專利名稱：從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法。
背景技術(shù)：
蛇紋石石棉巖屬鎂鋁硅酸鹽礦物，蛇紋石石棉又稱溫石棉，其理論化學(xué)成分Mg6Si4Oltl(OH)8,含 Mg043. 00%、Si0244. 10%、H2O 12.9% ;纖維蛇紋巖屬層狀結(jié)構(gòu)。蛇紋石石棉巖中除含石棉外，還含有鎳Ni、鉻Cr、鈷Co、鐵Fe、銅Cu、金Au、銀Ag、鈣Ca、鎂Mg、鋁Al、鉛 pb、鋅 Zn、鉀 K、鈉 Na、錳 Mn、鈦 Ti、錫 Sn、銣 Rb、鍶 Sr、釔 Y、鋯 Zr、鉿 Hf、鋪 Ce、鋇 Ba、鎘Cd、鈾U、鎵Ga、鈮Nb、鎢W、硅Si、硫S、磷P等。目前，蛇紋石石棉巖選石棉的工藝是蛇紋石石棉巖經(jīng)粉碎后粒度為O. 00至6. OOmm時吹選石棉，每選出I噸合格的3 5級石棉需用蛇紋石石棉巖石棉礦石26 28 噸，即每產(chǎn)I噸成品石棉要產(chǎn)生25 27噸尾礦，尾礦的產(chǎn)生和存放占用了大量的土地，并對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和破壞。石棉尾礦一直沒有得到有效的治理和綜合利用，這不但造成了石棉尾礦中的鎳、鉻、鈷、鐵、金等資源的極大浪費，同時造成了礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，阻礙了礦區(qū)周邊社會和經(jīng)濟的正常發(fā)展。由于蛇紋石石棉巖型溫石棉與其他金屬和非金屬礦物伴生于同一礦體中。所以，該蛇紋石石棉巖除含有石棉以外，還含有鎳、鉻、鈷、鐵、金、鈣、鎂、硅等多種金屬和非金屬元素。實際上是一種典型的多金屬和多非金屬伴生礦，尤其是一種特殊的稀有貴重金屬多金屬伴生礦。經(jīng)電子顯微鏡觀察，該石棉巖為蛇紋巖，以蛇紋石為主，含量占70%，其余部分含綠泥石、輝石、絹石，含量占30%。其原礦分析結(jié)果的百分比為:鎳Ni O. 22、鉻Cr O. 22、鈷Co O. 015、鐵Fe 5. 37、銅Cu O. 0080、鈣 Ca O. 56、鎂 Mg 22. 49、鋁 Al I. 07、鋅 Zn O. 008 Jgpb O. 030、鉀 K O. 039、鈉Na O. 066、鈦 Ti O. 035、鍶 Sr O. 003、硅 Si 18. 02、硫 S O. 015、磷 P O. 034、砷 As O. 16、氧O 49. 60。另外，金Au每噸O. 050克 O. 170克。根據(jù)多次檢測結(jié)果，該蛇紋石石棉巖原礦中的鎳含量為O. 22%。目前，世界鎳資源非常緊缺，中國鎳資源更是稀有匱乏，而且中國現(xiàn)在是世界最大的鎳資源消耗國。目前，國內(nèi)鎳生產(chǎn)企業(yè)利用本國傳統(tǒng)鎳礦所生產(chǎn)的鎳產(chǎn)品根本無法滿足國民經(jīng)濟發(fā)展需求。近百分之八十鎳礦資源和近百分之五十的鎳產(chǎn)品依賴進口。近幾年來鎳價格居高不下，每噸含鎳99%的電解鎳價格為人民幣11. 7萬元至13. 6萬元，最高時達到43萬元。當(dāng)鎳金屬用于生產(chǎn)鎳基不銹鋼和鎳基特殊鋼時，以目前電解鎳市場價格計算，每個含鎳百分點折合人民幣1170元至1360元。石棉尾礦每噸中含鎳O. 22%時，目前市場價值為人民幣257. 4元至299. 2 元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，能夠?qū)ι呒y石石棉巖型的石棉尾礦進行綜合利用，從而回收利用其中的鎳元素。一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特別之處在于，包括如下步驟(I)將蛇紋石石棉巖型石棉尾礦破碎至粒度< 3mm ；(2)將得到的尾礦顆粒用球磨機加水進行濕式研磨，直至礦漿顆粒中的至少95%大于等于500目；加水將得到的礦漿濃度調(diào)為20% 60%，然后用重選機以水重選法將含鎳部分選出即可。步驟(2)中用球磨機加水進行濕式研磨具體是指,第一次研磨的給礦粒度< 3mm,水與尾礦粉粒的重量比為65% 35%，研磨至粒度彡200目的尾礦粉粒彡70.00% ;之后進行第二次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為60% 40%，研磨至粒度> 400目的尾礦 粉粒> 95. 