本发明属于锡火法冶炼领域,具体地说,涉及一种锡冶炼过程中除镍的方法。
背景技术:
通过多年的发展,锡冶炼逐步形成了精矿粗炼—降温凝析除砷、铁—加硫除铜—加铝除砷、锑—氯化铵烧残铝—连续结晶机除铅铋的主流工艺技术路线,该技术路线针对锡冶炼中的pb、bi、as、fe、cu、sb等杂质实现了有效脱除。对含镍锡精矿成分进行了分析,其中粗炼精矿平均镍含量约为0.05~1%,由于矿山资源的枯竭,大量的锡二次原料进入了锡冶炼厂,锡二次原料中的镍含量高低不等,大约在1~10%之间,随着锡二次原料比例逐年上升,最高时达到20%左右,进入锡冶炼系统的镍含量逐年攀升。
虽然在锡锭产品国标中对镍有严格的控制要求,但是由于长期以来冶炼原料中镍含量低,因此锡冶炼厂没有针对镍杂质配置脱除工艺。为了应对镍含量稍高带来的问题,冶炼厂往往采取将镍含量高的粗锡与镍含量低的粗锡兑产拉平后满足生产要求,但是当原料含镍达到0.03%以上时,通过兑产已无法产出合格精锡(镍+钴不超过0.005%);因此,有必要在锡冶炼过程中探究镍杂质的去除方法。
技术实现要素:
为了克服背景技术中存在的问题,本发明提供一种锡冶炼过程中除镍的方法,能在锡冶炼过程中将镍充分脱除,生产出合格的精锡,而且能将物料中的镍不断富集,将其资源化利用,变废为宝。
为实现上述目的,本发明是通过如下技术方案实现的:
一种锡冶炼过程中除镍的方法,具体步骤为:
1)将含镍0.01~1%的锡原料加入火法冶金炉内进行还原熔炼,得到含镍粗锡和炉渣;
2)含镍粗锡移至熔化锅内,将铝片按比例投入熔化锅中,并不断搅拌,然后再加入高碳物质,搅拌后实现絮凝,将絮凝的铝镍锡渣料捞除,镍合格粗锡送精炼脱杂;
3)铝镍锡渣料送入火法冶金炉再次还原熔炼,熔炼过程中铝通过造渣反应生成炉渣,镍和锡被还原生成高镍粗锡,镍进一步富集;
4)炉渣送渣处理系统,高镍粗锡采用硅氟酸系统进行电解处理,得到锡基合金和高镍阳极泥,锡基合金送精炼脱杂,最后生成得到精锡。
进一步地,步骤2)中,熔化锅的温度控制为270℃~500℃,铝与镍质量比为1/9~1/3,铝的加入能与镍快速发生反应生成高熔点、低密度的铝镍化合物,再加入为锯末或面粉的高碳物质,高碳物质对铝镍化合物充分接触后实现絮凝。
进一步地,步骤3)中,还原熔炼温度控制为1150℃~1600℃。
进一步地,步骤4)中,硅氟酸系统采用精锡作为阴极,高镍粗锡铸造阳极,控制槽电压为0.24~0.37v。
本发明的有益效果:本发明方法能在锡冶炼过程中将镍充分脱除,生产出合格的精锡,而且能将物料中的镍不断富集成为镍矿资源,将其资源化利用,变废为宝,解决了镍影响锡产品质量的问题以及镍资源浪费的问题。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
采用澳斯麦特炉共处理各类含锡原料440t,原料含镍0.1%,含锡44.7%,通过还原熔炼产出含镍粗锡180t,其中含锡87.4%,含镍0.25%(计重)。将含镍粗锡按照45t/批共四批送精炼系统处理。
在精炼熔化锅内,将一批含镍粗锡用锡泵泵至熔化锅内,将温度逐渐升至290℃,开动搅机,采用铁铲将铝片按照铝:镍质量比1:4投放入熔化锅内,边搅拌边投放铝片,投放时间10min。铝片投放完成后,静止10min,再称取锯末50kg分三次投放入锅内,期间搅机开动,边搅拌边絮凝;投放锯末时间10min,静止10min后开始机械捞除浮在表面的铝镍锡渣料,目测铝镍锡渣料厚度8cm左右,捞得铝镍锡渣料1924kg,化验结果:含镍5.62%,含锡64.31%,粗锡含镍降至0.003%,镍去除率96.12%。
