一种镍铁合金资源化综合利用方法

本发明涉及合金资源再利用，具体为一种镍铁合金资源化综合利用方法。

背景技术：

1、镍铁合金是一种重要的金属合金，通常包含镍和铁等元素，广泛用于不同工业领域，如不锈钢制造、电池制造、航空航天等。资源化综合利用能够最大程度地减少废弃物产生，提高资源利用效率。

2、现有技术中的镍铁合金资源化综合利用方法在进行废旧合金处理得到镍铁合金时，其中学处理过程中产生的副产品，一般都是利用其他化学试剂再次进行中和，虽然能够处理到副产品，但是残留的化学试剂一样会对环境造成危害，不利于环保。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种镍铁合金资源化综合利用方法，解决了在对镍铁合金的化学处理过程中产生的副产品，一般都是利用其他化学试剂再次进行中和，残留的化学试剂一样会对环境造成危害，不利于环保的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种镍铁合金资源化综合利用方法，包括以下步骤：

3、步骤一：对废弃的合金根据不同的成分，分离成不同的废弃合金，从而方便后续的处理；

4、步骤二：结合新能源技术，利用新能源技术提供能源，为磁选和重力分离设备提供能源，并对步骤一中分离得来的合金进行物理分离；

5、步骤三：利用步骤二中的新能源，为冶炼设备提供能源，并将步骤二中物理分离出来的合金送入冶炼设备中，通过高温处理将合金中的杂质和其他元素去除，得到相对纯净的镍铁合金；

6、步骤四：利用高温还原技术将镍铁合金中的氧化物还原成金属形式，并提高了镍铁合金的纯度和质量，减少对环境的影响，在进行高温还原技术时，使用步骤二中的新能源技术提供能源；

7、步骤五：利用步骤二中新能源提供能源对步骤四中得到的镍铁合金，进行电解；

8、步骤六：利用化学方法去除步骤五中得到的镍铁合金中残留的杂质和有害物质，且用吸附剂和生物处理的方法将化学处理后的副产品进行处理；

9、步骤七：将步骤六中经过处理的镍铁合金进行再生合金制备，继续利用。

10、优选的，所述步骤一中分离成不同的废弃合金有以下几种分离方法：

11、一、对于含有铁的废弃合金，能够利用磁性差异进行分离，通过磁选设备，利用磁性将含铁合金分离出来，而非磁性的成分则不会被吸附，能够轻松分离；

12、二、利用废弃合金的密度差异，能够通过密度分离技术将重金属或轻金属成分分离出来；

13、三、对含镍合金进行酸性处理，能够使镍与其他金属分离，化学反应使得特定金属形成可分离的化合物或溶液，随后能够通过沉淀、过滤的步骤分离出目标金属；

14、四、通过电解过程分离金属，这种方法通常用于含有多种金属的废弃合金，能够利用不同金属的电位差进行分离，使它们在电解过程中沉积或溶解；

15、五、对废弃合金进行人工分类，有经验的操作人员能够通过视觉检查、外观、颜色和质地的特征，将不同成分的废弃合金手工分拣出来。

16、优选的，所述步骤二中的物理分离利用以下设备进行分离：

17、（1）、利用磁选机将铁磁性的部分分离出来，从而实现废弃合金中铁的回收；

18、（2）、利用离心分离机将不同密度的物质分离出来，即重金属或轻金属成分分离出来，实现精确的密度分离；

19、（3）、利用气流分选机将废弃合金中的不同密度、形状的颗粒进行分离，用于分离废弃合金中的轻质和重质颗粒；

20、（4）、利用光学分选机对废弃合金进行识别和分类，根据颜色、形状的特征进行分离，用于废弃合金中含有不同颜色的金属。

21、优选的，所述步骤四中利用高温还原技术将镍铁合金中的氧化物还原成金属形式中的设备为：

22、a.利用电弧炉放电加热，将氧化物还原为金属；

23、b.利用感应炉在镍铁合金中产生涡流，从而将材料加热到高温，也可用于高温还原反应，将氧化物还原为金属；

24、c.电阻炉是通过电阻加热的方式进行高温处理的设备，用于还原反应，将氧化物还原成金属。

25、优选的，所述步骤六中利用化学方法为酸性溶液将镍铁合金进行酸性溶解，并有选择性地将镍和铁以及一些杂质溶解，并留下不溶解的残渣，并且利用氧化还原反应将一些有害物质转化为可溶性或不活性的形式，能够通过调整氧化还原势、添加还原剂或氧化剂来实现。