00%;之后進行第三次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為80% 20%，研磨至粒度彡500目的尾礦粉粒彡95. 00%即可。將步驟(2)得到的含鎳礦物部分作為原料按照鎳-鉻基特殊鋼煉鋼工藝或者鎳-鉻基不銹鋼煉鋼工藝進行冶煉，即可得到鎳-鉻基特殊鋼或者鎳-鉻基不銹鋼。步驟(2)中的重選機采用選礦用液體礦漿螺旋攪拌重選分離機，其是由至少2組依次通過管路連通的重選分離單元組成，并且所有重選分離單元的離地高度依次增高或依次降低；其中重選分離單元包括攪拌桶，在該攪拌桶內(nèi)安裝有螺旋攪拌槳，該螺旋攪拌槳與驅(qū)動機構(gòu)傳動連接從而驅(qū)動螺旋攪拌槳旋轉(zhuǎn)，而在攪拌桶底部設(shè)有排料管口，在該排料管口上安裝有閥門。進一步的，其中任意兩組相鄰重選分離單元之間的高度差均相等；其中在每組重選分離單元下方均設(shè)有盛料池；其中驅(qū)動機構(gòu)由電機和與其配套連接的減速器組成，該減速器的輸出軸與螺旋攪拌槳的旋轉(zhuǎn)軸傳動連接；其中攪拌桶采用鋼材質(zhì)或非鋼材質(zhì)；其中在攪拌桶上方安裝有支架，而螺旋攪拌槳的一端通過軸承安裝在該支架上，其另一端伸入攪拌桶內(nèi)；其中攪拌桶的底部為尖端向下的圓錐體狀，該圓錐體狀部分的高度占攪拌桶高度的20% -60% ;其中在攪拌桶底部圓錐體狀部分的內(nèi)側(cè)或外側(cè)沿圓周方向安裝有至少2組電磁鐵,并且該電磁鐵的磁場強度為1200 8000奧斯特；其中電磁鐵為2-12組，并且電磁鐵沿圓錐體狀部分的圓周方向均勻分布。一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特別之處在于，包括如下步驟(I)將蛇紋石石棉巖型石棉尾礦破碎至粒度< 3_ ；(2)將得到的尾礦顆粒用輸送帶輸送到強磁磁選機上方的料倉中勻速倒入，使尾礦顆粒從料倉里均勻地撒放到強磁磁選機上旋轉(zhuǎn)的磁滾表面進行強磁磁選，得到磁性顆粒;(3)將得到的磁性顆粒用球磨機加水進行濕式研磨后，再次進行強磁磁選分別得到磁性顆粒部分和非磁性顆粒部分，其中磁性顆粒的礦物部分即為含鎳礦物部分；(4)將得到的非磁性顆粒礦物部分用重選機以水重選法將含鎳礦物部分與其它礦物部分分離開來即可。步驟(3)中用球磨機加水進行濕式研磨具體是指,第一次研磨的給礦粒度< 3mm,水與尾礦粉粒的重量比為65% 35%，研磨至粒度彡200目的尾礦粉粒彡70.00% ;之后進行第二次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為60% 40%，研磨至粒度> 400目的尾礦粉粒> 95. 00%;之后進行第三次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為80% 20%，研磨至粒度彡500目的尾礦粉粒彡95. 00%即可。將步驟(3)得到的磁性顆粒礦物部分和步驟(4)得到的含鎳礦物部分共同作為原料按照鎳-鉻基特殊鋼煉鋼工藝或者鎳-鉻基不銹鋼煉鋼工藝進行冶煉，即可得到鎳-鉻基特殊鋼或者鎳-鉻基不銹鋼。步驟(4)中的重選機是由至少2組依次通過管路連通的重選分離單元組成，并且所有重選分離單元的離地高度依次增高或依次降低；其中重選分離單元包括攪拌桶，在該攪拌桶內(nèi)安裝有螺旋攪拌槳，該螺旋攪拌槳與驅(qū)動機構(gòu)傳動連接從而驅(qū)動螺旋攪拌槳旋轉(zhuǎn)，而在攪拌桶底部設(shè)有排料管口，在該排料管口上安裝有閥門。進一步的，其中任意兩組相鄰重選分離單元之間的高度差均相等；其中在每組重選分離單元下方均設(shè)有盛料池；其中驅(qū)動機構(gòu)由電機和與其配套連接的減速器組成，該減速器的輸出軸與螺旋攪拌槳的旋轉(zhuǎn)軸傳動連接；其中攪拌桶采用鋼材質(zhì)或非鋼材質(zhì)；其中 在攪拌桶上方安裝有支架，而螺旋攪拌槳的一端通過軸承安裝在該支架上，其另一端伸入攪拌桶內(nèi)；其中攪拌桶的底部為尖端向下的圓錐體狀，該圓錐體狀部分的高度占攪拌桶高度的20% -60% ;其中在攪拌桶底部圓錐體狀部分的內(nèi)側(cè)或外側(cè)沿圓周方向安裝有至少2組電磁鐵,并且該電磁鐵的磁場強度為1200 8000奧斯特；其中電磁鐵為2-12組，并且電磁鐵沿圓錐體狀部分的圓周方向均勻分布。