[发明专利]一种从镍铁渣中富集镁的方法

说明书

本发明涉及到一种从镍铁渣中富集镁的方法，隶属于冶金废渣综合回收利用领域。本发明包括方案一和方案二，所述方案一为：以熔融的镍铁渣为原料，将熔融的镍铁渣的温度控制在1500‑600℃后保温至少5min，冷却；得到富镁渣和贫镁渣。所述方案二为：以冷却的镍铁渣为原料，将冷却的镍铁渣加热至熔融后，降温至1500‑600℃，保温至少5min，冷却；得到富镁渣和贫镁渣。本发明工艺简单，成本低廉，有利于镍铁渣中有价元素镁的富矿化，使得镍铁冶金渣的大量利用成为可能，具有可观的社会经济效益。

技术领域

本发明属于冶金废渣综合利用技术领域，具体涉及到一种从镍铁渣中富集镁的方法。

背景技术

改革开放以来，我国经济持续快速增长，各项建设取得了巨大成就。与此同时，也付出了资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日益突出。近年来，由于铁合金生产的快速发展，产量的增加，随之带来大量铁合金炉渣的产生。中国铁合金产量占全世界生产总量的40％，随之产生的铁合金冶炼炉渣数量极其巨大，其中，镍铁渣是一个重要的铁合金渣排放来源。

镍铁渣是以红土镍矿为原料经火法还原提取镍和部分铁后产生的工业废渣。目前常规的处理方法是：将熔融的冶炼渣扒渣后水淬；得到水淬镍铁渣。随着我国冶炼镍铁合金规模逐步扩大，镍铁渣排放量也逐渐增大。2016年我国镍铁渣年排放量达到1亿吨，目前仍然缺乏行之有效的方法处理如此产量的镍铁渣。故镍铁渣已成为我国继铁渣、钢渣、赤泥之后第四大冶炼渣，大量镍铁渣堆砌处理或深海填埋，造成镍铁渣的大量堆积，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相关科学研究，促进镍铁渣的增值利用对我国镍铁行业意义重大。镍铁渣综合利用研究，起源于20世纪80年代初，主要研究其在水泥、混凝土、微晶玻璃、无机聚合物等方面的应用。

而水泥原料要求氧化镁含量低于6％，而镍铁渣中镁含量往往达到20％以上。而诸如制造微晶玻璃、无机聚合物等的方法所处理利用的镍铁渣量相对于我国如此之大的镍铁渣产量来说微乎其微，不具有广泛可行性。而制约镍铁渣在这些领域广泛应用的主要原因就是镍铁渣中的镁未能有效富集。目前未出现实现镍铁渣中有价元素镁的富集的相关研究结果及专利。而实现镍铁渣中有价元素镁的富集显然为镍铁生产行业大批量废渣的资源化提供了新思路，具有在镍铁渣综合利用方面的广泛适用性。因此，高效可行的镍铁渣资源化方法具有广阔的前景，且具有十分良好的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明针对目前镍铁渣利用率低的技术空白，提供了一种从镍铁渣中富集镁的方法，使Mg主要富集于结晶相(Mg含量达到36％，且与基底相有较大差距，而未处理前镍铁渣整体含Mg约为18％)。这样有利于后续阶段将镍铁渣破碎磨细并分离提取出结晶相，得到Mg₂SiO₄，从而有利于在镁冶金工艺中实现对Mg经济高效地提取。本发明所指高Mg含量的镍铁炉渣为矿热炉冶炼红土镍矿生产镍铁后产生的冶金渣体，含Mg品位较高(含25％-30wt％MgO，换算后Mg的含量为15-18％),Mg弥散赋存于多个矿相的镍铁渣。

本发明一种从镍铁渣中富集镁的方法；包括以下方案：

方案一

以熔融的镍铁渣为原料，将熔融的镍铁渣的温度降至1500-600℃，保温至少5min，冷却；得到富镁渣和贫镁渣；

方案二

以冷却的镍铁渣为原料，将冷却的镍铁渣加热至熔融后，降温至1500-600℃，保温至少5min，冷却；得到富镁渣和贫镁渣。

作为优选方案，本发明一种从镍铁渣中富集镁的方法；方案一中，将熔融的镍铁渣的温度降至1300-900℃后保温10-1440min得到富镁渣和贫镁渣。

作为优选方案，本发明一种从镍铁渣中富集镁的方法；方案二中，将冷却的镍铁渣，将冷却的镍铁渣加热至熔融后，降温至1300-900℃，保温10-1440min，得到富镁渣和贫镁渣。