處理鎳渣的系統和方法與流程
2023-10-23 12:56:37 1
本發明屬於化工冶金領域，具體而言，本發明涉及處理鎳渣的系統和方法。
背景技術：
鎳渣是火法煉鎳過程中排出的熔融棄渣，排出溫度為1200～1300攝氏度，屬有色金屬渣中的一種。現階段鎳鐵企業所產生的爐渣基本冷卻後送往渣場堆存。由於這類型爐渣不會造成化學汙染，所以在國際上主要用於沿海地區的填海造地。如果工廠處在內陸，大量爐渣的堆存將佔用面積巨大的土地，逐漸成為阻礙工廠發展及鎳鐵新工藝推廣的主要問題。從鐵品位來看，鎳渣中全鐵(tfe)含量一般約為35wt％～45wt％，遠高於我國鐵礦石的可採品位(tfe>27wt％)，但鎳渣中鐵元素主要以鐵橄欖石、fe3o4等礦物相存在，加之這些礦物同其他非磁性礦物相緊密嵌合在一起，且具有弱磁性(如鐵橄欖石)，致使直接利用傳統磨礦、磁選等工藝路線很難將鎳渣中全部鐵元素得以回收。
對於鎳渣資源的綜合利用，目前工藝主要集中在兩個方面：一是熔融鎳渣採用熔融還原的方法回收鐵，該方法雖然可以利用高溫鎳渣的顯熱，但存在熔渣導熱率低、黏度大、熱轉化效率低等問題；二是水淬鎳渣採用直接還原的方法回收鐵。該方法不能有效利用高溫鎳渣的顯熱。
因此，現有處理鎳渣的技術有待進一步改進。
技術實現要素：
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在於提出一種處理鎳渣的系統。該系統可有效利用熱態鎳渣自身的顯熱以降低生產能耗，具有處理流程短、設備投資低、能耗低、產品附加值高等優點。
在本發明的一個方面，本發明提出了一種處理鎳渣的系統，根據本發明的實施例，該系統包括：
鎳渣預處理單元，所述鎳渣預處理單元具有鎳渣入口和鎳渣顆粒出口；
還原煤預處理單元，所述還原煤預處理單元具有還原煤入口和還原煤顆粒出口；
石灰石預處理單元，所述石灰石預處理單元具有石灰石入口和石灰石顆粒出口；
絕氧混合裝置，所述絕氧混合裝置具有鎳渣顆粒入口、還原煤顆粒入口、石灰石顆粒入口和混合物料出口，所述鎳渣顆粒入口與所述鎳渣顆粒出口相連，所述還原煤顆粒入口與所述還原煤顆粒出口相連，所述石灰石顆粒入口與所述石灰石顆粒出口相連；
熱解裝置，所述熱解裝置具有混合物料入口、熱解油氣出口和固體熱解物料出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；
還原裝置，所述還原裝置具有固體熱解物料入口和還原物料出口，所述固體熱解物料入口與所述固體熱解物料出口相連；
渣鐵分離裝置，所述渣鐵分離裝置具有還原物料入口、鐵產品出口和尾渣出口，所述還原物料入口與所述還原物料出口相連。
根據本發明實施例的處理鎳渣的系統通過將熱態的鎳渣進行預處理，得到合適溫度的鎳渣顆粒，然後配入還原煤顆粒和石灰石顆粒，並在絕氧的環境下混勻，避免了還原煤在混合時燃燒，然後將所得混合物料供給至熱解裝置中，在熱解裝置中利用鎳渣顆粒自身的熱量來熱解混合物料中的還原煤，得到熱解油氣和固體熱解物料，其中固體熱解物料中含有還原煤熱解所得的半焦，該半焦可作為固體熱解物料在後續還原過程的還原劑對鐵進行還原，從而經後續渣鐵分離得到鐵產品。由此，在不影響產品指標的前提下，該系統可有效利用熱態鎳渣自身的顯熱以降低生產能耗，具有處理流程短、設備投資低、能耗低、產品附加值高等優點。
另外，根據本發明上述實施例的處理鎳渣的系統還可以具有如下附加的技術特徵：
在本發明的一些實施例中，所述鎳渣預處理單元包括依次相連的冷卻裝置、鎳渣破碎裝置和鎳渣篩分裝置。由此，可以顯著提高鐵的回收率。
在本發明的一些實施例中，所述還原煤預處理單元包括依次相連的還原煤破碎裝置和還原煤篩分裝置。由此，可以進一步提高鐵的回收率。
