专利名称：处理含铜含镍固体废物的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种回收有价有色金属的方法，尤其是一种处理含铜含镍固体废 物的工艺方法，该固体废物主要来自印制电路板生产企业的废水处理过程中最终
产生的滤泥等，进厂含水率约为75 80%，主要成分为铜、镍等金属类及石英等 无机物类。
背景技术：
随着我国国民经济的高速发展，有色金属工业的发展为我国电力、交通、建 筑、电子信息、国防工业等相关行业以及高新技术产业的发展提供了支撑和极大 促进，我国已成为当今世界主要有色金属消费国，在国际有色金属市场占有重要 的位置，但是，我国有色金属原料供应严重不足，这己成为我国有色金属工业发 展的瓶颈，而另一方面，在印制电路板生产企业的废水处理最终产生的滤泥中， 其干基滤泥的含铜(镍)量却高达10%左右，而铜等矿石品位达到1%就有很高的 开采价值，因此，印制电路板生产企业废水处理产生的滤泥具有极高的回收利用 价值。但实际上因收集来的含铜含镍滤泥来源很复杂，成分差异很大，金属品位 较低，现有的技术方法中采用小冲天冶炼炉和露天堆晒，其缺点是炉子炉床面积 较小(0.5n/左右)，无任何收尘装置，炉气直接从炉顶排出，产量低，能耗高， 回收率低，环境污染大，而且冶炼炉料基本是高品位炉料，较为单一。露天堆晒 造成粉尘扬尘大，污染环境，造成区域重金属污染严重现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术总的不足而提供一种环保低耗 回收率高的处理含铜含镍固体废物的工艺方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是该处理含铜含镍固体废物的工 艺方法，其特点是首先采用沸腾回转干燥法对固体废物进行预处理得到入炉炉 料，然后采用还原法对入炉炉料进行还原熔炼，所述的还原熔炼为在还原熔炼炉
4内加入炭精燃料，其燃烧放出的热量使炉料熔化，同时形成一氧化碳还原气氛， 使铜或镍的金属氧化物还原，还原熔炼得到的液铜或液镍经过浇铸包得到次粗 铜、次粗镍、冰铜或冰镍，还原熔炼得到的炉渣经过水淬处理回收利用，还原熔 炼得到的烟气经过尾气处理系统回收利用。
本发明所述的采用沸腾回转干燥法对固体废物进行预处理过程为将含铜含 镍的固体废物滤泥在沸腾-回转窑中干燥，干燥过程采用炭精粉作为热源燃烧，
干燥温度为800'C-900'C,使固体废物的含水率降到25%以下，再送到压块机中 压制成砖形炉料，该砖形炉料为240mn^ll5mi^53mra标准规格，所述砖形炉料作 为环保还原熔炼炉的入炉炉料。
本发明所述的采用还原法对入炉炉料进行还原熔炼过程为将炭精、熔剂、砖 形炉料，通过箕斗提升机轮流加入到还原熔炼炉中，炉料自上而下运行，还原熔 炼炉底部风口为熔化区，炉料达到风口区熔化，空气经风口鼓入，在风口区使炭 精燃烧，产生高温炉气自下而上运行，与炉料逆向运行，进行热交换，使炉料逐 渐受热而完成还原熔炼过程，所述熔剂为石英石和石灰石，铜镍泥石英石石 灰石的比例为h 0.05-0.1: 0.05-0.1，还原熔炼温度为1150。C-固。C，还原熔 炼得到液铜或液镍、炉渣、烟气。
本发明所述的还原熔炼炉采用全水套式结构，冷却水来自高位水塔，排至回 水池。
