[发明专利]一种从镍铁渣中提取硅铝铁和镁的方法

说明书

本发明提供了一种从镍铁渣中提取硅铝铁和镁的方法，包括如下步骤：将镍铁渣、还原剂和稀渣剂放入冶炼炉内进行还原反应，生成硅铝铁、一氧化碳和富集氧化镁的第一炉渣；将所述第一炉渣和所述硅铝铁放入真空或充保护气的还原炉内进行还原反应，生成镁和第二炉渣。通过该方法能够有效地将镍铁渣中的铝、硅、铁和镁提取出来，实现了镍铁渣的再利用，减少镍铁渣的污染。

技术领域

本发明涉及冶金废渣综合利用技术领域，具体的，涉及一种从镍铁渣中提取硅铝铁和镁的方法。

背景技术

随着我国冶炼镍铁合金的规模逐步扩大，镍铁渣排放量也逐渐增大。近年来，我国镍铁渣年排放量超3000万吨，已成为我国继铁渣、钢渣、赤泥之后第四大冶炼渣。大量镍铁渣堆弃处理或深海填埋，不仅占用土地、污染环境，还给镍铁冶炼的可持续发展带来严峻挑战。因此，大力开展镍铁渣综合利用的研究对我国乃至世界的镍铁行业意义重大。

镍铁渣主要是腐殖土型的红土矿在矿热炉或精炼炉还原熔炼镍铁过程中得到的。其原料和生产工艺基本相同，所以不同厂家产生电炉镍铁冶炼渣的组成基本相同。其主要成分是SiO₂、MgO和FeO，次要成分是Cr₂O₃、Al₂O₃、CaO等，属于FeO-MgO-SiO₂三元渣系，镍铁渣矿物结构以玻璃相为主，RD研究结果表明，其主要的矿物组成是2MgO·SiO₂、FeO·SiO₂和MgO·SiO₂，镍铁渣中可回收金属较少、镁高钙低，从而导致了镍铁渣具有活性低、稳定性差、综合利用渠道少、利用成本高、大规模高值利用差的特点。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种从镍铁渣中提取硅铝铁和镁的方法，能够对镍铁渣进行高价值再利用，减少镍铁渣的排放，降低镍铁渣对环境的污染。

为了实现上述目的，本发明提供一种从镍铁渣中提取硅铝铁和镁的方法，包括如下步骤：

将镍铁渣、冶炼炉还原剂和稀渣剂放入冶炼炉内进行碳还原反应，生成液态硅铝铁、一氧化碳和富集氧化镁的第一炉渣；

将液态的所述硅铝铁放入所述还原炉内，

将所述还原炉内抽成真空状态或向所述还原炉内充入惰性保护气，

将第一炉渣和稀渣剂随后逐步放入所述还原炉内，

将所述还原炉加热至1250℃～1650℃，进行还原反应生成富集镁的蒸气和第二炉渣。

优选地，所述镍铁渣为固态镍铁渣。

优选地，在将所述镍铁渣放入冶炼炉前，还对所述镍铁渣进行筛分，以粒径在5mm～80mm的块状渣作为原材料放入所述冶炼炉内进行碳还原反应。

优选地，在对所述镍铁渣进行筛分后，将粒径小于5mm的镍铁渣混以纸浆粘结剂进行冷态压球或滚球，形成球径12mm～80mm的湿态镍铁渣球，并将所述湿态镍铁渣球烘干后作为原材料放入所述冶炼炉内进行碳还原反应。

优选地，在所述还原炉内生成所述富集镁的蒸气后，还对所述蒸气进行除尘作业，以去除所述蒸气内的灰尘。

优选地，在所述除尘作业之后，将所述蒸气进行冷却，以收集到富集镁的液体。

优选地，在收集到所述富集镁的液体之后，还对所述液体进行蒸馏作业，以提纯所述液体中的镁。

优选地，其特征在于，所述冶炼炉还原剂为焦炭、半焦和煤中的至少一种。

优选地，所述还原炉中的还原剂为硅铝铁液体。