在本發明的一些實施例中，所述石灰石預處理單元包括依次相連的石灰石破碎裝置和石灰石篩分裝置。由此，可以進一步提高鐵的回收率。
在本發明的一些實施例中，所述還原裝置為蓄熱式轉底爐。由此，有利於提高固體熱解物料的還原效率，進而進一步提高鐵的回收率。
在本發明的另一個方面，本發明提出了一種採用上述處理鎳渣的系統處理鎳渣的方法，根據本發明的實施例，該方法包括：
(1)將鎳渣供給至所述鎳渣預處理單元中進行預處理，以便得到鎳渣顆粒；
(2)將還原煤供給至所述還原煤預處理單元中進行預處理，以便得到還原煤顆粒；
(3)將石灰石供給至所述石灰石預處理單元中進行預處理，以便得到石灰石顆粒；
(4)將所述鎳渣顆粒、所述還原煤顆粒和所述石灰石顆粒供給至所述絕氧混合裝置中進行混合，以便得到混合物料；
(5)將所述混合物料供給至所述熱解裝置中進行熱解處理，以便得到熱解油氣和固體熱解物料；
(6)將所述固體熱解物料供給至所述還原裝置中進行還原處理，以便得到還原物料；
(7)將所述還原物料供給至所述渣鐵分離裝置中進行渣鐵分離，以便得到鐵產品和尾渣。
根據本發明實施例的處理鎳渣的方法通過將熱態的鎳渣進行預處理，得到合適溫度的鎳渣顆粒，然後配入還原煤顆粒和石灰石顆粒，並在絕氧的環境下混勻，避免了還原煤在混合時燃燒，然後將所得混合物料供給至熱解裝置中，在熱解裝置中利用鎳渣顆粒自身的熱量來熱解混合物料中的還原煤，得到熱解油氣和固體熱解物料，其中固體熱解物料中含有還原煤熱解所得的半焦，該半焦可作為固體熱解物料在後續還原過程的還原劑對鐵進行還原，從而經後續渣鐵分離得到鐵產品。由此，在不影響產品指標的前提下，該方法可有效利用熱態鎳渣自身的顯熱以降低生產能耗，具有處理流程短、設備投資低、能耗低、產品附加值高等優點。
另外，根據本發明上述實施例的處理鎳渣的方法還可以具有如下附加的技術特徵：
在本發明的一些實施例中，在步驟(1)中，所述鎳渣顆粒的溫度為700～900攝氏度。由此，有利於提高熱解裝置中混合物料的熱解效率。
在本發明的一些實施例中，在步驟(1)中，所述鎳渣顆粒的粒徑不高於2mm。由此，可進一步提高鐵的回收率。
在本發明的一些實施例中，在步驟(2)中，所述還原煤顆粒的粒徑為不高於1mm。由此，可進一步提高鐵的回收率。
在本發明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述石灰石顆粒的粒度不高於0.1mm。由此，可進一步提高鐵的回收率，同時節約能耗、減少工藝流程。
在本發明的一些實施例中，在步驟(4)中，所述鎳渣顆粒、所述還原煤顆粒和所述石灰石顆粒的質量比為100：(30～50)：(10～15)。由此，可進一步提高鐵的回收率。
在本發明的一些實施例中，在步驟(6)中，所述還原處理的溫度為1200～1400攝氏度，時間為20～40分鐘。由此，可進一步提高鐵的回收率。
本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
圖1是根據本發明一個實施例的處理鎳渣的系統結構示意圖；
圖2是根據本發明一個實施例的處理鎳渣的方法流程示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明的一個方面，本發明提出了一種處理鎳渣的系統。根據本發明的實施例，參考圖1，該系統包括：鎳渣預處理單元100、還原煤預處理單元200、石灰石預處理單元300、絕氧混合裝置400、熱解裝置500、還原裝置600和渣鐵分離裝置700。