本發(fā)明方法是將蛇紋石石棉巖型的石棉尾礦視為一種含鎳、鉻、鈷、鐵、金、鎂、鈣、硅等的多金屬和非金屬的伴生礦，尤其是把蛇紋石石棉巖型的石棉尾礦看成一種獨特的新型鎳礦資源。利用創(chuàng)新的選礦工藝、燒結(jié)工藝、冶煉工藝對蛇紋石石棉巖型的石棉尾礦進行綜合利用，主要回收鎳元素，并把鎳元素及其伴生的鉻、鈷、鐵元素冶煉成含鎳鉻鈷的生鐵，并進一步將這種生鐵轉(zhuǎn)化成鎳-鉻基不銹鋼或鎳-鉻基特殊鋼。


附圖I為本發(fā)明采用的選礦用液體礦漿螺旋攪拌重選分離機示意圖。
具體實施例方式鎳是一種有色金屬，在煉鋼時加入適量的鎳，可以提高鋼的強度、韌性、耐熱性、防腐性、抗酸性、導(dǎo)磁性等，增加鋼的淬透性和硬度。是煉不銹鋼和特殊鋼必須的原料之一。鎳還可以作為催化劑等使用，具有更廣泛的用途。蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中的蛇紋石微細粒石棉與其他多金屬和非多金屬緊密共生，礦石粒度嵌布極細，礦石成分組成極為復(fù)雜。屬于典型的難選貧鎳礦之一。本發(fā)明所采用的重選機為選礦用液體礦漿螺旋攪拌重選分離機如圖I所示，由5組依次通過管路連通的重選分離單元組成，當(dāng)然根據(jù)需要也可以設(shè)置較少或更多組重選分離單元，并且所有重選分離單元的離地高度依次增高或依次降低；其中重選分離單元包括鋼材質(zhì)的攪拌桶4，攪拌桶4的鋼板厚度為IOmm或非鋼材質(zhì)板厚度為大于或等于10mm，攪拌桶4的底部為尖端向下的圓錐體狀，該圓錐體狀部分5的高度占攪拌桶4高度的20% -60%，而底部之上的部分均為圓筒狀。在該攪拌桶4內(nèi)安裝有螺旋攪拌槳3，該螺旋攪拌槳3與驅(qū)動機構(gòu)傳動連接從而驅(qū)動螺旋攪拌槳3旋轉(zhuǎn)，而在攪拌桶4底部設(shè)有排料管口 8，在該排料管口 8上安裝有閥門7。如圖I所示，任意兩組相鄰重選分離單元之間的高度差均相等，并且在每組重選分離單元下方均設(shè)有盛料池9，而驅(qū)動機構(gòu)由電機I和與其配套連接的減速器2組成，該減速器2的輸出軸與螺旋攪拌槳3的旋轉(zhuǎn)軸傳動連接，從而使螺旋攪拌槳3的轉(zhuǎn)速可調(diào)。而在攪拌桶4上方安裝有支架，而螺旋攪拌槳3的一端通過軸承安裝在該支架上，其另一端伸入攪拌桶4內(nèi)。驅(qū)動機構(gòu)可以安裝在該支架上，或者安裝在該支架上方的其它支架上。另外在攪拌桶·4底部圓錐體狀部分5的外側(cè)沿圓周方向安裝有至少2組電磁鐵6，并且該電磁鐵6的磁場強度1200 8000奧斯特，電磁鐵6的數(shù)量具體為2_12組，并且電磁鐵6沿圓錐體狀部分5外側(cè)的圓周方向均勻分布。該選礦用液體礦漿螺旋攪拌重選分離機的使用方法和工作原理是重選分離使用時電磁鐵6可以通電，電磁鐵6的磁場強度通過圓錐體狀部分5的鋼板傳導(dǎo)到鋼板內(nèi)壁，使之形成磁場，該磁場使礦漿中的磁性物質(zhì)和弱磁性物質(zhì)被吸附到鋼板內(nèi)壁上。當(dāng)電磁鐵6被切斷電源時，磁場隨之消失，原來被磁場吸附到鋼板內(nèi)壁上的磁性物質(zhì)和弱磁性物質(zhì)脫離磁場滑落到圓錐體狀部分5的尖錐處。其中螺旋攪拌槳3的功能作用是使攪拌桶內(nèi)液體化的砂漿按規(guī)定的流向和流速運動。當(dāng)螺旋攪拌槳3轉(zhuǎn)動時，使礦漿螺旋攪動旋轉(zhuǎn)，礦漿中的各種密度不同的顆粒在重力作用下，絕大部分逐漸分層沉淀，從圓錐體狀部分5底部往上，顆粒密度依照由大到小的梯度依次形成沉淀層。電磁鐵6通電時，利用電磁鐵6的磁場強度通過圓錐體狀部分5的鋼板外殼從內(nèi)部將磁性或弱磁性物質(zhì)的混合物吸附到攪拌桶4內(nèi)壁上，而其他非磁性物質(zhì)在重力作用下共同作用，使礦漿中的各種密度不同顆粒中的絕大部分逐漸分層沉淀，最終從圓錐體狀部分5的底部往上，顆粒密度依照由大到小的梯度依次形成沉淀層。每組重選分離單元中螺旋攪拌槳3的形狀、轉(zhuǎn)速都可以根據(jù)需要自行調(diào)整。