本發(fā)明涉及一種黃鐵礦硫化銅鎳合金廢料造銅锍并回收鎳鐵合金的方法，屬于二次資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)是一個(gè)銅資源相對(duì)較貧乏的國(guó)家，現(xiàn)在又處于一個(gè)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加速，無疑會(huì)對(duì)銅資源的供給提出重大挑戰(zhàn)。但是我國(guó)銅礦石采選的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于冶煉能力，大型以上的礦床僅有3%；多屬于伴生礦，單一礦很少，在開采的礦床中3/4以上為綜合性礦床；原礦中銅的品位很低，平均不到1%，很多銅企業(yè)面臨原礦資源枯竭的風(fēng)險(xiǎn)。然而我國(guó)對(duì)銅礦石需求可以說是呈指數(shù)式增長(zhǎng)、進(jìn)口依賴又很密切、優(yōu)質(zhì)銅礦石價(jià)格繼續(xù)上漲，導(dǎo)致我國(guó)銅供求矛盾日益嚴(yán)重。然而鎳是戰(zhàn)略資源，我國(guó)鎳供給有兩個(gè)部分組成，一部分是新產(chǎn)鎳精礦供應(yīng)，這部分占鎳總供給量的72.9%，另一部分來自再生鎳占27.1%，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，鎳的需求量不斷增加。2010年預(yù)計(jì)中國(guó)鎳消費(fèi)量達(dá)到40萬噸/年以后，中國(guó)成為世界最大的鎳消費(fèi)國(guó)。2010年中國(guó)鎳金屬基礎(chǔ)儲(chǔ)量只有230萬噸左右，2010-2013年來中國(guó)鎳礦勘探?jīng)]有重大進(jìn)展，如果就按照這樣消費(fèi)下去的話，10年后中國(guó)的鎳礦資源將逐漸消耗殆盡。緩解我國(guó)銅、鎳資源的資源壓力，需加大對(duì)二次資源的利用效率。
同時(shí)銅鎳鐵合金廢料在逐年增加，主要包括機(jī)械加工時(shí)產(chǎn)生的廢料、冶煉過程中產(chǎn)生的廢料，尤其海洋工業(yè)部門中損壞的合金構(gòu)件和零件等。另外，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上流通的銅鎳鐵合金廢料大部分從日本、韓國(guó)和中國(guó)的臺(tái)灣等地購入，其化學(xué)成分以銅、鎳、鐵為主，加強(qiáng)對(duì)此的資源化利用無疑對(duì)緩解我國(guó)銅、鎳資源壓力有較為積極的作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種黃鐵礦硫化銅鎳合金廢料造銅锍并回收鎳鐵合金的方法。本發(fā)明以黃鐵礦為硫化劑，充分利用硫元素與銅的親和力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鎳和鐵的親和力，并由于銅锍與鎳鐵水的密度差實(shí)現(xiàn)分離，并對(duì)其進(jìn)行回收。一方面有效回收了銅鎳鐵合金廢料中的銅，同時(shí)還可以直接制得合格的鎳鐵合金。因此，本發(fā)明的實(shí)施，對(duì)銅鎳鐵合金廢料的高效綜合利用意義重大。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
一種黃鐵礦硫化銅鎳合金廢料造銅锍并回收鎳鐵合金的方法，其步驟如下：首先將銅鎳鐵合金廢料破碎、干燥后，待銅鎳鐵合金廢料完全熔融時(shí)，在通入惰性氣體的條件下，加入含水分低于3%黃鐵礦進(jìn)行硫化反應(yīng)，繼續(xù)通入惰性氣體進(jìn)行保溫反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后待銅锍與鎳鐵水分層后，分別放出得到銅锍和鎳鐵合金。
所述銅鎳鐵合金廢料破碎至塊度為20～300mm，含水分低于3%。