根據本發明的實施例，鎳渣預處理單元100具有鎳渣入口101和鎳渣顆粒出口102，且適於將鎳渣進行預處理，以便得到鎳渣顆粒。根據本發明的一個實施例，鎳渣預處理單元可以包括依次相連的冷卻裝置、鎳渣破碎裝置和鎳渣篩分裝置。需要說明的是，鎳渣為來自火法冶煉鎳所得的溫度高、含熱量大的熔融態的含鐵鎳渣(溫度為1200～1300攝氏度)。具體的，先將鎳渣供給至冷卻裝置中進行冷卻，使其溫度降至700～900攝氏度，在此溫度下既有利於進行後續的破碎、篩分工序，又可保證在後續熱解裝置中混合物料中的還原煤可在無需外界熱源的情況下熱解充分；然後供給至鎳渣破碎裝置中進行破碎，得到破碎後的鎳渣；最後供給至鎳渣篩分裝置中，通過篩分，得到適宜粒徑的鎳渣顆粒。由此，可顯著提高鎳渣顆粒的比表面積，進而提高鎳渣顆粒在絕氧混合裝置中與還原煤顆粒、石灰石顆粒的接觸面積。
根據本發明的再一個實施例，鎳渣顆粒的粒徑並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，鎳渣顆粒的粒徑可以不高於2mm。由此，該粒徑下可顯著提高鎳渣顆粒的比表面積，進而提高鎳渣顆粒在絕氧混合裝置中與還原煤顆粒、石灰石顆粒的接觸面積。
根據本發明的實施例，還原煤預處理單元200具有還原煤入口201和還原煤顆粒出口202，其適於將還原煤進行預處理，以便得到還原煤顆粒。需要說明的是，還原煤可採用低階煤，例如可以為煙煤、褐煤和長焰煤中的至少之一。
根據本發明的一個實施例，還原煤預處理單元可以包括依次相連的還原煤破碎裝置和還原煤篩分裝置。具體的，先將還原煤進行破碎處理，得到破碎後的還原煤，然後將破碎後的還原煤進行篩分處理，得到適宜粒徑的還原煤顆粒。由此，可顯著提高還原煤顆粒的比表面積，進而提高還原煤顆粒在絕氧混合裝置中與鎳渣顆粒、石灰石顆粒的接觸面積。
根據本發明的再一個實施例，還原煤顆粒的粒徑並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，還原煤顆粒的粒徑可以為不高於1mm。發明人發現，採用該粒徑範圍的還原煤顆粒可以顯著提高還原煤的品質，進而提高混合物料在熱解裝置中的熱解效率和固體熱解產物在還原裝置中的還原效率。
根據本發明的實施例，石灰石預處理單元300具有石灰石入口301和石灰石顆粒出口302，且適於將石灰石進行預處理，以便得到石灰石顆粒。由此，有利於提高石灰石顆粒的品質，進而提高鐵的回收率。
根據本發明的一個實施例，石灰石預處理單元可以包括依次相連的石灰石破碎裝置和石灰石篩分裝置。具體的，先將石灰石進行破碎處理，得到粒度不均的破碎後石灰石，然後將破碎後石灰石進行篩分，得到石灰石顆粒。由此，可顯著提高石灰石顆粒的比表面積，進而提高石灰石顆粒在絕氧混合裝置中與鎳渣顆粒、還原煤顆粒的接觸面積。
根據本發明的再一個實施例，石灰石顆粒的粒度並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，石灰石顆粒的粒度不高於0.1mm。發明人發現，石灰石粒度過高無法起到助溶和促進鐵還原的作用。由此，採用本發明提出的石灰石顆粒的粒度可以顯著優於其他提高鐵的還原效率。
根據本發明的實施例，絕氧混合裝置400具有鎳渣顆粒入口401、還原煤顆粒入口402、石灰石顆粒入口403和混合物料出口404，鎳渣顆粒入口401與鎳渣顆粒出口102相連，還原煤顆粒入口402與還原煤顆粒出口202相連，石灰石顆粒入口403與石灰石顆粒出口302相連，且適於將鎳渣顆粒、還原煤顆粒和石灰石顆粒在絕氧條件下進行混合，以便得到混合物料。具體的，將上述得到的鎳渣顆粒和還原煤顆粒、石灰石顆粒送至絕氧混合裝置進行混合，混合均勻後得到混合物料，在混合的時候需處於絕氧條件下，從而可以有效避免還原煤在混合時發生燃燒而導致還原煤的損耗。
