[發明專利]利用轉爐渣和鋁渣制備預熔精煉渣的方法

無效

• 申請號: 201010545813.0
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN101984088A
• 公開（公告）日: 2011-03-09
• 發明（設計）人: 閔義;姜茂發;劉承軍
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C21C7/076
• 分類號: C21C7/076;C21B3/06
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發明涉及冶金及環保技術領域，涉及冶金工業固體廢棄物資源化利用技術，具體涉及一種利用轉爐渣和鋁渣制備預熔精煉渣的方法。

背景技術

轉爐渣主要含有CaO、SiO₂、FeO、Fe₂O₃、MnO、Al₂O₃、MgO、P₂O₅和S等成分，主要來源于轉爐冶煉過程中石灰、白云石、鐵礦石和氧化鐵皮等造渣劑的加入、鐵水與廢鋼中鋁硅錳等元素的氧化和爐襯耐火材料的侵蝕等。以噸鋼轉爐渣排放量為10~15kg計算，2009年世界轉爐鋼產量為8.53億噸，約產生轉爐渣1億噸，其中，中國轉爐鋼產量為5億噸，約排放轉爐渣6000萬噸以上。

轉爐渣的資源化利用對于減輕環境負荷和冶金工業的可持續發展具有重要意義。目前，轉爐渣的資源化利用主要體現在以下幾個方面：在鋼鐵生產流程內部，主要包括轉爐渣中鋼鐵料的回收后用作轉爐廢鋼、利用轉爐渣中的CaO、MgO成分部分代替石灰石用作燒結熔劑、利用轉爐渣的堿性及氧化性用作鐵水預處理工序的脫硅與脫磷劑及返回轉爐用作造渣劑等。在鋼鐵流程外部，轉爐渣主要利用生產水泥、生產鋼渣微粉作為混凝土添加劑、經陳化處理后用作筑路材料和生產建筑材料；另外，在環保領域，轉爐渣可以用作污染凈化劑處理含銅、鉻、砷等廢水和用作煙氣脫硫劑使用；在農業領域，轉爐渣可以用作土壤改良劑和生產磷肥和微量元素肥料等。

在轉爐渣資源化利用方面，美國、日本和德國的利用率均超過90%以上，而中國目前轉爐渣的利用率僅為10%左右，隨著近年來鋼產量的迅速增長，轉爐渣的積累使環境壓力越來越大，開發多種綜合利用技術是解決問題的關鍵。在上述轉爐渣應用技術中，其中在鋼鐵流程內部的循環使用是較為合理和經濟的，其即可以減少自然礦物原料的消耗，又可以降低與其相關的能量消耗，對環境和資源保護及節能降耗具有重要意義。但目前為止，工業生產中采用的流程內利用方法均存在S、P等有害元素循環富集的問題，特別是對于純凈鋼的冶煉極為不利，使其應用范圍和利用量受到一定限制。

鋁渣的主要成分為金屬鋁，Al₂O₃，Si、Mg和Fe的氧化物，K、Na、Ca和Mg的氯化物等，具體成分因工藝過程不同而有所不同。鋁渣的主要來源于以下幾個方面：一是原鋁生產過程中產生的鋁渣，噸鋁鋁渣產量約為30~50kg，2009年我國原鋁產量為1298.4萬噸，約產生鋁渣50余萬噸；二是金屬鋁在重熔、鑄造和加工等過程中產生的鋁渣，該過程鋁渣產量為噸鋁30～40kg，2009年我國的鋁消費量為1375萬噸，相應約產生鋁渣50萬噸左右；三是再生鋁生產加工過程產生的鋁渣，其噸鋁鋁渣產生量約為150~250kg，2009年我國再生鋁產量為310萬噸，約產生鋁渣60余萬噸。

作為一種再生資源，鋁渣的資源化利用主要包括：金屬鋁回收、燒結后用于公路路面鋪設材料、海底凈化材料、建筑用輕型骨料、墻體砌筑與裝飾材料、合成油墨用氧化鋁、合成聚合氯化鋁用于工業廢水和生活廢水處理等及生產棕剛玉和多品種氧化鋁用于鋁冶金以外多個行業。但我國目前鋁渣處理技術落后，資源利用率低，成為環境負荷增大的來源之一，開發鋁渣綜合利用技術，拓展鋁渣資源化利用渠道對于減輕負荷，提高經濟效益具有重要意義。