專利名稱：一種利用廢氧化鋁基鎳觸媒提煉鎳鐵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種提煉鎳鐵合金的方法。
背景技術(shù)：
氧化鋁基鎳觸媒，是廣泛應(yīng)用于石油，化工，化肥，制藥等行業(yè)的一種工業(yè)催化劑， 目前我國全年廢棄的氧化鋁基鎳觸媒共計超過IO萬噸，其典型化學成分(重量百分比) 為60. 5%的Al203，5. 1%的Ni，4. 31 %的Fe，2. 83%的Ca0， 1. 43%的Mg0，5. 41 %的Si02， 2%的C， 1 %的P， 0. 2%的S。目前大多數(shù)的廢氧化鋁基鎳觸媒中各成分含量與前述差不多。
目前，研究從廢氧化鋁基鎳觸媒中提煉鎳的方法和專利有很多，其中主要的是經(jīng) 過酸浸溶出，再經(jīng)選擇性沉淀得到鎳金屬沉淀或鎳鹽，如專利申請?zhí)枮?00710303806. 8、名 稱為"一種氧化鎳廢催化劑的溶解處理方法"的中國發(fā)明專利申請；還有采用堿焙燒然后進 行鎳渣還原造锍熔煉得到锍鎳，如專利申請?zhí)枮?00310105096. x、名稱為"從廢鋁基含鎳催 化劑回收鎳和鋁的方法"的中國專利申請。這些方法都能處理一部分氧化鋁基鎳觸媒，但 是，其工藝復雜，流程較長，處理能力不強，利用率低，同時污染嚴重，難以實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、成本低、利用率高、環(huán)境友好、易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)
化、規(guī)?；a(chǎn)的利用廢氧化鋁基鎳觸媒提煉鎳鐵的方法。 實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下 —種利用廢氧化鋁基鎳觸媒提煉鎳鐵的方法，其特征在于包括如下步驟
a，按照鎳觸媒中氧化鋁的含量配入鈉鹽，鈉鹽為燒堿或純堿，鈉鹽配入量為與鎳 觸媒所含氧化鋁反應(yīng)生成鋁酸鈉所需要的摩爾量的1 3倍，配料后進行焙燒，其焙燒溫度 為600 1300°C ; b，將焙燒后的產(chǎn)物粉碎后投入水中加熱到沸騰，沸騰10 20min至可見到沸水冒 大泡即停止加熱； c，將b步驟所得溶液過濾、洗滌，得到鋁酸鈉的水溶液和含鎳的鎳渣； d，將c步驟得到的鎳渣干燥，配入碳質(zhì)還原劑和造渣輔料混合后加入電弧爐或礦
熱爐或高爐或熱風爐中冶煉，得到鎳鐵合金和爐渣。冶煉采用常規(guī)的冶煉方法。 本方案中涉及的化學反應(yīng)方程式 氧化鋁和燒堿反應(yīng)方程式Al203+2NaOH = 2NaA102+H20 ;
氧化鋁和純堿反應(yīng)方程式Al203+Na2C03 = 2NaA102+C02 ; 根據(jù)前述方法所得到的鎳鐵合金的成分范圍(重量百分比)如下Ni :20-60% ; C :0. 5-4% ;P :0. 5-5% ;S :0. 1-5% ;Fe :余量。 根據(jù)前述方案得到的鎳鐵合金再進行精煉，即對前述的鎳鐵合金進行脫硫、脫 磷、脫碳處理，經(jīng)精煉后得到的鎳鐵合金成分范圍(重量百分比)如下Ni :20 60% ;
C《0. 5% ;P《0. 5% ;S《0. 1% ;Fe余量。脫硫、脫磷、脫碳處理采用當前冶煉行業(yè)常規(guī)的冶煉方法。 前述的方法的d步驟中，碳質(zhì)還原劑為煤或碳粉或石墨，造渣輔料為石灰、螢石中 的一種或兩種。 本發(fā)明的有益效果是工藝簡單、生產(chǎn)周期短、成本低、產(chǎn)率高、對環(huán)境污染小，易于 產(chǎn)業(yè)化，有較明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
具體實施例方式以下給出本發(fā)明的兩個具體實施例
實施例一 將廢氧化鋁基鎳觸媒烘干磨粉后化驗，其各成分重量百分比如下60. 1%的Al203，4. 82%的附，4. 31 %的Fe，2. 83%的Ca0， 1. 43X的Mg0，5. 41 %的
Si02，2X的C， 1%的P，O. 2%的S。 取5噸上述廢氧化鋁基鎳觸媒，加入3. 070噸燒堿混勻成球，將球投入60(TC左 右的回轉(zhuǎn)窯焙燒2小時，出爐后自然冷卻至常溫，粉碎，將得到的粉末投入到水中加熱，水 沸騰后20分鐘，看到反應(yīng)器中有大氣泡冒出，停止加熱，用冷水稀釋降溫冷卻后即可開始 過濾，期間不斷對濾渣(含鎳的鎳渣)進行洗滌，將濾液回收得到鋁酸鈉的水溶液，將赤泥 (即鎳渣)回收烘干，重量為1.788噸，化驗成分如下(重量百分比，下同)9.54%的八1203， 13. 41 %的Ni， 12. 05%的Fe，8. 21 %的Ca0，8. 14X的Mg0，9. 2%的Si02，0. 69%的C，O. 1% 的P，O. 01%的S。 將赤泥配入適量碳粉成球，配碳量按Ni+Fe : C = 1 : 1. 2 (摩爾比)進行。將赤泥 球投入電弧爐進行還原冶煉，同時加入石灰50公斤，螢石15公斤造渣，待反應(yīng)充分結(jié)束后 排渣出鐵，得到鎳鐵合金430公斤，化驗成分如下55 %的Ni， 2. 3 %的C， 0. 6 %的P， 0. 1 % 的S， Fe余量。