根據本發明的一個實施例，鎳渣顆粒、還原煤顆粒和石灰石顆粒的混合比並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，鎳渣顆粒、還原煤顆粒和石灰石顆粒的質量比可以為100：(30～50)：(10～15)。發明人發現，若還原煤顆粒和石灰石顆粒的配入量過低會影響混合物料的還原效果；而若還原煤顆粒和石灰石顆粒的配入量過高，則並不能提高最終產品的技術指標，且會造成還原煤資源的浪費，進而提高生產成本。
根據本發明的實施例，熱解裝置500具有混合物料入口501、熱解油氣出口502和固體熱解物料出口503，混合物料入口501與混合物料出口404相連，且適於將混合物料中的還原煤進行熱解處理，以便得到熱解油氣和固體熱解物料。發明人發現，在熱解裝置中利用鎳渣顆粒自身的熱量來熱解混合物料中的還原煤可得到熱解油氣和固體熱解物料，其中固體熱解物料中含有還原煤熱解所得的半焦，該半焦可作為固體熱解物料在後續還原裝置還原時的還原劑。
根據本發明的實施例，還原裝置600具有固體熱解物料入口601和還原物料出口602，固體熱解物料入口601與固體熱解物料出口503相連，且適於將固體熱解物料進行還原處理，以便得到還原物料。發明人發現，因固體熱解物料中含有還原煤熱解所得的半焦，該半焦可作為固體熱解物料還原時的還原劑對鐵進行還原，由此，固體熱解產物在熱解時無需額外添加還原劑即可完成還原反應得到還原物料，有利於降低整個工藝的原料成本，節約能耗。
根據本發明的一個實施例，還原裝置並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，還原裝置可以為蓄熱式轉底爐。由此，有利於提高固體熱解產物的還原效率。
根據本發明的再一個實施例，還原處理的條件並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，還原處理的溫度可以為1200～1400攝氏度，時間可以為20～40分鐘。發明人經過大量實驗意外發現，若還原溫度過低會使還原反應不徹底，導致鐵的回收率降低，且會增加固體熱解產物中渣的粘度，進而影響鐵的聚集，而如溫度過高會使鐵熔化，使碳上浮，渣中氧化亞鐵含量升高，渣的粘度過低，同樣影響鐵的聚集，而還原處理的時間過長並不能進一步增加鐵的回收率，反而導致能耗的浪費，而若時間過短，則會使得固體熱解產物在還原裝置內還原不充分。由此，採用本發明提出的還原處理的條件可顯著提高固體熱解產物的還原效率，有利於鐵的聚集和長大，同時節約能耗。
根據本發明的實施例，渣鐵分離裝置700具有還原物料入口701、鐵產品出口702和尾渣出口703，還原物料入口701與還原物料出口603相連，且適於將還原物料進行渣鐵分離，以便得到鐵產品和尾渣。發明人發現，通過將還原物料送至渣鐵分離裝置中進行渣鐵分離處理，可將還原物料中的鐵產品充分回收。需要說明的是，渣鐵分離裝置並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，例如可以為熔分裝置或磨礦-磁選裝置。
根據本發明實施例的處理鎳渣的系統通過將熱態的鎳渣進行預處理，得到合適溫度的鎳渣顆粒，然後配入還原煤顆粒和石灰石顆粒，並在絕氧的環境下混勻，避免了還原煤在混合時燃燒，然後將所得混合物料供給至熱解裝置中，在熱解裝置中利用鎳渣顆粒自身的熱量來熱解混合物料中的還原煤，得到熱解油氣和固體熱解物料，其中固體熱解物料中含有還原煤熱解所得的半焦，該半焦可作為固體熱解物料在後續還原過程的還原劑對鐵進行還原，從而經後續渣鐵分離得到鐵產品。由此，在不影響產品指標的前提下，該系統可有效利用熱態鎳渣自身的顯熱以降低生產能耗，具有處理流程短、設備投資低、能耗低、產品附加值高等優點。