所述惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤?，噴吹壓力?.2～1.5mpa。
所述黃鐵礦的加入量為黃鐵礦中硫與銅鎳鐵合金廢料中銅的s/cu的物質(zhì)的量為1.2～1.6：1，黃鐵礦通過噴槍噴入，噴吹壓力為0.5～1.5mpa。
所述硫化反應(yīng)溫度為1400～1600℃，硫化反應(yīng)時(shí)間為1～3h，分層靜置為0.5～1.0h
上述硫化反應(yīng)和保溫反應(yīng)熔煉爐為電阻爐、感應(yīng)爐、電弧爐、等離子爐、電子束爐等電爐。
上述制備得到的銅锍品位為60～90wt%，鎳鐵合金中含鐵1～5wt%。
本發(fā)明的有益效果是：
1、本工藝高效分離銅與鎳鐵組分的同時(shí)，可以直接得到高附加值的鎳鐵合金；
2、工藝過程環(huán)保，操作簡(jiǎn)單，爐子維修費(fèi)用低，生產(chǎn)成本較低。
附圖說明
圖1是本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
如圖1所示,該黃鐵礦硫化銅鎳合金廢料造銅锍并回收鎳鐵合金的方法，其步驟如下：首先將銅鎳鐵合金廢料（cu70wt%，ni27.7wt%，fe2.3wt%）30g，破碎至塊度為20～30mm、干燥至含水分低于3%后，待銅鎳鐵合金廢料在1400℃完全熔融時(shí)，在通入惰性氣體的條件下（惰性氣體為氮?dú)?，流量?00ml/min，噴吹壓力為0.2mp），加入23.5g含水分低于3%、0.2～0.4mm的黃鐵礦（黃鐵礦中硫與銅鎳鐵合金廢料中銅的s/cu的物質(zhì)的量之比為1.2:1，黃鐵礦通過噴槍噴入，噴吹壓力為0.5mpa）在溫度為1450℃進(jìn)行硫化反應(yīng)1h，繼續(xù)通入惰性氣體在1450～1500℃進(jìn)行保溫反應(yīng)60min，反應(yīng)結(jié)束后待銅锍與鎳鐵水分層后靜置0.5h，分別放出得到銅锍和鎳鐵合金。
上述銅锍品位為54wt%，鎳鐵合金中含鐵2wt%。
實(shí)施例2
如圖1所示,該黃鐵礦硫化銅鎳合金廢料造銅锍并回收鎳鐵合金的方法，其步驟如下：首先將銅鎳鐵合金廢料（cu70wt%，ni27.7wt%，fe2.3wt%）破碎至塊度為100～150mm、干燥至含水分低于3%后，待銅鎳鐵合金廢料在1500℃完全熔融時(shí)，在通入惰性氣體的條件下（惰性氣體為氬氣，流量為500ml/min，噴吹壓力為1.5mp），加入31.5g含水分低于3%、0.2～0.4mm的黃鐵礦（黃鐵礦中硫與銅鎳鐵合金廢料中銅的s/cu的物質(zhì)的量為1.6:1，黃鐵礦通過噴槍噴入，噴吹壓力為1.5mpa）在溫度為1600℃進(jìn)行硫化反應(yīng)3h，繼續(xù)通入惰性氣體在1550～1600℃進(jìn)行保溫反應(yīng)60min，反應(yīng)結(jié)束后待銅锍與鎳鐵水分層后靜置1.0h，分別放出得到銅锍和鎳鐵合金。
上述銅锍品位為61wt%，鎳鐵合金中含鐵3wt%。
實(shí)施例3
如圖1所示,該黃鐵礦硫化銅鎳合金廢料造銅锍并回收鎳鐵合金的方法，其步驟如下：首先將銅鎳鐵合金廢料（cu70wt%，ni27.7wt%，fe2.3wt%）破碎至塊度為250～300mm、干燥至含水分低于3%后，待銅鎳鐵合金廢料在1400℃完全熔融時(shí)，在通入惰性氣體的條件下（惰性氣體為氬氣，流量為800ml/min，噴吹壓力為1.0mp），加入27.55g含水分低于3%、0.2～0.4mm的黃鐵礦（黃鐵礦中硫與銅鎳鐵合金廢料中銅的s/cu的物質(zhì)的量為1.4:1，黃鐵礦通過噴槍噴入，噴吹壓力為1.0mpa）在溫度為1400℃進(jìn)行硫化反應(yīng)2.5h，繼續(xù)通入惰性氣體在1400～1450℃進(jìn)行保溫反應(yīng)60min，反應(yīng)結(jié)束后待銅锍與鎳鐵水分層后靜置0.8h，分別放出得到銅锍和鎳鐵合金。
上述銅锍品位為73wt%，鎳鐵合金中含鐵2.6wt%。
以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。