将铝镍锡渣料再一次还原熔炼,熔炼温度为1450℃,产出的高镍粗锡平均含镍9.7%,平均含锡84%。将高镍粗锡铸锭送硅弗酸电解系统,熔化铸成阳极板,阳极板呈梯形态,上部略小,下部略宽,便于悬挂。采用66/37锡铅焊锡锭浇铸为阴极,控制槽电压0.24~0.37v之间,全部处理完后,阴极共产出锡基合金送精炼系统除杂生产精锡;对阳极泥全部剥离后称重,此时镍含量进一步升高达到21.1%,作为镍矿销售往镍铁冶炼厂。
实施例2
采用澳斯麦特炉共处理高镍含锡原料240t,原料含镍0.17%,含锡43.5%,通过还原熔炼产出含镍粗锡90t,其中含锡86.1%,含镍0.33%(计重)。将含镍粗锡按照45t/批共二批送精炼系统处理。
在精炼熔化锅内,将一批含镍粗锡用锡泵泵至熔化锅内,将温度逐渐升至270℃,开动搅机,采用铁铲将铝片按照铝:镍质量比1:6投放入熔化锅内,边搅拌边投放铝片,投放时间10min。铝片投放完成后,静止10min,再称取锯末100kg分三次投放入锅内,期间搅机开动,边搅拌边絮凝;投放锯末时间10min,静止10min后开始机械捞除浮在表面的铝镍锡渣料,目测铝镍锡渣料厚度10cm左右,捞得铝镍锡渣料2120kg,化验结果:含镍6.82%,含锡59.63%,粗锡含镍降至0.005%,镍去除率97.36%。
将铝镍锡渣料再一次还原熔炼,熔炼温度为1300℃,产出的高镍粗锡平均含镍10.69%,平均含锡82.92%。将高镍粗锡铸锭送硅弗酸电解系统,熔化铸成阳极板,阳极板呈梯形态,上部略小,下部略宽,便于悬挂。采用66/37锡铅焊锡锭浇铸为阴极,控制槽电压0.24~0.37v之间,全部处理完后,阴极共产出锡基合金送精炼系统除杂生产精锡;对阳极泥全部剥离后称重,此时镍含量进一步升高达到24.6%,作为镍矿销售往镍铁冶炼厂。
实施例3
采用澳斯麦特炉共处理各类含锡原料480t,原料含镍0.08%,含锡46.8%,通过还原熔炼产出含镍粗锡195t,其中含锡89.7%,含镍0.16%(计重)。将含镍粗锡按照45t/批共四批送精炼系统处理。
在精炼熔化锅内,将一批含镍粗锡用锡泵泵至熔化锅内,将温度逐渐升至320℃,开动搅机,采用铁铲将铝片按照铝:镍质量比1:3投放入熔化锅内,边搅拌边投放铝片,投放时间10min。铝片投放完成后,静止10min,再称取面粉、锯木各25kg,混合均匀,分三次投放入锅内,期间搅机开动,边搅拌边絮凝;投放锯末时间10min,静止10min后开始机械捞除浮在表面的铝镍锡渣料,目测铝镍锡渣料厚度8cm左右,捞得铝镍锡渣料1510kg,化验结果:含镍4.68%,含锡60.36%,粗锡含镍降至0.0009%,镍脱除率98.15%。
将铝镍锡渣料再一次还原熔炼,熔炼温度为1150℃,产出的高镍粗锡平均含镍7.5%,平均含锡86.3%。将高镍粗锡铸锭送硅弗酸电解系统,熔化铸成阳极板,阳极板呈梯形态,上部略小,下部略宽,便于悬挂。采用66/37锡铅焊锡锭浇铸为阴极,控制槽电压0.24~0.37v之间,全部处理完后,阴极共产出锡基合金送精炼系统除杂生产精锡;对阳极泥全部剥离后称重,此时镍含量进一步升高达到18.8%,作为镍矿销售往镍铁冶炼厂。
本发明方法能在锡冶炼过程中将镍充分脱除,生产出合格的精锡,而且能将物料中的镍不断富集成为镍矿资源,将其资源化利用,变废为宝,解决了镍影响锡产品质量的问题以及镍资源浪费的问题。
最后说明的是,以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的。