綜上，根據本發明的實施例，上述處理鎳渣的系統至少具有下列所述優點之一：
根據本發明實施例的處理鎳渣的系統通過採用高溫鎳渣作為原料，有效利用了鎳渣自身的顯熱熱解還原煤顆粒，得到熱解油氣和固體熱解物料，並可預熱混合物料，降低生產能耗，提高產品附加值；
根據本發明實施例的處理鎳渣的系統，還原煤可採用低階煤，提高了原料的可利用範圍；
根據本發明實施例的處理鎳渣的系統還原裝置採用了蓄熱式燃燒技術，可使用劣質或低品質燃料，降低了燃料成本，可在國內和缺少天然氣和優質燃料的地區推廣。
在本發明的另一個方面，本發明提出了一種採用上述處理鎳渣的系統處理鎳渣的方法。根據本發明的實施例，參考圖2，該方法包括：
s100：將鎳渣供給至鎳渣預處理單元中進行預處理
該步驟中，將鎳渣供給至鎳渣預處理單元中進行預處理，以便得到鎳渣顆粒。需要說明的是，鎳渣為來自火法冶煉鎳所得的溫度高、含熱量大的含鐵鎳渣。根據本發明的一個實施例，鎳渣預處理單元可以包括依次相連的冷卻裝置、鎳渣破碎裝置和鎳渣篩分裝置。需要說明的是，鎳渣為來自火法冶煉鎳所得的溫度高、含熱量大的熔融態的含鐵鎳渣(溫度為1200～1300攝氏度)。具體的，先將鎳渣供給至冷卻裝置中進行冷卻，使其溫度降至700～900攝氏度，在此溫度下既有利於進行後續的破碎、篩分工序，又可保證在後續熱解裝置中混合物料中的還原煤顆粒可在無需外界熱源的情況下熱解充分；然後供給至鎳渣破碎裝置中進行破碎，得到破碎後的鎳渣；最後供給至鎳渣篩分裝置中，通過篩分，得到適宜粒徑的鎳渣顆粒。由此，可顯著提高鎳渣顆粒的比表面積，進而提高鎳渣顆粒在絕氧混合裝置中與還原煤顆粒、石灰石顆粒的接觸面積。
根據本發明的一個實施例，鎳渣顆粒的粒徑並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，鎳渣顆粒的粒徑可以不高於2mm。由此，該粒徑下可顯著提高鎳渣顆粒的比表面積，進而提高鎳渣顆粒在絕氧混合裝置中與還原煤顆粒、石灰石顆粒的接觸面積。
s200：將還原煤供給至還原煤預處理單元中進行預處理
該步驟中，將還原煤供給至還原煤預處理單元中進行預處理，以便得到還原煤顆粒。需要說明的是，還原煤可採用低階煤，例如可以為煙煤、褐煤和長焰煤中的至少之一。根據本發明的一個實施例，還原煤預處理單元可以包括依次相連的還原煤破碎裝置和還原煤篩分裝置。具體的，先將還原煤進行破碎處理，得到破碎後的還原煤，然後將破碎後的還原煤進行篩分處理，得到適宜粒徑的還原煤顆粒。由此，可顯著提高還原煤顆粒的比表面積，進而提高還原煤顆粒在絕氧混合裝置中與鎳渣顆粒、石灰石顆粒的接觸面積。
根據本發明的一個實施例，還原煤顆粒的粒徑並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，還原煤顆粒的粒徑可以為不高於1mm。發明人發現，採用該粒徑範圍的還原煤顆粒可以顯著提高還原煤的品質，進而提高混合物料在熱解裝置中的熱解效率和固體熱解產物在還原裝置中的還原效率。
s300：將石灰石供給至石灰石預處理單元中進行預處理
該步驟中，將石灰石供給至石灰石預處理單元中進行預處理，以便得到石灰石顆粒。根據本發明的一個實施例，石灰石預處理單元可以包括依次相連的石灰石破碎裝置和石灰石篩分裝置。具體的，先將石灰石進行破碎處理，得到粒度不均的破碎後石灰石，然後將破碎後石灰石進行篩分，得到石灰石顆粒。由此，可顯著提高石灰石顆粒的比表面積，進而提高石灰石顆粒在絕氧混合裝置中與鎳渣顆粒、還原煤顆粒的接觸面積。
