DOC《转炉处理镍废合金工业试验》

转炉处理镍废合金工业试验 阳征会1,郑江华2,马鹏2,田小弟1,阳少华1 (1.

青海铜业有限责任公司,西宁 810008;

2.金川集团有限公司,甘肃金昌 737100) 摘要:研究了在转炉吹炼高镍锍生产过程中加入废合金,转炉渣返电炉熔炼回收镍、钴的工艺可行性.生产试验表明,该处理工艺可行,废合金中的镍、钴回收率高. 关键词:转炉;

废合金;

火法冶金;

热力学;

镍锍 中图分类号:TF815 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2014)10-0000-00 Industrial Test on Treatment of Nickeliferous Waste Alloy by Converter YANG Zheng-hui1, ZHENG Jiang-hua2, MA Peng2, TIAN Xiao-di1, YANG Shao-hua1 (1. Qinghai Copper Co., Ltd, Xining 810008, China;

2. Jinchuan Group Co., Ltd, Jinchang 737100, Gansu, China) Abstract: The feasibility to recover nickel and cobalt by adding nickeliferous waste alloy during nickel matte converting by converter and slag smelting by electric furnace was investigated. The industrial test results show that this technique is practicable with high recoveries of nickel and cobalt from waste alloy. Key words:converter;

waste alloy;

pyrometallurgy;

thermodynamics;

nickel matte 含镍合金是一种重要的镍原料,主要包括高温合金、硬质合金、废磁合金和膨胀合金等,这些合金除镍外,还含钴、铜及高熔点金属铬、钨等,镍质量分数在5%~70%[1].对于成分复杂的含镍较高的难处理废合金,一般是在转炉中进行氧化吹炼生产镍铁;

对成分较复杂镍含量较低的难处理废合金,一般采用火法―湿法联合处理流程;

对含镍、钴、铜等较高的废料,氧化―硫化也是一种有效方法[1-3].某镍冶炼企业为了充分利用各种镍原料,加快含镍废合金的处理,进行了在转炉吹炼过程中处理镍废合金的工业试验研究.

1 试验 1.1 原料 试验用各种含镍废合金料共200 t,不同批次含镍废合金中镍、钴、铜3种金属元素含量的分析结果见图1. 图1 各种废合金中金属含量 Fig.1 Metal content of sample 由图1可看出,这些废合金镍、钴、铜含量变化大:镍含量大部分为20%左右,有一个类别接近60%;

钴含量大部分在10%左右,有的类别达到40%;

铜含量大都在2%以下,也有部分高达30%. 1.2 设备与仪器

110 t工业镍吹炼转炉,6

500 kVA工业镍熔炼矿热电炉,D/Max-rA型X衍射分析仪,X射线荧光分析仪,ICP-9000全谱等离子体发射光谱仪. 收稿日期:2014-04-29 基金项目:青海省123科技支撑计划项目(2012-G-157A) 作者简介:阳征会(1969-),男,湖南人,博士,工程师. 1.3 试验方法 在低镍锍吹炼正常生产工艺条件下,将一包重约2 t的废合金混合料在转炉吹炼后期一次性加入到转炉中(即废合金与转炉吹炼最后一包低镍锍同时加入),吹炼产出高镍锍;

转炉渣返到矿热电炉中,按正常电炉熔炼生产工艺产出低镍锍.高镍锍、低镍锍、转炉渣和电炉渣样的分析检测,按正常生产组织取样送检.

2 结果与分析 2.1 对转炉吹炼高镍锍的影响 低镍锍采用转炉吹炼.转炉中熔融的低镍锍通过风口鼓入的空气,使其中的硫化铁氧化成FeO、Fe3O4和SO2,在吹炼过程中加入石英熔剂,使氧化铁造渣除去,SO2进入烟气,吹炼后获得富集的硫化镍和硫化铜称为高镍锍.正常生产情况下的高镍锍组成:Ni+Cu 73%~75%,S 18%~23%,Fe 2%~4%,Co ~1%.本试验所产出的高镍硫中镍、钴、铜、铁、硫含量的分析结果如图2所示. 图2 高镍锍中元素含量 Fig.2 Element content of high nickel matte 从图2可见,所产的高镍锍成分稳定,少数样品成分有所波动,但波动范围也在高镍锍正常生产时的成分波动范围内,即转炉吹炼后期加入废合金能产出成分稳定的高镍锍. 试验期间产出的高镍锍成分平均值为(%):Ni 40.