26、优选的，所述酸性溶液为硝酸、盐酸、硫酸和王水，所述硝酸、盐酸和硫酸均为强酸，所述王水具有强烈的氧化性。

27、优选的，所述还原剂为亚硫酸盐、亚硫酸氢钠或者亚硫酸氢钾，所述氧化剂为过氧化氢、高锰酸钾或者硝酸。

28、优选的，所述步骤六中吸附剂为活性炭、离子交换树脂、硅胶和氧化铝。

29、优选的，所述步骤六中生物处理的方法为：

30、a.生物吸附，利用生物体表面的活性物质来吸附并固定金属离子或有机物；

31、b.生物还原，利用微生物或其代谢物将金属离子还原为其较少毒性或不活性形式的过程；

32、c.植物吸收，通过植物的根系吸收土壤或水中的有毒物质；

33、d.微生物降解，适当选择和培养具有分解能力的微生物，使其降解废弃合金中的有机成分。

34、优选的，所述活性炭的作用是去除废弃合金中的有机杂质和重金属，所述离子交换树脂用于去除废弃合金中的金属离子，通过交换树脂与废液中的离子发生离子交换反应，所述硅胶用于吸附废弃合金中的特定成分，所述氧化铝用于吸附水溶液中的成分。

35、本发明提供了一种镍铁合金资源化综合利用方法。具备以下有益效果：

36、1、本发明通过利用吸附剂进行物理处理，在通过生物还原将金属离子还原成较少毒性或者不活性形式，并能够利用植物吸收土壤或者水中的有毒物质，从而能够起到减少毒性物质，继而能够有效且环保地解决化学处理的副产品，以及副产品带来的环境危害，从而保护了环境。

37、2、本发明利用新能源作为物理分离、冶炼和高温还原技术的能源，从而能够减少能耗，从而能够减少成本，并且利用新能源技术同样也能够减少对传统能源的利用，进一步降低了对环境的危害，且提高了经济效应。

技术特征：

1.一种镍铁合金资源化综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种镍铁合金资源化综合利用方法，其特征在于，所述步骤一中分离成不同的废弃合金有以下几种分离方法：

3.根据权利要求1所述的一种镍铁合金资源化综合利用方法，其特征在于，所述步骤二中的物理分离利用以下设备进行分离：

4.根据权利要求1所述的一种镍铁合金资源化综合利用方法，其特征在于，所述步骤四中利用高温还原技术将镍铁合金中的氧化物还原成金属形式中的设备为：

5.根据权利要求1所述的一种镍铁合金资源化综合利用方法，其特征在于，所述步骤六中利用化学方法为酸性溶液将镍铁合金进行酸性溶解，并有选择性地将镍和铁以及一些杂质溶解，并留下不溶解的残渣，并且利用氧化还原反应将一些有害物质转化为可溶性或不活性的形式，能够通过调整氧化还原势、添加还原剂或氧化剂来实现。

6.根据权利要求5所述的一种镍铁合金资源化综合利用方法，其特征在于，所述酸性溶液为硝酸、盐酸、硫酸和王水，所述硝酸、盐酸和硫酸均为强酸，所述王水具有强烈的氧化性。

7.根据权利要求5所述的一种镍铁合金资源化综合利用方法，其特征在于，所述还原剂为亚硫酸盐、亚硫酸氢钠或者亚硫酸氢钾，所述氧化剂为过氧化氢、高锰酸钾或者硝酸。

8.根据权利要求1所述的一种镍铁合金资源化综合利用方法，其特征在于，所述步骤六中吸附剂为活性炭、离子交换树脂、硅胶和氧化铝。

9.根据权利要求1所述的一种镍铁合金资源化综合利用方法，其特征在于，所述步骤六中生物处理的方法为：

10.根据权利要求1所述的一种镍铁合金资源化综合利用方法，其特征在于，所述活性炭的作用是去除废弃合金中的有机杂质和重金属，所述离子交换树脂用于去除废弃合金中的金属离子，通过交换树脂与废液中的离子发生离子交换反应，所述硅胶用于吸附废弃合金中的特定成分，所述氧化铝用于吸附水溶液中的成分。

技术总结
本申请涉及合金资源再利用技术领域，公开了一种镍铁合金资源化综合利用方法，包括对废弃的合金根据不同的成分，分离成不同的废弃合金，从而方便后续的处理；结合新能源技术，利用新能源技术提供能源，为磁选和重力分离设备提供能源，并对步骤一中分离得来的合金进行物理分离；利用步骤二中的新能源，为冶炼设备提供能源，并将步骤二中物理分离出来的合金送入冶炼设备中，通过高温处理将合金中的杂质和其他元素去除，得到相对纯净的镍铁合金。通过利用吸附剂进行物理处理，再通过生物还原将金属离子还原成较少毒性或者不活性形式，能够起到减少毒性物质，解决化学处理的副产品，保护了环境。

技术研发人员：林军,苏佳伟,孙露静
受保护的技术使用者：南京师范大学常州创新发展研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6