根據本發明的一個實施例，石灰石顆粒的粒度並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，石灰石顆粒的粒度不高於0.1mm。發明人發現，石灰石粒度過高無法起到助溶和促進鐵還原的作用。由此，採用本發明提出的石灰石顆粒的粒度可以顯著優於其他提高鐵的還原效率。
s400：將鎳渣顆粒、還原煤顆粒和石灰石顆粒供給至絕氧混合裝置中進行混合
該步驟中，將鎳渣顆粒、還原煤顆粒和石灰石顆粒供給至絕氧混合裝置中進行混合，以便得到混合物料。具體的，將上述得到的鎳渣顆粒和還原煤顆粒、石灰石顆粒送至絕氧混合裝置進行混合，混合均勻後得到混合物料，在混合的時候需處於絕氧條件下，從而可以有效避免還原煤在混合時發生燃燒而導致還原煤的損耗。
根據本發明的一個實施例，鎳渣顆粒、還原煤顆粒和石灰石顆粒的質量比並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，鎳渣顆粒、還原煤顆粒和石灰石顆粒的質量比可以為100：(30～50)：(10～15)。發明人發現，若還原煤顆粒和石灰石顆粒的配入量過低會影響混合物料的還原效果；而若還原煤顆粒和石灰石顆粒的配入量過高，則並不能提高最終產品的技術指標，且會造成還原煤資源的浪費，進而提高生產成本。
s500：將混合物料供給至熱解裝置中進行熱解處理
該步驟中，將混合物料供給至熱解裝置中進行熱解處理，以便得到熱解油氣和固體熱解物料。發明人發現，在熱解裝置中利用鎳渣顆粒自身的熱量來熱解混合物料可得到熱解油氣和固體熱解物料，其中固體熱解物料中含有還原煤熱解所得的半焦，該半焦可作為固體熱解物料在後續還原裝置還原時的還原劑。
s600：將固體熱解物料供給至還原裝置中進行還原處理
該步驟中，將固體熱解物料供給至還原裝置中進行還原處理，以便得到還原物料。發明人發現，因固體熱解物料中含有還原煤熱解所得的半焦，該半焦可作為固體熱解物料還原時的還原劑，由此，固體熱解產物在熱解時無需額外添加還原劑即可完成還原反應得到還原物料，有利於降低整個工藝的原料成本，節約能耗。
根據本發明的一個實施例，還原裝置並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，還原裝置可以為蓄熱式轉底爐。由此，有利於提高固體熱解產物的還原效率。
根據本發明的再一個實施例，還原處理的條件並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，還原處理的溫度可以為1200～1400攝氏度，時間可以為20～40分鐘。發明人經過大量實驗意外發現，若還原溫度過低會使還原反應不徹底，導致鐵的回收率降低，且會增加固體熱解產物中渣的粘度，進而影響鐵的聚集，而如溫度過高會使鐵熔化，使碳上浮，渣中氧化亞鐵含量升高，渣的粘度過低，同樣影響鐵的聚集，而還原處理的時間過長並不能進一步增加鐵的回收率，反而導致能耗的浪費，而若時間過短，則會使得固體熱解產物在還原裝置內還原不充分。由此，採用本發明提出的還原處理的條件可顯著提高固體熱解產物的還原效率，有利於鐵的聚集和長大，同時節約能耗。
s700：將還原物料供給至渣鐵分離裝置中進行渣鐵分離
該步驟中，將還原物料供給至渣鐵分離裝置中進行渣鐵分離，以便得到鐵產品和尾渣。發明人發現，通過將還原物料送至渣鐵分離裝置中進行渣鐵分離處理，可將還原物料中的鐵產品充分回收，從而進一步提高鐵的回收率。需要說明的是，渣鐵分離裝置並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，例如可以為熔分裝置或磨礦-磁選裝置。
