[发明专利]一种利用电脉冲从镍铁渣中富集镁的方法

说明书

一种利用电脉冲从镍铁渣中富集镁的方法。本发明之一种利用电脉冲从镍铁渣中富集镁的方法是当熔融的渣样温度为1450‑1500℃时，往熔池中加入MgO晶种，并搅动熔体。然后启动电脉冲发生装置，对熔体进行电脉冲处理。处理完毕后，对熔体进行两次扒渣处理，获得MgO含量较高的富镁相渣。往熔池中加入MgO晶种有利于促进富镁相的析出，由于析出的富镁相与液相渣存在电导率的差异，在电流的作用下富镁相受到垂直于电流方向的力，使析出的富镁相小颗粒向上或向下运动，在熔池顶部或者底部聚集长成大颗粒的相。本发明直接从熔体中回收富镁相，解决了富镁相在固态镍铁渣呈小颗粒分散分布，难以用磁选法分离的情况；同时提高了处理效率，避免了为达到较好的富集效果，长时间保温而造成大量能量损失的情况，具有良好的社会效益与经济效益。

技术领域

本发明涉及一种利用电脉冲从镍铁渣中富集镁的方法，属于冶金炉渣综合利用领域。

背景技术

镍铁渣是镍铁矿经冶炼提取镍和部分铁之后，采用水淬急冷的方式产生的工业废渣。随着钢铁合金产业的发展以及镍铁冶炼规模的扩大，镍铁渣已成为我国继炼钢渣、炼铁渣、赤泥之后的第四大冶炼渣。尽管渣量巨大，但是绝大部分镍铁渣得不到有效的处理，只能采取堆砌处理或者深海填埋，不仅占用土地，污染环境，还造成了严重的资源浪费，给镍铁冶炼行业的可持续发展带来了严峻的挑战。因此，寻求一种清洁、行之有效的镍铁渣再利用方式迫在眉睫。

镍铁渣的主要元素成分为O、Si、Mg、Al、Fe、Ca、Cr，主要化合物组成为SiO₂和MgO。根据镍铁渣的元素以及成分组成，研究发现镍铁渣可以用来制造无机矿物纤维、微晶玻璃、耐火材料或是混凝土添加剂。但是我国镍铁渣产量巨大，通过制造无机矿物纤维、微晶玻璃及耐火材料来处理镍铁渣的方法并不可行，不具备广泛的可行性。而用作混凝土添加剂要求MgO含量＜6％，镍铁渣中的MgO往往超过30％，超高的镁含量制约了镍铁渣在混凝土方面的应用，仅有小部分的渣被用作混凝土添加剂。所以能不能找到一种有效处理镍铁渣的方法，关键在于能否实现镍铁渣中的MgO的有效富集与分离。

从文献检索的情况来看，目前有一些关于从镍铁渣中富集镁的研究。公开号为CN107513621A的专利《一种从镍铁渣中富集镁的方法》提出了一种通过对熔融镍铁渣长时间保温，从而得到高镁含量的富集相的方法，此方法虽然能够有效的富集渣中的镁元素，但得到的富镁相晶粒细小，弥散分布在基底之中，难以有效分离，且长时间保温能量消耗大。

发明内容

本发明针对现有技术富集效果差，富集后分离效果差，能耗高的问题，提出一种新的从镍铁渣中富集镁的方法。

本发明一种利用电脉冲从镍铁渣中富集镁的方法，该方法的实现方案分为三个步骤：

步骤一、当熔融的渣样温度为1450-1500℃时，往熔池中加入MgO晶种，并搅动熔体；

步骤二、启动电脉冲发生装置，对熔体进行电脉冲处理；

步骤三、处理完毕后，取出电极，对熔体进行一次扒渣处理，强烈搅动熔体，再进行二次扒渣，获得含MgO较高的富镁相渣。

本发明一种利用电脉冲从镍铁渣中富集镁的方法，在步骤一中采用的渣为来自镍铁冶炼工艺产生的镍铁渣。

所述镍铁渣中，MgO的质量百分含量为：27-35％，SiO₂的质量百分含量为：45-55％，余量为FeO_t-Al₂O₃-CaO-Cr₂O₃，金属Ni，Mn，Co等的百分含量≤1％。

在步骤一中，往熔池中加入MgO晶种，得到固液共存的多相渣体系，所述多相渣体系是指只有富镁相为固相，其余组分为液相的体系。

本发明一种利用电脉冲从镍铁渣中富集镁的方法，在步骤一中，加入的MgO晶种的量小于镍铁渣中MgO含量的2％。