[发明专利]一种黄铁矿硫化铜镍合金废料造铜锍并回收镍铁合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种黄铁矿硫化铜镍合金废料造铜锍并回收镍铁合金的方法，属于二次资源综合利用技术领域。

背景技术

我国是一个铜资源相对较贫乏的国家，现在又处于一个经济高速发展的重要战略机遇期。随着我国城镇化建设进程的加速，无疑会对铜资源的供给提出重大挑战。但是我国铜矿石采选的能力远远低于冶炼能力，大型以上的矿床仅有3%；多属于伴生矿，单一矿很少，在开采的矿床中3/4以上为综合性矿床；原矿中铜的品位很低，平均不到1%，很多铜企业面临原矿资源枯竭的风险。然而我国对铜矿石需求可以说是呈指数式增长、进口依赖又很密切、优质铜矿石价格继续上涨，导致我国铜供求矛盾日益严重。然而镍是战略资源，我国镍供给有两个部分组成，一部分是新产镍精矿供应，这部分占镍总供给量的72.9%，另一部分来自再生镍占27.1%，随着经济建设和钢铁工业的发展，镍的需求量不断增加。2010年预计中国镍消费量达到40万吨/年以后，中国成为世界最大的镍消费国。2010年中国镍金属基础储量只有230万吨左右，2010-2013年来中国镍矿勘探没有重大进展，如果就按照这样消费下去的话，10年后中国的镍矿资源将逐渐消耗殆尽。缓解我国铜、镍资源的资源压力，需加大对二次资源的利用效率。

同时铜镍铁合金废料在逐年增加，主要包括机械加工时产生的废料、冶炼过程中产生的废料，尤其海洋工业部门中损坏的合金构件和零件等。另外，目前国内市场上流通的铜镍铁合金废料大部分从日本、韩国和中国的台湾等地购入，其化学成分以铜、镍、铁为主，加强对此的资源化利用无疑对缓解我国铜、镍资源压力有较为积极的作用。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种黄铁矿硫化铜镍合金废料造铜锍并回收镍铁合金的方法。本发明以黄铁矿为硫化剂，充分利用硫元素与铜的亲和力远远大于镍和铁的亲和力，并由于铜锍与镍铁水的密度差实现分离，并对其进行回收。一方面有效回收了铜镍铁合金废料中的铜，同时还可以直接制得合格的镍铁合金。因此，本发明的实施，对铜镍铁合金废料的高效综合利用意义重大。本发明通过以下技术方案实现。

一种黄铁矿硫化铜镍合金废料造铜锍并回收镍铁合金的方法，其步骤如下：首先将铜镍铁合金废料破碎、干燥后，待铜镍铁合金废料完全熔融时，在通入惰性气体的条件下，加入含水分低于3%黄铁矿进行硫化反应，继续通入惰性气体进行保温反应，反应结束后待铜锍与镍铁水分层后，分别放出得到铜锍和镍铁合金。

所述铜镍铁合金废料破碎至块度为20～300mm，含水分低于3%。

所述惰性气体为氮气或氩气，喷吹压力为0.2～1.5MPa。

所述黄铁矿的加入量为黄铁矿中硫与铜镍铁合金废料中铜的S/Cu的物质的量为1.2～1.6：1，黄铁矿通过喷枪喷入，喷吹压力为0.5～1.5MPa。

所述硫化反应温度为1400～1600℃，硫化反应时间为1～3h，分层静置为0.5～1.0h

上述硫化反应和保温反应熔炼炉为电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉等电炉。

上述制备得到的铜锍品位为60～90wt%，镍铁合金中含铁1～5wt%。

本发明的有益效果是：

1、本工艺高效分离铜与镍铁组分的同时，可以直接得到高附加值的镍铁合金；

2、工艺过程环保，操作简单，炉子维修费用低，生产成本较低。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示,该黄铁矿硫化铜镍合金废料造铜锍并回收镍铁合金的方法，其步骤如下：首先将铜镍铁合金废料（Cu70wt%，Ni27.7wt%，Fe2.3wt%）30g，破碎至块度为20～30mm、干燥至含水分低于3%后，待铜镍铁合金废料在1400℃完全熔融时，在通入惰性气体的条件下（惰性气体为氮气，流量为300ml/min，喷吹压力为0.2MP），加入23.5g含水分低于3%、0.2～0.4mm的黄铁矿（黄铁矿中硫与铜镍铁合金废料中铜的S/Cu的物质的量之比为1.2:1，黄铁矿通过喷枪喷入，喷吹压力为0.5MPa）在温度为1450℃进行硫化反应1h，继续通入惰性气体在1450～1500℃进行保温反应60min，反应结束后待铜锍与镍铁水分层后静置0.5h，分别放出得到铜锍和镍铁合金。

上述铜锍品位为54wt%，镍铁合金中含铁2wt%。

实施例2