一種鎳錫鐵合金廢料高效分離富集錫的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了鎳錫鐵合金廢料高效分離富集錫的方法，將鎳錫鐵合金廢料加入至冶金爐內(nèi)，冶金爐加熱升溫作用下，物料開始混合熔融。待物料充分熔融后，通過噴槍將硫化劑吹入熔池中，進(jìn)行硫化脫錫反應(yīng)，過程中所產(chǎn)生高溫?zé)煔饨?jīng)冷卻后回收其中含錫煙塵。本發(fā)明流程短能耗低，操作簡單，且錫分離富集效果明顯，同時(shí)能獲得合格的鎳鐵合金原料。本發(fā)明充分利用了合金廢料中錫易硫化揮發(fā)的特點(diǎn)，錫脫出效果明顯；沒有將其他雜質(zhì)元素引入熔池中，剩余鎳鐵合金原料質(zhì)量高；工藝過程操作簡單，推廣應(yīng)用前景良好。
【專利說明】一種鎳錫鐵合金廢料高效分離富集錫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鎳錫鐵合金廢料高效分離富集錫的方法，屬于資源利用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]有色金屬鎳錫在傳統(tǒng)工業(yè)和新【技術(shù)領(lǐng)域】有著廣泛的應(yīng)用，但鎳、錫、鐵等可開采礦產(chǎn)資源日趨減少，資源壓力與日俱增，加強(qiáng)對相應(yīng)二次資源的綜合利用必不可少且意義重大。鎳錫合金廢料量逐年增加，其主要是指機(jī)械加工時(shí)產(chǎn)生的廢料、冶煉過程中產(chǎn)生的廢料、工業(yè)部門中損壞的合金構(gòu)件和零件等。另外，目前國內(nèi)市場上流通的鎳錫鐵合金廢料大部分從日本、韓國和中國的臺(tái)灣等地購入，多為電子元件廠產(chǎn)出的廢料，其化學(xué)成分以鎳、錫、鐵為主，其他雜質(zhì)元素微量。加強(qiáng)對此的資源化利用，對緩解鎳、錫、鐵等資源壓力有較為積極的作用，且行業(yè)意義重大。
[0003]目前針對鎳錫鐵合金的處理主要為硅鐵還原置換法，該法雖可實(shí)現(xiàn)其中錫的有效脫除，但操作復(fù)雜且渣量大，并將雜質(zhì)元素硅引入剩余鎳鐵合金中，工藝缺陷明顯。另復(fù)雜金屬物料中錫的富集主要采取氯化揮發(fā)法，其基本思路是將物料中的目標(biāo)元素以其氯化物的形式全部煙化揮發(fā)出來，然后對煙塵進(jìn)行分步處理，達(dá)到固體物料分離和有價(jià)金屬富集回收的目的，但該工藝中所產(chǎn)生氯化氣體對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，且?guī)憝h(huán)境污染。
[0004]基于此，本發(fā)明采用硫化揮發(fā)法對錫鐵礦進(jìn)行處理，高效分離富集其中錫的同時(shí)，可獲得合格的鎳鐵合金原料，流程短能耗低，操作簡單，工業(yè)化前景良好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種鎳錫鐵合金廢料硫化揮發(fā)法高效分離富集其中錫的方法，經(jīng)高溫硫化揮發(fā)法高效分離富集其中錫，使其中錫以硫化亞錫的方式得到回收，富集效果明顯，同時(shí)可獲得合格的鎳鐵合金原料，流程短能耗低，操作簡單。
[0006]本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種鎳錫鐵合金廢料高效分離富集錫的方法，經(jīng)過下列各步驟:
將鎳錫鐵合金廢料升溫至1500~1650°C，廢料開始混合熔融；待廢料充分熔融后，在惰性氣體氣氛下按鎳錫鐵合金廢料質(zhì)量的10~25%將硫化劑吹入熔池中，進(jìn)行硫化脫錫反應(yīng)，過程中所產(chǎn)生高溫?zé)煔饨?jīng)冷卻后回收其中含錫煙塵。
[0007]所述硫化劑為黃鐵礦、硫磺、硫化鎳中的一種或幾種。
[0008]所述惰性氣體的噴入壓力為0.1~IMPa。
[0009]經(jīng)過上述各步驟，鎳錫鐵合金錫分離效果較為明顯，鎳錫分離是在步驟(2)中完成的，過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為:
FeS2 — FeS+1/2 S2(1);