如圖I所示，礦漿在重力作用下通過管路依次向更低的下一個重選分離單元排送，很明顯，使用時應(yīng)當(dāng)向離地面最高的重選分離單元中注入待重選分離的礦漿。當(dāng)單個攪拌桶4內(nèi)的圓錐體狀部分5沉淀滿磁性或弱磁性物質(zhì)及其非磁性重金屬化合物時，關(guān)閉電磁鐵6的電源，使其斷電失去磁性，打開攪拌桶4底部排料管口 8處的閥門7，排出選出的礦漿，使其進入下方的盛料池9即可完成重選分離。很明顯，通過調(diào)整重選分離單元的數(shù)量、高度差、內(nèi)部螺旋攪拌槳3形狀及轉(zhuǎn)速、電磁鐵6的磁場強度、礦漿的濃度，可以根據(jù)需要選出礦漿中特定的成分。實施例I :本發(fā)明采用的回收利用方法之一是一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，包括如下步驟(I)將蛇紋石石棉巖型石棉尾礦破碎至粒度< 3_ ；(2)將得到的尾礦顆粒用球磨機加水進行濕式研磨，直至礦漿顆粒中的至少95%大于等于500目；加水將得到的礦漿濃度調(diào)為20% 60% (即礦物重量占礦漿總重量的20%，水的重量占礦漿總重量的80%，其他以此類推)，然后用選礦用液體礦漿螺旋攪拌重選分離機以水重選法將含鎳部分選出即可。由于鎳的密度為8. 902克每立方厘米，鐵的密度為7. 8克每立方厘米，即鎳化合物分子團密度比鐵化合物分子團的密度大一些，用選礦用液體礦漿螺旋攪拌重選分離機以水重選法將含鎳化合物分離出來，然后在攪拌桶下半部的圓錐體尖錐容器內(nèi)得到含鎳化合物，及其他重金屬的化合物。每個攪拌桶下半部圓錐體尖錐容器內(nèi)的含鎳化合物的數(shù)量依次逐漸減少，直到接近于零為止。步驟(2)中用球磨機加水進行濕式研磨具體是指,第一次研磨的給礦粒度< 3mm,水與尾礦粉粒的重量比為65% 35%，研磨至粒度彡200目的尾礦粉粒彡70.00% ;之后進行第二次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為60% 40%，研磨至粒度> 400目的尾礦粉粒> 95. 00%;之后進行第三次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為80% 20%，研磨至粒度彡500目的尾礦粉粒彡95. 00%即可。將步驟(2)得到的含鎳礦物部分作為原料按照鎳-鉻基特殊鋼煉鋼工藝或者鎳-鉻基不銹鋼煉鋼工藝進行冶煉，即可得到鎳-鉻基特殊鋼或者鎳-鉻基不銹鋼。其中的球磨機為一般選礦用的電動球磨機及其配套設(shè)施，產(chǎn)量大小根據(jù)球磨機的大小來確定。 采用上述工藝，蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中的鎳、鉻、鈷、鐵、金等重金屬回收率為70% 90%。實施例2 本發(fā)明采用的回收利用方法之二是(I)將蛇紋石石棉巖型石棉尾礦破碎至粒度< 3_ ;將破碎后粒度< 3_的蛇紋石石棉巖型石棉尾礦粉粒用強磁磁選機進行選礦；具體是用礦用輸送帶將石棉尾礦粉粒輸送到強磁磁選機上方的料倉中，控制其從料倉里均勻地撒放到強磁磁選機磁滾表面，并使其磁滾按照規(guī)定的轉(zhuǎn)速均勻轉(zhuǎn)動。由于蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中鎳、鉻、鈷、鐵、金等共同伴生，其中的鐵有一部分為磁鐵礦，此步驟是利用磁鐵礦的磁性把磁鐵與其他鎳、鉻、鈷、鐵、金等伴生礦吸附到強磁磁選機的磁滾上。當(dāng)其中的磁滾吸附含磁鐵的伴生礦的磁性粉粒料厚度達到一定程度時，用擋板將吸附住的磁性粉粒料刮下。刮下的磁性粉粒料落入下方磁性粉粒料的料倉之中，或用輸送帶傳送到指定的磁性粉粒料堆放場地。強磁磁選機磁滾的表面平均強度為4200奧斯特至8000奧斯特或者8000奧斯特以上。擋板距強磁磁滾表面距離12mm,磁滾速度75rpm。蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收的含鎳、鉻、鈷、鐵、金等磁性粉粒料含鎳O. 44% ;含鉻O. 59%;含鈷O. 032%;含鐵26. 43%;含金每噸O. I克以下。用上述工藝，鎳的回收率是25% ;鉻的回收率是31. 8% ;鈷的回收率是26. 