實施例二 將廢氧化鋁基鎳觸媒烘干磨粉后化驗，其各成分重量百分比如下 60. 1%的Al203，4. 82%的附，4. 31 %的Fe，2. 83%的CaO， 1. 43X的Mg0，5. 41 %的
Si02，2X的C， 1%的P，O. 2%的S。 取5噸上述廢氧化鋁基鎳觸媒，加入3. 2噸純堿混勻成球，將球投入130(TC左右 回轉(zhuǎn)窯焙燒2小時，出爐后自然冷卻至室溫，粉碎，將得到的粉末投入到水中加熱，水沸騰 后10分鐘，看到反應(yīng)器中有大氣泡冒出，停止加熱，用冷水稀釋降溫冷卻后即可開始過濾， 期間不斷對濾渣進行洗滌，將濾液回收得到鋁酸鈉的水溶液，將赤泥(即濾渣)回收烘干， 重量為1. 68噸，化驗成分如下 8. 95%的A1203， 14. 3%的Ni， 12. 88%的Fe，7. 22%的Ca0，7. 64%的Mg0，8. 71% 的Si02，0. 39%的C，O. 1%的P，O. 01 %的S。 將上述赤泥配入適量碳粉成球，配碳量按Ni+Fe : C=l : 1. 2(摩爾比)進行。 將赤泥球投入電弧爐進行還原冶煉，同時配入石灰50公斤，螢石20公斤造渣，待反應(yīng)充分 結(jié)束后排渣。 反應(yīng)進入精煉周期，進行氧化脫磷脫碳，還原脫硫等，待產(chǎn)品P、 S、 C等微量元素達 到要求后出爐，得到鎳鐵合金400公斤，化驗成分如下58. 5%的Ni， 0. 02%的C， 0. 015%的
4P，O. 02X的S，F(xiàn)e余〗
權(quán)利要求
一種利用廢氧化鋁基鎳觸媒提煉鎳鐵的方法，其特征在于包括如下步驟a，按照鎳觸媒中氧化鋁的含量配入鈉鹽，鈉鹽為燒堿或純堿，鈉鹽配入量為與鎳觸媒所含氧化鋁反應(yīng)生成鋁酸鈉所需要的摩爾量的1～3倍，配料后進行焙燒，其焙燒溫度為600～1300℃；b，將焙燒后的產(chǎn)物粉碎后投入水中加熱到沸騰，沸騰至可見到沸水冒大泡即停止加熱；c，將b步驟所得溶液過濾、洗滌，得到鋁酸鈉的水溶液和含鎳的鎳渣；d，將c步驟得到的鎳渣干燥，配入碳質(zhì)還原劑和造渣輔料混合后加入電弧爐或礦熱爐或高爐或熱風爐中冶煉，得到鎳鐵合金和爐渣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氧化鋁基鎳觸媒提煉鎳鐵的方法，其特征在于所述得到的鎳鐵合金的成分的重量百分比如下Ni :20-60% ;C :0. 5-4% ;P :0. 5-5% ;S :0. 1-5% ;Fe :余量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氧化鋁基鎳觸媒提煉鎳鐵的方法，其特征在于將所述的鎳鐵合金再進行精煉，對所述的鎳鐵合金進行脫硫、脫磷、脫碳處理，經(jīng)精煉后得到的鎳鐵合金成分重量百分比如下Ni :20 60% ;C《0. 5% ;P《0. 5% ;S《0. 1% ;Fe
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢氧化鋁基鎳觸媒提煉鎳鐵的方法，其特征在于所述的d步驟中，配入的碳質(zhì)還原劑的量與鎳渣中所含鎳和鐵的總量的摩爾量比為i-i. 5 : i。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種利用廢氧化鋁基鎳觸媒提煉鎳鐵的方法，其特征在于所述的d步驟中，碳質(zhì)還原劑為煤或碳粉或石墨，造渣輔料為石灰、螢石中的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用廢氧化鋁基鎳觸媒提煉鎳鐵的方法，涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域。它主要是利用燒堿或純堿等鈉鹽焙燒氧化鋁基鎳觸媒，再經(jīng)沸水溶解得到鋁酸鈉的水溶液和含鎳的鎳渣；將鎳渣經(jīng)電弧爐、礦熱爐、高爐或熱風爐等冶煉鎳鐵合金。本發(fā)明具有方法簡單、成本低廉、利用率高、污染小，能夠直接得到適合鋼鐵企業(yè)使用的高含量純凈鎳鐵，適合規(guī)?；a(chǎn)，同時符合國家循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展政策。
文檔編號C21B11/00GK101792866SQ20101013275
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者殷小東, 盛國大, 盛小剛, 章兼培, 蔣偉, 陳衛(wèi)文 申請人:常州市興昌盛合金制品有限公司;常州市茂盛特合金制品廠