Sn+1/2 S2=FeCHSnS 丨(2);本發(fā)明經(jīng)高溫硫化揮發(fā)鎳錫合金廢料的方法高效分離富集其中錫，流程短能耗低，操作簡單，且錫分離富集效果明顯，同時(shí)能獲得合格的鎳鐵合金原料。其有益效果是:(1)本發(fā)明充分利用了合金廢料中錫易硫化揮發(fā)的特點(diǎn)，錫脫出效果明顯；(2)沒有將其他雜質(zhì)元素引入熔池中，剩余鎳鐵合金原料質(zhì)量高；(3)工藝過程操作簡單，推廣應(yīng)用前景良好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0012]實(shí)施例1
將鎳錫鐵合金廢料(其主要化學(xué)成分為(單位:質(zhì)量分?jǐn)?shù)):Fe=30，Sn=15，Ni=55)置于電爐內(nèi)，升溫至1550°C，廢料開始混合熔融；待廢料充分熔融后，在壓力為0.1MPa的惰性氣體氣氛下通過噴槍按鎳錫鐵合金廢料質(zhì)量的10%將黃鐵礦吹入熔池中，進(jìn)行硫化脫錫反應(yīng)，過程中所產(chǎn)生高溫?zé)煔饨?jīng)冷卻后回收其中含錫煙塵。
[0013]收塵處理后，再排入大氣。經(jīng)分析檢測，所得鎳鐵合金中的錫含量降至1.8%，錫回收率達(dá)88.00%ο
[0014]實(shí)施例2
將鎳錫鐵合金廢料(其主要化學(xué)成分為(單位:質(zhì)量分?jǐn)?shù)):Fe=35，Sn=18，Ni=47)置于電爐內(nèi)，升溫至1570°C，廢料開始混合熔融；待廢料充分熔融后，在壓力為IMPa的惰性氣體氣氛下通過噴槍按鎳錫鐵合金廢料質(zhì)量的20%將黃鐵礦、和硫磺吹入熔池中，進(jìn)行硫化脫錫反應(yīng)，過程中所產(chǎn)生高溫?zé)煔饨?jīng)冷卻后回收其中含錫煙塵。
[0015]收塵處理后，再排入大氣。經(jīng)分析檢測，所得鎳鐵合金中的錫含量降至1.1%，錫回收率達(dá)92.67%。
[0016]實(shí)施例3
將鎳錫鐵合金廢料(其主要化學(xué)成分為(單位:質(zhì)量分?jǐn)?shù)):Fe=30, Sn=15, Ni=55)置于中頻爐內(nèi)，升溫至1650°C，廢料開始混合熔融；待廢料充分熔融后，在壓力為0.5MPa的惰性氣體氣氛下通過噴槍按鎳錫鐵合金廢料質(zhì)量的25%將硫化鎳吹入熔池中，進(jìn)行硫化脫錫反應(yīng)，過程中所產(chǎn)生高溫?zé)煔饨?jīng)冷卻后回收其中含錫煙塵。
[0017]收塵處理后，再排入大氣。經(jīng)分析檢測，所得鎳鐵合金中的錫含量降至0.8%，錫回收率達(dá)94.67%。
[0018]實(shí)施例4
將鎳錫鐵合金廢料(其主要化學(xué)成分為(單位:質(zhì)量分?jǐn)?shù)):Fe=30，Sn=25，Ni=37)置于冶金爐內(nèi)，升溫至1600°C，廢料開始混合熔融；待廢料充分熔融后，在壓力為IMPa的惰性氣體氣氛下通過噴槍按鎳錫鐵合金廢料質(zhì)量的15%將黃鐵礦和硫化鎳吹入熔池中，進(jìn)行硫化脫錫反應(yīng)，過程中所產(chǎn)生高溫?zé)煔饨?jīng)冷卻后回收其中含錫煙塵。
[0019]收塵處理后，再排入大氣。經(jīng)分析檢測，所得鎳鐵合金中的錫含量降至1.3%，錫回收率達(dá)91.33%。
[0020]以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各 種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種鎳錫鐵合金廢料高效分離富集錫的方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟: 將鎳錫鐵合金廢料升溫至1500~1650°C，廢料開始混合熔融；待廢料充分熔融后，在惰性氣體氣氛下按鎳錫鐵合金廢料質(zhì)量的10~25%將硫化劑吹入熔池中，進(jìn)行硫化脫錫反應(yīng)，過程中所產(chǎn)生高溫?zé)煔饨?jīng)冷卻后回收其中含錫煙塵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳錫鐵合金廢料高效分離富集錫的方法，其特征在于:所述硫化劑為黃鐵礦、硫磺、硫化鎳中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎳錫鐵合金廢料高效分離富集錫的方法，其特征在于:所述惰性氣體的噴入壓力為 0.1~IMPa。
【文檔編號(hào)】C22B25/06GK103540771SQ201310480483
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】王 華, 李磊, 韓文朝, 邱在軍, 廖彬 申請人:昆明理工大學(xué)