6% ;鐵的回收率是61. 5% ;金的回收率是 12. 5%。(2)將得到的含鎳礦物部分用球磨機加水進行濕式研磨后，再次進行強磁磁選分別得到磁性顆粒礦物部分和非磁性顆粒礦物部分，其中磁性顆粒礦物部分即為含鎳礦物部分；用球磨機加水進行濕式研磨具體是指，第一次研磨的給礦粒度< 3mm，水與尾礦粉粒的重量比為65% 35%，研磨至粒度彡200目的尾礦粉粒彡70.00% ;之后進行第二次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為60% 40%，研磨至粒度> 400目的尾礦粉粒> 95. 00%;之后進行第三次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為80% 20%，研磨至粒度^ 500目的尾礦粉粒彡95. 00%即可。(3)將得到的非磁性顆粒礦物部分用選礦用液體礦漿螺旋攪拌重選分離機以水重選法將含鎳礦物部分與其它礦物部分分離開來即可。由于該礦物含鎳化合物分子團密度比鐵化合物分子團的密度大一些，用選礦用液體礦漿螺旋攪拌重選分離機以水重選法將含鎳化合物分離出來，然后在攪拌桶下半部的圓錐體尖錐容器內(nèi)得到含鎳化合物，及其他重金屬的化合物。每個攪拌桶下半部圓錐體尖錐容器內(nèi)的含鎳化合物的數(shù)量依次逐漸減少，直到接近于零為止。將步驟(2)得到的磁性顆粒礦物部分和步驟(3)得到的含鎳礦物部分共同作為原料按照鎳-鉻基特殊鋼煉鋼工藝或者鎳-鉻基不銹鋼煉鋼工藝進行冶煉，即可得到鎳-鉻基特殊鋼或者鎳-鉻基不銹鋼。用上述工藝，鎳的回收率是13. 0% ;鉻的回收率是18. 1% ;鈷的回收率是14. 1% ; 鐵的回收率是47. 7% ;金的回收率是4. I %。對于礦漿中其它非磁性鐵化合物及其鎳、鉻、鈷、金等伴生物，以及弱磁性鐵化合物及其鎳、鉻、鈷、金等伴生物，采用選礦用液體礦漿螺旋攪拌重選分離機按水重選工藝進行水重選并選出。濕式磁選給礦粒度為< 3_，給礦濃度35%。用上述工藝，濕式磁選給礦粒度為彡3mm，給礦濃度15% 20%。蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中鎳、鉻、鈷、鐵、金等回收率為70% 90%時，鎳的回收率為8. 33% 10. 71% ;鉻的回收率為10. 71% 13. 77% ;鈷的回收率為8. 75% 11. 25% ;鐵的回收率為9. 59% 12. 33% ;金的回收率為5. 74% . 38%。以下用XN18型鎳鐵高爐為例，用實施例1、2得到的含鎳部分煉鋼的方法如下(I)實施例2得到的含磁鐵化合物及其鎳、鉻、鈷、金等伴生物，其中含鐵58. 00%至 61. 60% ;含鎳 O. 44%至 O. 69% ;含鉻 O. 59%至 O. 96% ;含鈷 O. 032%至 O. 051% ;含金每噸O. I克以下；含硫、磷均不超標(biāo)；含硅6. 40%至6. 17% ;還含有少量的氧化鎂、氧化鈣
坐寸ο實施例I得到非磁性鐵化合物及其鎳、鉻、鈷、金等伴生物，還得到弱磁性鐵化合物及其鎳、鉻、鈷、金等伴生物，以及其他密度與鐵化合物相近或大于鐵化合物的金屬混合物。其中含鐵35%至52% ;含鎳O. 567%至O. 63% ;含鉻O. 72%至O. 81% ;含鈷O. 0405%至O. 045% ;含金每噸O. 050克至O. 10克。綜上所述，無論濕式球磨選礦工藝，或者是濕式重選選礦工藝都必須將蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中的石棉、鎳、鉻、鈷、鐵、金等一并同時分離選出，否則如將其中的單個選項單獨進行選礦，會導(dǎo)致成本過高。(2)把經(jīng)過實施例I和實施例2得到的含鎳、鉻、鈷、鐵、金等混合物用燒結(jié)球團工藝進行造粒后燒結(jié)成合格球團。用球團燒結(jié)機把得到的含鎳、鉻、鈷、鐵、金等混合物摻入1% 10%的褐鐵礦粉粘結(jié)劑攪拌均勻，然后用電動造球機進行造球，之后將球團用球團燒結(jié)機用煤或煤氣或天然氣在600°C 1300°C下進行烘干燒結(jié)成合格的含鎳、鉻、鈷、鐵、金等球團，烘干燒結(jié)時間為6h 24h。球團直徑一般是在IOmm至30mm,混合物的濕度以自動粘結(jié)成球團為適宜。