本发明所述的还原熔炼炉风口区熔炼的炉料经炉缸沉降，炉渣与铜或镍澄清 分离，炉渣从出渣口阶段性放出水淬，水淬水为水塔冷却循环水，所得液铜或液 镍从出料口阶段性放出经过浇铸包得到次粗铜、次粗镍、冰铜或冰镍，随着炉料 的不断熔化，炉料面不断下降，不断补充炉料，使还原熔炼炉顶料保持衡定的水 平料面。
本发明所述的还原熔炼炉顶部排出的烟气进入尾气处理系统，分别经沉灰 筒、布袋除尘器联合处理，去除其中的重金属烟尘后，最后经引风机、洗涤塔、 脱硫塔和烟囱排空。
本发明通过沉灰筒、布袋除尘器收集下来的烟尘，其氧化锌含量低于60%的 返回制砖机制砖后进入还原熔炼炉，氧化锌含量高于60%的作为产品出售。
本发明与现有技术相比具有以下有点1、本工艺技术改变原有固体废物落后的小冲天冶炼炉生产工艺技术，采用沸腾回转法干燥一环保还原炉进行无害化 处理工艺技术，极大地改善了小冲天炉生产造成的环境污染问题。2、采用沸腾-回转法干燥技术改变以前固体废物露天堆晒方式，减少扬尘等污染，改善区域环 境。3、沸腾-回转法干燥技术固体废物干燥温度低(800-卯0'C),适应原料范围 广(粒度O. lmm-100mm和含水量5-30%)。 4、还原熔炼炉采用合理配方(铜 镍泥石英石石灰石=1: 0.05-0.1: 0.05-0.1),渣型合理，有色金属和杂质分 离效果好。5、有色金属回收率高，炉渣中含有色金属《0.3% (重量百分比)。6、 采用炭精燃料(热值》8000kcal/kg),降低能耗，焦率《14%，行业最佳指标。7、 烟气脱硫采用"超细喷雾旋流双路双循环石灰一石膏法脱硫技术"，脱硫效率^ 90%。
图l为本发明工艺流程图。
具体实施例方式
实施例1
参见图l,由于固体废物的含水量较高，粒度很细，为了保证环保还原熔炼 炉内的温度、增加炉料的透气性，提高其床能率，将这部分滤泥输入沸腾供热炉 以及回转窑干燥，干燥温度为800'C,再通过带式输送机送到制砖机中压制成具 有一定强度和粒度的砖形炉料，该砖形炉料为240*115*53111111标准砖规格，作为 环保还原熔炼炉的入炉炉料。回转窑干燥所需热源来自环保还原法生产工艺炭精 破碎过程中产生的炭精粉燃烧。干燥之后使固体废物的含水率由75 80%降到 25%以下，回转窑中产生的烟尘依次经过布袋除尘器以及引风机处理然后排空。
炭精~^剂一砖形炉料通过箕斗提升机轮流加入到还原熔炼炉中，熔剂为 石英石和石灰石，各成分配比为铜(镍)泥石英石石灰石=1: 0.05: 0.05。
炭精燃烧，其燃烧放出的热量足以使炉料熔化，同时形成一定的还原气氛，该还 原气氛为一氧化碳，炉料自上而下运行，还原熔炼炉底部风口为熔化区，炉料达 到风口区熔化。空气经风口鼓入，在风口区使炭精燃烧，产生高温，高温炉气自 下而上运行，与炉料逆向运行，进行热交换，使炉料逐渐受热而完成各种冶炼过 程，从而得到液态铜或液态镍、炉渣、烟气、烟尘等熔炼产物，还原熔炼温度为
1150'C。所述的还原熔炼炉风口区熔炼的炉料经炉缸沉降，炉渣与铜或镍澄清分离，炉渣从出渣口阶段性放出水淬，水淬水为循环水塔冷却水，所得液态铜或液 态镍从出料口阶段性放出经过浇铸包得到次粗铜、次粗镍、冰铜或冰镍，随着炉 料的不断熔化，炉料面不断下降，不断补充炉料，使还原熔炼炉顶料保持衡定的 水平料面。
还原熔炼炉采用全水套式结构，冷却水来自主厂房附近的高位水塔，排至主 厂房附近的回水池。
