐵精礦。

6.為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其內(nèi)容如下：鎳鈷濕法冶煉廢渣加入具有還原性和可燃性的添加劑進(jìn)行混合，所述的添加劑為煤炭、焦粉或石墨粉，添加劑量為10~40wt%，添加劑的含水率8～15%，固定碳含量≥78%，硫含量≤1%；

所述的添加劑在回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)的高溫反應(yīng)帶形成還原氣氛，使鎳鈷濕法冶煉廢渣中的鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，還原生成鐵單質(zhì)和四氧化三鐵；鎳鈷濕法冶煉廢渣中的鈷鎳發(fā)生復(fù)鹽分解和還原反應(yīng)形成鈷鎳單質(zhì)和鈷鎳氧化物，并經(jīng)過水淬降溫和磁選得到鐵鈷鎳的鐵精礦，鈷鎳在鐵精礦中富集；硫酸鹽發(fā)生分解反應(yīng)和還原反應(yīng)，析出的硫氧化物隨煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)中；所述的脫硫系統(tǒng)，在壓力1500~5000pa和溫度50~90℃條件下，含有硫氧化物的煙氣在噴淋裝置中進(jìn)行反應(yīng)，噴淋裝置包括噴淋塔、一級脫硫塔和二級脫硫塔，噴淋塔中采用的噴淋吸收液為ph 6~8的工業(yè)水，一級脫硫塔中采用的脫硫漿液為ph 6~8的鎳鹽或/和鈷鹽漿液，二級脫硫塔中采用的脫硫漿液為ph 8~10的石灰石漿液。

7.進(jìn)一步的，所述的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)帶溫度為1100～1350℃。

8.進(jìn)一步的，所述鎳鈷濕法冶煉廢渣的含水率為20～40%，鐵含量20～40%，鈷含量0.1～0.5%，鎳含量0.02～0.5%，硫含量3～7%。

9.進(jìn)一步的，所述的鐵精礦鐵含量為60～65%，硫含量≤1%。

10.進(jìn)一步的，脫硫系統(tǒng)脫硫的具體步驟如下：步驟一，將含有硫氧化物的煙氣依次送入噴淋塔、一級脫硫塔、二級脫硫塔，進(jìn)行處理；步驟二，將ph 6~8的工業(yè)水送入噴淋塔，對煙氣進(jìn)行洗滌，對煙氣進(jìn)行降溫處理，同時對殘留的微量粉塵進(jìn)行吸附，噴淋后的工業(yè)水送往污水系統(tǒng)；步驟三，鎳鹽或/和鈷鹽顆粒的粒徑破碎到50~200目，并進(jìn)行漿化形成ph 6~8的鎳鹽或/和鈷鹽漿液，然后噴入一級脫硫塔，對煙氣中的so2進(jìn)行吸收；步驟四，經(jīng)噴淋氧化后的鎳鹽或/和鈷鹽漿液返回到濕法冶煉系統(tǒng)，進(jìn)行精煉；步驟五，經(jīng)過一級脫硫塔洗滌之后，煙氣中的硫氧化物脫除率達(dá)到60%以上，后將煙氣經(jīng)除霧器過濾后，送往二級脫硫塔進(jìn)行洗滌脫硫；步驟六，石灰石進(jìn)行漿化，石灰石的粒度為50~200目，漿化后的石灰石漿液送往二級脫硫塔進(jìn)行循環(huán)使用。

11.進(jìn)一步的，所述煙氣中的硫氧化物含量為0.20~1.2wt%。

12.進(jìn)一步的，漿化后鎳鹽或鈷鹽漿液中的鎳鹽或鈷鹽含量為5~35wt%。

13.進(jìn)一步的，所述的鎳鹽漿液所用的鎳鹽為二價、三價鎳的氧化物或/和氫氧化物。

14.進(jìn)一步的，所述的鈷鹽漿液所用的鈷鹽為二價、三價鈷的氧化物或/和氫氧化物。

15.進(jìn)一步的，步驟四中，若因鎳鹽或鈷鹽漿液輸送管路長而避免管道堵塞，對氧化后的鎳鹽或鈷鹽漿液進(jìn)行壓濾，然后將濾液和濾渣返回濕法冶煉系統(tǒng)進(jìn)行精煉。