(3)把合格含鎳、鉻、鈷、鐵、金等混合物的燒結(jié)球團按冶煉要求定量配入直徑為2. OOmm 5. OOmm石灰石顆粒,定量配入直徑為10. OOmm 50. OOmm的蘭炭塊(或白煤塊或焦炭塊)，然后送入XN18型鎳鐵高爐進行冶煉，并用鼓風(fēng)機通過熱風(fēng)爐向XN18型鎳鐵高爐進行送風(fēng)，風(fēng)溫在600°C至1200°C之間。配入石灰石顆粒是為了冶煉時脫硅造渣。由于蘭炭和白煤的價格比焦炭的價格低的多，為了降低冶煉含鎳鉻鈷生鐵的生產(chǎn)成本，用XN18型鎳鐵高爐冶煉含鎳鉻鈷生鐵時用蘭炭或白煤代替焦炭。用鼓風(fēng)機通過熱風(fēng)爐向XN18型鎳鐵高爐進行送風(fēng)，風(fēng)溫在600°C至1200°C之間，是為了提高爐溫，有利于加快爐內(nèi)氧化還原反應(yīng)。風(fēng)溫越高，越容易節(jié)約蘭炭，更有利于爐況的順行。有利于降低生產(chǎn)成本。特制的熱風(fēng)爐用XN18型鎳鐵高爐產(chǎn)生的荒煤氣燃燒加熱或煤炭爐燃燒加熱。該特制熱風(fēng)爐主要由不銹鋼管和保溫磚砌成，熱風(fēng)在不銹鋼管內(nèi)穿行，該不銹鋼管在熱風(fēng)爐內(nèi)曲折并多層來回繞行，目的是為了最大限度的提高風(fēng)溫。XN18型鎳鐵高爐是為冶煉含鎳、鉻、鈷的生鐵而特制的，其特征在于爐容18 20立方米，冶煉時可用蘭炭或白煤代替焦炭，由于不用焦炭，盡管總體能耗偏高，但生產(chǎn)成本卻相對較低。XN18型鎳鐵高爐爐底用特制的帶有尖錐坑的耐火磚砌成，尖錐的錐尖朝下，這樣 有利于貴重金屬在冶煉時優(yōu)先沉入爐底，待貴重金屬攢滿尖錐坑時便于取出。該XN18型鎳鐵高爐爐底用特制的轉(zhuǎn)動裝置制成，便于收取貴重金屬。XN18型鎳鐵高爐與普通的煉鐵高爐相比，其多了特制的轉(zhuǎn)底部分并預(yù)留了兩個貴重金屬出口。便于收取沉降到爐底貴重金屬。含鎳、鉻、鈷、鐵、金等燒結(jié)球團在XN18型鎳鐵高爐冶煉下生產(chǎn)成合格的含鎳、鉻、鈷的生鐵鐵水。該含鎳、鉻、鈷的生鐵鐵水中硫磷均不超標(biāo)。另外，含鎳、鉻、鈷、鐵、金等燒結(jié)球團中的金元素等氧化性較差的重金屬元素，冶煉時被首先還原出來，并沉降到爐底的特制錐形耐火磚中。積攢到一定量時將其從爐底中特制的錐形耐火磚中的出口流出或取出并提純之后得到純金或其他重金屬。(4)將XN18型鎳鐵高爐冶煉生產(chǎn)出的合格的含鎳、鉻、鈷的生鐵鐵水用特制的保溫鐵水包盛裝后按照傳統(tǒng)的鎳-鉻基特殊鋼煉鋼工藝轉(zhuǎn)倒入煉鋼電爐中進行煉鋼，并按鋼號標(biāo)準(zhǔn)配入定量的鐵合金添加劑，煉出合格的鎳-鉻基特殊鋼鋼水。之后將該鋼水用特制的保溫鋼水包盛接，再倒入精煉爐進行精煉，直到煉出合格鎳-鉻基特殊鋼鋼水，并澆鑄成合格的鎳-鉻基特殊鋼的鋼錠為止。鎳-鉻基特殊鋼鋼錠的鋼號以國家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)?；蛘邔N18型鎳鐵高爐冶煉生產(chǎn)出的合格的含鎳、鉻、鈷的生鐵鐵水用特制的保溫鐵水包盛裝后按照傳統(tǒng)的鎳-鉻基不銹鋼煉鋼工藝轉(zhuǎn)倒入煉鋼電爐中進行煉鋼，并按鋼號標(biāo)準(zhǔn)配入定量的鐵合金添加劑，煉出合格的鎳-鉻基不銹鋼鋼水。之后將該鋼水用特制的保溫鋼水包盛接，再倒入精煉爐進行精煉，直到煉出合格鎳-鉻基不銹鋼鋼水，并澆鑄成合格的鎳-鉻基不銹鋼的鋼錠為止。鎳-鉻基不銹鋼鋼錠的鋼號以國家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。實施例I中采用濕式重選得到的鎳、鉻、鈷、鐵、金等重金屬混合物，當(dāng)其作為生產(chǎn)鎳-鉻基特殊鋼或鎳-鉻基不銹鋼的原料時，可以減少鎳、鉻、鈷、鐵的添加量。按照現(xiàn)有常規(guī)工藝中鎳-鉻基特殊鋼煉鋼工藝或者鎳-鉻基不銹鋼煉鋼工藝進行冶煉，即可得到鎳-鉻基特殊鋼或者鎳-鉻基不銹鋼。實施例2中得到的磁性顆粒部分的混合物，其中含鐵58. 00%至61. 60% ;含鎳O. 44%至O. 69% ;含鉻O. 59%至O. 96% ;含鈷O. 032%至O. 051% ;含金每噸O. I克以下；含硫、磷均不超標(biāo)；含硅6. 40%至6. 