从还原熔炼炉顶部排出的烟气进入尾气处理系统，分别经沉灰筒、布袋除尘 器联合处理，去除其中的重金属烟尘后，最后经引风机、洗涤塔、脱硫塔和烟囱 排空。通过沉灰筒、布袋除尘器收集下来的烟尘，其氧化锌含量低于60%的返回 制砖机制砖后进入还原熔炼炉，氧化锌含量高于60%的作为产品出售。
实施例2
参见图l,由于固体废物的含水量较高，粒度很细，为了保证环保还原熔炼 炉内的温度、增加炉料的透气性，提高其床能率，将这部分滤泥输入沸腾供热炉 以及回转窑干燥，干燥温度为900'C,再通过带式输送机送到制砖机中压制成具 有一定强度和粒度的砖形炉料，该砖形炉料为24(H115+53mm标准砖规格，作为 环保还原熔炼炉的入炉炉料。回转窑干燥所需热源来自环保还原法生产工艺炭精 破碎过程中产生的炭精粉燃烧。干燥之后使固体废物的含水率由75 80%降到 25%以下，回转窑中产生的烟尘依次经过布袋除尘器以及引风机处理然后排空。
炭精一熔剂一砖形炉料通过箕斗提升机轮流加入到还原熔炼炉中，熔剂为 石英石和石灰石，各成分配比为铜(镍)泥石英石石灰石-l: 0.1: 0.1。 炭精燃烧，其燃烧放出的热量足以使炉料熔化，同时形成一定的还原气氛，该还 原气氛为一氧化碳，炉料自上而下运行，还原熔炼炉底部风口为熔化区，炉料达 到风口区熔化。空气经风口鼓入，在风口区使炭精燃烧，产生高温，高温炉气自 下而上运行，与炉料逆向运行，进行热交换，使炉料逐渐受热而完成各种冶炼过 程，从而得到液态铜或液态镍、炉渣、烟气、烟尘等熔炼产物，还原熔炼温度为
125(TC。所述的还原熔炼炉风口区熔炼的炉料经炉缸沉降，炉渣与铜或镍澄清分
离，炉渣从出渣口阶段性放出水淬，水淬水为循环水塔冷却水，所得液态铜或液 态镍从出料口阶段性放出经过浇铸包得到次粗铜、次粗镍、冰铜或冰镍，随着炉 料的不断熔化，炉料面不断下降，不断补充炉料，使还原熔炼炉顶料保持衡定的水平料面。
还原熔炼炉采用全水套式结构，冷却水来自主厂房附近的高位水塔，排至主 厂房附近的回水池。
从还原熔炼炉顶部排出的烟气进入尾气处理系统，分别经沉灰筒、布袋除尘 器联合处理，去除其中的重金属烟尘后，最后经引风机、洗涤塔、脱硫塔和烟囱 排空。通过沉灰筒、布袋除尘器收集下来的烟尘，其氧化锌含量低于60%的返回 制砖机帝鹏后进入还原熔炼炉，氧化锌含量高于60%的作为产品出售。
本发明所述的烟气处理工艺流程中采用了超细喷雾双路双循环"石灰一石 膏"法脱硫技术，该技术已在中国专利ZL 200510050693.6中公开，为现有技术， 本发明不再累述。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任 何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润 饰，均应属于本发明的保护范围。
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权利要求
1、一种处理含铜含镍固体废物的工艺方法，其特征在于首先采用沸腾回转干燥法对固体废物进行预处理得到入炉炉料，然后采用还原法对入炉炉料进行还原熔炼，所述的还原熔炼为在还原熔炼炉内加入炭精燃料，其燃烧放出的热量使炉料熔化，同时形成一氧化碳还原气氛，使铜或镍的金属氧化物还原，还原熔炼得到的液铜或液镍经过浇铸包得到次粗铜、次粗镍、冰铜或冰镍，还原熔炼得到的炉渣经过水淬处理回收利用，还原熔炼得到的烟气经过尾气处理系统回收利用。
