[發明專利]一種從高爐瓦斯灰或瓦斯泥回收鐵精礦和焦炭粉的工藝

無效

• 申請號: 201110354723.8
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102392125A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 張邦文;趙瑞超;布林朝克
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: C22B1/00
• 分類號: C22B1/00;C22B1/02;B03C1/015;B03C1/02;B03D1/00
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術領域

本發明涉及一種從高爐瓦斯灰或瓦斯泥回收鐵精礦和焦炭粉的工藝，屬于礦產資源及固體廢棄物綜合利用領域。

背景技術

隨著我國今年來經濟的迅猛發展，我國對鐵礦石的需求量與日俱增。當前，我國鋼鐵工業所需的鐵礦石自給率僅46％左右，國內鐵礦石資源嚴重短缺，成為制約我國鋼鐵企業發展的頸瓶，因此，必須擴大開發利用我國品鐵礦及二次鐵礦資源的利用。其中，含鐵塵泥是現代鋼鐵工業產生的主要固體廢棄物之一，一般含鐵30％～70％，占鋼產量的8％～12％，另外還含碳、鋅，銦等高價值元素。進一步回收冶金含鐵塵泥中有用礦物回收同時，不僅消除了含鐵塵泥對周圍環境的污染的處理工藝，而且有利于促進我國冶金工業的可持續性發展。國內外已報道和采用了從瓦斯灰(泥)回收有價元素的多種技術和工藝：1)瓦斯灰加焦粉和添加劑用回轉窯進行還原回收銦、鋅、鉛、鉍等(ZL200610019539)，2)國外許多學者采用化學選礦(酸法、堿法、銨鹽浸出等)的方法從回收鋅、鉛、鉍等有價元素，3)瓦斯灰中采用重選，磁選，浮選回收鐵和碳粉(ZL?200710061640.3，ZL?200710193281)。然而，利用自還原性從瓦斯灰(泥)分離和回收鐵、焦炭的技術或工藝還未見報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工藝簡單連續，能耗低，鐵和碳回收率高的一種從高爐瓦斯灰或瓦斯泥回收鐵精礦和焦炭粉的工藝。

本發明工藝步驟如下：

1)還原磁化焙燒：將經過干燥的瓦斯灰(泥)送回轉窯或沸騰爐，進行還原磁化焙燒，焙燒溫度550℃～900℃，焙燒時間為10～120min；

2)磨礦：將焙燒后的瓦斯灰(泥)水淬，然后，送入濕式球磨機濕磨5～30min，配成濃度為20％～40％的礦漿；

3)弱磁選回收鐵：將礦漿送弱磁選機，進行弱磁選，滾筒表面磁場0.05～0.3T，滾筒轉速10～60r/min，獲得鐵精礦和磁選尾礦；

4)浮選：將磁選尾礦送入浮選機浮選，獲得焦炭粉。

所述的瓦斯灰(泥)來自鋼鐵企業高爐煉鐵過程，一般含鐵含量在30～50％，含碳量在10～50％，在還原磁化焙燒時，碳作為反應的還原劑，過量碳的通過浮選進一步回收。

所述的浮選：捕收劑為煤油、石油、輕柴油，石蠟、2#油、天然氣凝液等之中的一種以上；起泡劑為雜醇、仲辛醇、脂油等；調整劑為水玻璃、碳酸鈉、硫化鈉，生石灰、氫氧化鈉、淀粉、腐植酸、木質素、羥甲基纖維素等中的一種以上。

所述的浮選機：浮選機采用工業上應用的浮選機或浮選柱。

本發明的顯著特征是：利用高爐瓦斯灰(泥)的自還原性，通過磁化焙燒-弱磁選-浮選工藝，從高爐瓦斯灰(泥)中回收鐵精礦和焦炭粉，本發明工藝簡單連續，能耗低，鐵和碳回收率高，具有很強的工業推廣前景，為鋼鐵企業固體廢棄物循環利用提供一條新的途徑。

具體實施方式

下面通過實施例詳細描述本發明，但本發明不限于這些實施例。

實施例1

表1-1列出了某鋼鐵企業高爐固體廢物瓦斯灰的主要化學成分，其中TFe為31％，含碳33.6％，SiO₂是5.87％，CaO是4.35％，S、Zn、Pb元素含量也較高。

表1-1某鋼鐵企業瓦斯灰的主要化學成分/％

根據以上分析，其中瓦斯灰的粒度-0.074mm占40％左右，送入回轉窯中進行干燥，預熱，磁化焙燒，焙燒溫度800℃左右，焙燒時間45min后，焙燒礦水淬后送入濕式球磨機中磨礦粒度-0.074mm占65％左右；獲得微細粒礦礦料與自來水配成礦漿，礦漿濃度25％，礦漿送濕式滾筒弱磁選機，經弱磁選(0.12T)得鐵精礦和一次尾礦，獲得鐵精礦和一次尾礦；將一次尾礦配制成質量濃度為80g/L的礦漿送入浮選機，礦漿混合穩定后加入煤油作為捕收劑，用量為1000g/t，當礦漿于捕收劑混合均勻后加入仲辛醇為起泡劑，用量為100g/t，調整劑用量為0。浮選可以經過一次粗選一次掃選兩次精選，獲得碳精礦和終尾礦。

表1-2某鋼鐵企業高爐瓦斯灰的選礦效果

表1-2給出了與表1-1對應某鋼鐵企業高爐瓦斯灰選礦效果。可見，經過磁化焙燒-弱磁選-浮選，鐵精礦、碳粉得品位達到60.8％、86.7％、，收率達到78.7％、57.3％，鐵精礦可以直接做為高爐煉鐵的原料，碳粉可以作為燒結燃料，化工等產品應用，終尾礦含有氧化鈣，二氧化硅，氧化鋁等可以作為建筑材料進一步加工利用。

實施例2