17% ;還含有少量的氧化鎂、氧化鈣等。得到的非磁性顆粒部分中的含鎳部分的混合物，其中含鎳O. 567% O. 630% ;含鉻O. 729% O. 810%;含鈷O. 0405% O. 0450%;含金是每噸O. 05克 O. 10克。其余的主要為鐵和其他重金屬化合物。將磁性顆?；旌衔锖头谴判灶w?；旌衔镒鳛楹囋希捎诖判灶w?；旌衔锖头谴判灶w粒混合物中的鎳、鉻、鈷、鐵均為生產(chǎn)鎳-鉻基特殊鋼或鎳-鉻基不銹鋼的必需原料，因此可以相應(yīng)減少鎳、鉻、鈷、鐵的原料使用。 按照現(xiàn)有常規(guī)工藝中鎳-鉻基特殊鋼煉鋼工藝或者鎳-鉻基不銹鋼煉鋼工藝進行冶煉，即可得到鎳-鉻基特殊鋼或者鎳-鉻基不銹鋼。
權(quán)利要求
1.一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將蛇紋石石棉巖型石棉尾礦破碎至粒度<3mm ； (2)將得到的尾礦顆粒用球磨機加水進行濕式研磨，直至礦漿顆粒中的至少95%大于等于500目；加水將得到的礦漿濃度調(diào)為20% 60%，然后用重選機以水重選法將含鎳礦物部分選出即可。
2.如權(quán)利要求I所述的一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特征在于步驟(2)中用球磨機加水進行濕式研磨具體是指，第一次研磨的給礦粒度< 3mm，水與尾礦粉粒的重量比為65% 35%，研磨至粒度彡200目的尾礦粉粒彡70. 00% ;之后進行第二次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為60% 40%，研磨至粒度> 400目的尾礦粉粒> 95. 00% ;之后進行第三次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為80% 20%，研磨至粒度彡500目的尾礦粉粒彡95. 00%即可。
3.如權(quán)利要求I所述的一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特征在于將步驟(2)得到的含鎳礦物部分作為原料按照鎳-鉻基特殊鋼煉鋼工藝或者鎳-鉻基不銹鋼煉鋼工藝進行冶煉，即可得到鎳-鉻基特殊鋼或者鎳-鉻基不銹鋼。
4.如權(quán)利要求I至3中任意一項所述的一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特征在于步驟(2)中的重選機采用選礦用液體礦漿螺旋攪拌重選分離機，其是由至少2組依次通過管路連通的重選分離單元組成，并且所有重選分離單元的離地高度依次增高或依次降低；其中重選分離單元包括攪拌桶(4)，在該攪拌桶(4)內(nèi)安裝有螺旋攪拌槳(3)，該螺旋攪拌槳(3)與驅(qū)動機構(gòu)傳動連接從而驅(qū)動螺旋攪拌槳(3)旋轉(zhuǎn)，而在攪拌桶(4)底部設(shè)有排料管口(8)，在該排料管口(8)上安裝有閥門(7)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特征在于其中任意兩組相鄰重選分離單元之間的高度差均相等；其中在每組重選分離單元下方均設(shè)有盛料池(9);其中驅(qū)動機構(gòu)由電機(I)和與其配套連接的減速器(2)組成，該減速器(2)的輸出軸與螺旋攪拌槳(3)的旋轉(zhuǎn)軸傳動連接；其中攪拌桶(4)采用鋼材質(zhì)或非鋼材質(zhì)；其中在攪拌桶(4)上方安裝有支架，而螺旋攪拌槳(3)的一端通過軸承安裝在該支架上，其另一端伸入攪拌桶(4)內(nèi)；其中攪拌桶(4)的底部為尖端向下的圓錐體狀，該圓錐體狀部分(5)的高度占攪拌桶(4)高度的20% -60% ;其中在攪拌桶(4)底部圓錐體狀部分(5)的內(nèi)側(cè)或外側(cè)沿圓周方向安裝有至少2組電磁鐵(6)，并且該電磁鐵(6)的磁場強度為1200 8000奧斯特；其中電磁鐵(6)為2-12組，并且電磁鐵(6)沿圓錐體狀部分(5)的圓周方向均勻分布。