16.相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有的有益效果如下：（1）解決了鎳鈷濕法冶煉廢渣的處置問題，并回收有價值的含鈷鎳鐵精礦，實現(xiàn)了有效益的環(huán)境保護(hù)。

17.（2）煙氣脫硫時可采用原系統(tǒng)產(chǎn)生的鎳（鈷）鹽作為脫硫劑，鎳（鈷）鹽主要成分為氫氧化鎳（氫氧化鈷），減少鎳（鈷）鹽浸出過程的酸耗和二氧化硫消耗，同時減少脫硫石膏的產(chǎn)生量，降低了脫硫成本。

18.（3）鎳鈷濕法冶煉廢渣中的硫隨回轉(zhuǎn)窯煙氣進(jìn)入一級鎳（鈷）鹽脫硫系統(tǒng)，生成的硫酸鎳（硫酸鈷）送至濕法冶煉浸出系統(tǒng)，提高了硫利用率。

19.（4）可使鎳鈷濕法冶煉廢渣渣量減少40%以上，降低了環(huán)境污染，并充分使資源得到循環(huán)利用。

20.（5）一級鎳（鈷）鹽脫硫塔硫脫除率達(dá)到60%以上，二級石灰石脫硫塔硫脫除率可達(dá)到99%以上，使尾氣達(dá)標(biāo)排放。

附圖說明

21.圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實施方式

22.下面通過具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，且下述實施例僅用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。

23.實施例1一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其具體步驟如下：（1）將鈷濕法冶煉廢渣加入添加劑焦粉進(jìn)行混合；鈷濕法冶煉廢渣硫含量為4.62%，鐵含量為27%，鈷含量0.19%，焦粉添加量為30wt%。

24.（2）將步驟（1）中的添加劑在回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)的高溫反應(yīng)帶在1200～1250℃形成還原氣氛，使鈷濕法冶煉廢渣中的鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，還原生成鐵單質(zhì)和四氧化三鐵；其鈷濕法冶煉廢渣中的鈷發(fā)生復(fù)鹽分解和還原反應(yīng)形成鈷單質(zhì)和鈷氧化物，并經(jīng)過水淬降溫和磁選得到鐵鈷的鐵精礦，鈷在鐵精礦中富集；硫酸鹽發(fā)生分解反應(yīng)和還原反應(yīng)，析出硫氧化物隨煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)中。

25.（3）步驟（2）所述的脫硫系統(tǒng)中，將含有硫氧化物的煙氣依次送入噴淋塔、一級脫硫塔、二級脫硫塔，進(jìn)行處理；將ph 6~8的工業(yè)水送入噴淋塔，對煙氣進(jìn)行洗滌，對煙氣進(jìn)行降溫處理，同時對殘留的微量粉塵進(jìn)行吸附，噴淋后的工業(yè)水送往污水系統(tǒng)；鈷鹽顆粒的粒徑破碎到50~200目，并進(jìn)行漿化形成ph 6~8的鈷鹽漿液，然后噴入一級脫硫塔，對煙氣中的硫氧化物進(jìn)行吸收；經(jīng)噴淋氧化后的鈷鹽漿液返回到濕法冶煉系統(tǒng)，進(jìn)行精煉；經(jīng)過一級脫硫塔洗滌之后，煙氣中的硫氧化物脫除率達(dá)到60%以上，后將煙氣經(jīng)除霧器過濾后，送往二級脫硫塔進(jìn)行洗滌脫硫；石灰石進(jìn)行漿化，石灰石的粒度為50~200目，漿化后的石灰石漿液送往二級脫硫塔進(jìn)行循環(huán)使用。