2、根据权利要求1所述的处理含铜含镍固体废物的工艺方法，其特征在于: 所述的釆用沸腾回转干燥法对固体废物进行预处理过程为将含铜含镍的固体废 物滤泥在沸腾-回转窑中干燥，干燥过程采用炭精粉作为热源燃烧，千燥温度为 800'C-90CTC，使固体废物的含水率降到25%以下，再送到压块机中压制成砖形 炉料，该砖形炉料为240鹏*115咖*53鹏标准砖规格，所述砖形炉料作为环保还 原熔炼炉的入炉炉料。
3、 根据权利要求1所述的处理含铜含镍固体废物的工艺方法，其特征在于: 所述的采用还原法对入炉炉料进行还原熔炼过程为将炭精、熔剂、砖形炉料通过 箕斗提升机轮流加入到还原熔炼炉中，炉料自上而下运行，还原熔炼炉底部风口 为熔化区，炉料达到风口区熔化，空气经风口鼓入，在风口区使炭精燃烧，产生 高温炉气自下而上运行，与炉料逆向运行，进行热交换，使炉料逐渐受热而完成 还原熔炼过程，所述熔剂为石英石和石灰石，铜镍泥石英石石灰石的比例为1: 0.05-0.1: 0.05-0.1，还原熔炼温度为1150°C-1250'C，还原熔炼得到液铜或液 镍、炉渣、烟气。
4、 根据权利要求1或3所述的处理含铜含镍固体废物的工艺方法，其特征 在于所述的还原熔炼炉采用全水套式结构，冷却水来自高位水塔，排至回水池。
5、 根据权利要求1或3所述的处理含铜含镍固体废物的工艺方法，其特征 在于:所述的还原熔炼炉风口区熔炼的炉料经炉缸沉降,炉渣与铜或镍澄清分离，炉渣从出渣口阶段性放出水淬，水淬水为循环水塔冷却水，所得液态铜或液态镍 从出料口阶段性放出经过浇铸包得到次粗铜、次粗镍、冰铜或冰镍，随着炉料的不断熔化，炉料面不断下降，不断补充炉料，使还原熔炼炉顶料保持衡定的水平 料面。
6、 根据权利要求1或3所述的处理含铜含镍固体废物的工艺方法，其特征在于所述的还原'熔炼炉顶部排出的烟气进入尾气处理系统，分别经沉灰筒、布 袋除尘器联合处理，去除其中的重金属烟尘后，最后经引风机、洗漆塔、脱硫塔 和烟囱排空。
7、 根据权利要求6所述的处理含铜含镍固体废物的工艺方法，其特征在于: 通过沉灰筒、布袋除尘器收集下来的烟尘，其氧化锌含量低于60%的返回制砖机, 制砖后进入还原熔炼炉，氧化锌含量高于60%的作为产品出售。
全文摘要
本发明公开了一种处理含铜含镍固体废物的工艺方法，其特点是首先采用沸腾回转干燥法对固体废物进行预处理得到入炉炉料，然后采用还原法对入炉炉料进行还原熔炼，所述的还原熔炼为在还原熔炼炉内加入炭精燃料，其燃烧放出的热量使炉料熔化，同时形成一氧化碳还原气氛，使铜或镍的金属氧化物还原，还原熔炼得到的液铜或液镍经过浇铸包得到次粗铜、次粗镍、冰铜或冰镍，还原熔炼得到的炉渣经过水淬处理回收利用，还原熔炼得到的烟气经过尾气处理系统回收利用。本发明改变了原有固体废物落后的小冲天冶炼炉生产工艺技术，采用无害化处理工艺技术，极大地改善了小冲天炉生产造成的环境污染问题，整个工艺过程环保低耗，且铜镍等回收率高。
文档编号C22B23/00GK101597691SQ200910101279
公开日2009年12月9日 申请日期2009年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者何庆仁, 吴金宝, 军 孟 申请人:富阳申能固废环保再生有限公司