根據本發明實施例的處理鎳渣的方法通過將熱態的鎳渣進行預處理，得到合適溫度的鎳渣顆粒，然後配入還原煤顆粒和石灰石顆粒，並在絕氧的環境下混勻，避免了還原煤在混合時燃燒，然後將所得混合物料供給至熱解裝置中，在熱解裝置中利用鎳渣顆粒自身的熱量來熱解混合物料，得到熱解油氣和固體熱解物料，其中固體熱解物料中含有還原煤熱解所得的半焦，該半焦可作為固體熱解物料在後續還原過程的還原劑對鐵進行還原，從而經後續渣鐵分離得到鐵產品。由此，在不影響產品指標的前提下，該方法可有效利用熱態鎳渣自身的顯熱以降低生產能耗，具有處理流程短、設備投資低、能耗低、產品附加值高等優點。需要說明的是，上述針對處理鎳渣的系統所描述的特徵和優點同樣適用於該處理鎳渣的方法，此處不再贅述。
下面參考具體實施例，對本發明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發明。
實施例1
將溫度為1200-1300攝氏度的鎳渣(tfe含36.56wt％、ni含0.39wt％)依次進行冷卻、破碎和篩分處理，得到粒度不高於2mm、溫度為900攝氏度的鎳渣顆粒，將煙煤和石灰石分別依次進行破碎和篩分處理，分別得到粒度不高於1mm的煙煤顆粒以及粒度不高於0.1mm的石灰石顆粒，將上述鎳渣顆粒、煙煤顆粒和石灰石顆粒按照質量比100：30：10在絕氧混合裝置中進行混合，得到混合物料，然後將此混合物料送至熱解裝置中進行熱解，得到熱解油氣和固體熱解物料，再將固體熱解物料陸續布入轉底爐進行還原焙燒，還原處理的溫度為1200攝氏度，時間為40min，還原反應結束後，將轉底爐出料得到的還原物料送入渣鐵分離裝置進行熔分處理得到鐵產品和尾渣，整個流程鐵的回收率為97.16％，尾渣可作為建材原料。
實施例2
將溫度為1200-1300攝氏度的鎳渣(tfe含39.52wt％、ni含0.36wt％)依次進行冷卻、破碎和篩分處理，得到粒度不高於2mm、溫度為800攝氏度的鎳渣顆粒，將褐煤和石灰石分別依次進行破碎和篩分處理，分別得到粒度不高於1mm的褐煤顆粒以及粒度不高於0.1mm的石灰石顆粒，然後將上述鎳渣顆粒、褐煤顆粒和石灰石顆粒按照質量比100：40：12在絕氧混合裝置中進行混合，得到混合物料，然後將此混合物料送至熱解裝置中進行熱解，得到熱解油氣和固體熱解物料，再將固體熱解物料陸續布入轉底爐進行還原焙燒，還原處理的溫度為1300攝氏度，時間為30min，還原反應結束後，將轉底爐出料得到的還原物料送入渣鐵分離裝置進行熔分處理得到鐵產品和尾渣，整個流程鐵的回收率為93.38％，尾渣可作為建材原料。
實施例3
將溫度為1200-1300攝氏度的鎳渣(tfe含40.98wt％、ni含0.38wt％)依次進行冷卻、破碎和篩分處理，得到粒度不高於2mm、溫度為700攝氏度的鎳渣顆粒，將長焰煤和石灰石分別依次進行破碎和篩分處理，分別得到粒度不高於1mm的長焰煤顆粒以及粒度不高於0.1mm的石灰石顆粒，然後將上述鎳渣顆粒、還原煤顆粒和石灰石顆粒按照質量比100：40：15在絕氧混合裝置中進行混合，得到混合物料，然後將此混合物料送至熱解裝置中進行熱解，得到熱解油氣和固體熱解物料，再將固體熱解物料陸續布入轉底爐進行還原焙燒，還原處理的溫度為1400攝氏度，時間為20min，還原反應結束後，將轉底爐出料得到的還原物料送入渣鐵分離裝置進行熔分處理得到鐵產品和尾渣，整個流程鐵的回收率為96.89％，尾渣可作為建材原料。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。