26.結(jié)果表明：鐵精礦鐵含量為60%；鈷含量0.62%；硫含量為0.46%。

27.實施例2一種鎳濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其具體步驟如下：（1）將鎳濕法冶煉廢渣加入添加劑焦粉進(jìn)行混合；鎳濕法冶煉廢渣硫含量為3.98%，鐵含量為30%，鎳含量0.21%，焦粉添加量為35wt%。

28.（2）將步驟（1）中的添加劑在回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)的高溫反應(yīng)帶在1150℃～1200℃形成一定的還原氣氛，使鎳濕法冶煉廢渣中的鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，還原生成鐵單質(zhì)和四氧化三鐵；其鎳濕法冶煉廢渣中的鎳發(fā)生復(fù)鹽分解和還原反應(yīng)形成鎳單質(zhì)和鎳氧化物，并經(jīng)過水淬降溫和磁選得到鐵鎳的鐵精礦，鎳在鐵精礦中富集；硫酸鹽發(fā)生分解反應(yīng)和還原反應(yīng)，析出硫氧化物隨煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)中。

29.（3）步驟（2）所述的脫硫系統(tǒng)中，將含有硫氧化物的煙氣依次送入噴淋塔、一級脫

硫塔、二級脫硫塔，進(jìn)行處理；將ph 6~8的工業(yè)水送入噴淋塔，對煙氣進(jìn)行洗滌，對煙氣進(jìn)行降溫處理，同時對殘留的微量粉塵進(jìn)行吸附，噴淋后的工業(yè)水送往污水系統(tǒng)；鎳鹽顆粒的粒徑破碎到50~200目，并進(jìn)行漿化形成ph 6~8的鎳鹽漿液，然后噴入一級脫硫塔，對煙氣中的硫氧化物進(jìn)行吸收；經(jīng)噴淋氧化后的鎳鹽漿液返回到濕法冶煉系統(tǒng)，進(jìn)行精煉；經(jīng)過一級脫硫塔洗滌之后，煙氣中的硫氧化物脫除率達(dá)到60%以上，后將煙氣經(jīng)除霧器過濾后，送往二級脫硫塔進(jìn)行洗滌脫硫；石灰石進(jìn)行漿化，石灰石的粒度為50~200目，漿化后的石灰石漿液送往二級脫硫塔進(jìn)行循環(huán)使用。