6.一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將蛇紋石石棉巖型石棉尾礦破碎至粒度<3mm ； (2)將得到的尾礦顆粒用輸送帶輸送到強磁磁選機上方的料倉中勻速倒入，使尾礦顆粒從料倉里均勻地撒放到強磁磁選機上旋轉(zhuǎn)的磁滾表面進行強磁磁選，得到磁性顆粒； (3)將得到的磁性顆粒用球磨機加水進行濕式研磨后，再次進行強磁磁選分別得到磁性顆粒部分和非磁性顆粒部分，其中磁性顆粒部分和弱磁性顆粒部分即主要為含鎳礦物部分；(4)將得到的非磁性顆粒部分用重選機以水重選法將含鎳礦物部分與其它礦物部分分離開來即可。
7.如權(quán)利要求6所述的一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特征在于步驟(3)中用球磨機加水進行濕式研磨具體是指，第一次研磨的給礦粒度< 3_，水與尾礦粉粒的重量比為65% 35%，研磨至粒度彡200目的尾礦粉粒彡70. 00% ;之后進行第二次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為60% 40%，研磨至粒度> 400目的尾礦粉粒> 95. 00%;之后進行第三次加細研磨，水與尾礦粉粒的重量比為80% 20%，研磨至粒度彡500目的尾礦粉粒彡95. 00%即可。
8.如權(quán)利要求6所述的一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特征在于將步驟(3)得到的磁性顆粒的礦物部分和步驟(4)得到的含鎳礦物部分共同作為原料按照鎳-鉻基特殊鋼煉鋼工藝或者鎳-鉻基不銹鋼煉鋼工藝進行冶煉，即可得到鎳-鉻基特殊鋼或者鎳-鉻基不銹鋼。
9.如權(quán)利要求6至8中任意一項所述的一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特征在于步驟(4)中的重選機是由至少2組依次通過管路連通的重選分離單元組成，并且所有重選分離單元的離地高度依次增高或依次降低；其中重選分離單元包括攪拌桶(4)，在該攪拌桶(4)內(nèi)安裝有螺旋攪拌槳(3)，該螺旋攪拌槳(3)與驅(qū)動機構(gòu)傳動連接從而驅(qū)動螺旋攪拌槳(3)旋轉(zhuǎn)，而在攪拌桶(4)底部設(shè)有排料管口(8)，在該排料管口(8)上安裝有閥門(7)。
10.如權(quán)利要求9所述的一項所述的一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法，其特征在于其中任意兩組相鄰重選分離單元之間的高度差均相等；其中在每組重選分離單元下方均設(shè)有盛料池(9);其中驅(qū)動機構(gòu)由電機(I)和與其配套連接的減速器(2)組成，該減速器(2)的輸出軸與螺旋攪拌槳(3)的旋轉(zhuǎn)軸傳動連接；其中攪拌桶(4)采用鋼材質(zhì)或非鋼材質(zhì)；其中在攪拌桶(4)上方安裝有支架，而螺旋攪拌槳(3)的一端通過軸承安裝在該支架上，其另一端伸入攪拌桶(4)內(nèi)；其中攪拌桶(4)的底部為尖端向下的圓錐體狀，該圓錐體狀部分(5)的高度占攪拌桶(4)高度的20%-60%;其中在攪拌桶(4)底部圓錐體狀部分(5)的內(nèi)側(cè)或外側(cè)沿圓周方向安裝有至少2組電磁鐵(6)，并且該電磁鐵(6)的磁場強度為1200 8000奧斯特；其中電磁鐵(6)為2-12組，并且電磁鐵(6)沿圓錐體狀部分(5)的圓周方向均勻分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從蛇紋石石棉巖型石棉尾礦中回收利用鎳的方法。其特點是，包括如下步驟(1)將蛇紋石石棉巖型石棉尾礦破碎至粒度≤3mm；(2)將得到的尾礦顆粒用球磨機加水進行濕式研磨，直至礦漿顆粒中的至少95％大于等于500目；加水將得到的礦漿濃度調(diào)為20％～60％，然后用重選機以水重選法將含鎳礦物部分選出即可。本發(fā)明方法是將蛇紋石石棉巖型的石棉尾礦視為一種含鎳、鉻、鈷、鐵、金、鎂、鈣、硅等的多金屬和非金屬的伴生礦，尤其是把蛇紋石石棉巖型的石棉尾礦看成一種獨特的新型鎳礦資源。利用創(chuàng)新的選礦工藝、燒結(jié)工藝、冶煉工藝對蛇紋石石棉巖型的石棉尾礦進行綜合利用，主要回收鎳元素。
文檔編號B03B7/00GK102921538SQ20121043991
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者牛慶君 申請人:牛慶君