30.結(jié)果表明：鐵精礦鐵含量為62%；鎳含量0.59%；硫含量為0.39%。技術(shù)特征：

1.一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其特征在于，鎳鈷濕法冶煉廢渣加入具有還原性和可燃性的添加劑進(jìn)行混合，所述的添加劑為煤炭、焦粉或石墨粉，添加劑量為10~40wt%，添加劑的含水率8～15%，固定碳含量≥78%，硫含量≤1%；所述的添加劑在回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)的高溫反應(yīng)帶形成還原氣氛，使鎳鈷濕法冶煉廢渣中的鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，還原生成鐵單質(zhì)和四氧化三鐵；鎳鈷濕法冶煉廢渣中的鈷鎳發(fā)生復(fù)鹽分解和還原反應(yīng)形成鈷鎳單質(zhì)和鈷鎳氧化物，并經(jīng)過水淬降溫和磁選得到鐵鈷鎳的鐵精礦，鈷鎳在鐵精礦中富集；硫酸鹽發(fā)生分解反應(yīng)和還原反應(yīng)，析出的硫氧化物隨煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)中；所述的脫硫系統(tǒng)，在壓力1500~5000pa和溫度50~90℃條件下，含有硫氧化物的煙氣在噴淋裝置中進(jìn)行反應(yīng)，噴淋裝置包括噴淋塔、一級脫硫塔和二級脫硫塔，噴淋塔中采用的噴淋吸收液為ph 6~8的工業(yè)水，一級脫硫塔中采用的脫硫漿液為ph 6~8的鎳鹽或/和鈷鹽漿液，二級脫硫塔中采用的脫硫漿液為ph 8~10的石灰石漿液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其特征在于，所述的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)帶溫度為1100～1350℃。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其特征在于，所述鎳鈷濕法冶煉廢渣的含水率為20～40%，鐵含量20～40%，鈷含量0.1～0.5%，鎳含量0.02～0.5%，硫含量3～7%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其特征在于，所述的鐵精礦鐵含量為60～65%，硫含量≤1%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其特征在于，脫硫系統(tǒng)脫硫的具體步驟如下：步驟一，將含有硫氧化物的煙氣依次送入噴淋塔、一級脫硫塔、二級脫硫塔，進(jìn)行處理；步驟二，將ph 6~8的工業(yè)水送入噴淋塔，對煙氣進(jìn)行洗滌，對煙氣進(jìn)行降溫處理，同時對殘留的微量粉塵進(jìn)行吸附，噴淋后的工業(yè)水送往污水系統(tǒng)；步驟三，鎳鹽或/和鈷鹽顆粒的粒徑破碎到50~200目，并進(jìn)行漿化形成ph 6~8的鎳鹽或/和鈷鹽漿液，然后噴入一級脫硫塔，對煙氣中的硫氧化物進(jìn)行吸收；步驟四，經(jīng)噴淋氧化后的鎳鹽或/和鈷鹽漿液返回到濕法冶煉系統(tǒng)，進(jìn)行精煉；步驟五，經(jīng)過一級脫硫塔洗滌之后，煙氣中的硫氧化物脫除率達(dá)到60%以上，后將煙氣經(jīng)除霧器過濾后，送往二級脫硫塔進(jìn)行洗滌脫硫；步驟六，石灰石進(jìn)行漿化，石灰石的粒度為50~200目，漿化后的石灰石漿液送往二級脫硫塔進(jìn)行循環(huán)使用。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其特征在于，所述煙氣中的硫氧化物含量為0.20~1.2wt%。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其特征在于，漿化后鎳鹽或鈷鹽漿液中的鎳鹽或鈷鹽含量為5~35wt%。8.根據(jù)權(quán)利要求1、5或7所述的一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其特征在于，所述的鎳鹽漿液所用的鎳鹽為二價、三價鎳的氧化物或/和氫氧化物。9.根據(jù)權(quán)利要求1、5或7所述的一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其特征在于，所述的鈷鹽漿液所用的鈷鹽為二價、三價鈷的氧化物或/和氫氧化物。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝，其特征在于，步驟四中，若因鎳鹽或鈷鹽漿液輸送管路長而避免管道堵塞，對氧化后的鎳鹽或鈷鹽漿液進(jìn)行壓濾，然后將濾液和濾渣返回濕法冶煉系統(tǒng)進(jìn)行精煉。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種鎳鈷濕法冶煉廢渣資源化的處理工藝。本發(fā)明包括以下步驟：鎳鈷濕法冶煉廢渣加入具有還原性和可燃性的添加劑進(jìn)行混合，該添加劑在回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)的高溫反應(yīng)帶形成還原氣氛，使鎳鈷濕法冶煉廢渣中的鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)；其鎳鈷濕法冶煉廢渣中的鈷鎳發(fā)生復(fù)鹽分解和還原反應(yīng)形成鈷鎳單質(zhì)和鈷鎳氧化物，并經(jīng)過水淬降溫和磁選得到鐵精礦；硫酸鹽發(fā)生分解反應(yīng)和還原反應(yīng)，析出硫氧化物隨煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)中。本發(fā)明解決了鎳鈷濕法冶煉廢渣的處置問題，并回收有價值富集鈷鎳的鐵精礦，實現(xiàn)了鐵渣資源化及有效益環(huán)境保護(hù)；利用原系統(tǒng)產(chǎn)生的鎳鹽或鈷鹽作為脫硫劑，降低了脫硫成本，同時減少鎳鹽或鈷鹽浸出過程輔料的消耗。耗。耗。

技術(shù)研發(fā)人員：胡雷 楊亞剛 劉婷嬌 熊家任 王浬 周勤儉

受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江華友鈷業(yè)股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.03.31

技術(shù)公布日：2021/7/15