[發明專利]工業含碳粉體資源化利用的方法

有效

• 申請號: 201410019192.0
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN104787741B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 周康;周璽;賈晶
• 申請（專利權）人: 河南普綠環保科技有限公司;河南省遠征冶金科技有限公司
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;C01B33/025;C21C7/00;C22B5/10
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 蘇友娟

本發明公開了一種工業含碳粉體資源化利用的方法，由工業含碳粉體添加成型粘結劑，經配料、輸送、攪拌、成型、干燥自動化生產工藝，加工成型為滿足冶金、電石、工業硅、碳素等行業冶煉應用要求的炭質顆粒還原劑、煉鋼用顆粒增碳劑或輔料。具有解決含碳粉塵利用難問題、含碳粉體資源利用率高、降低生產成本、經濟和社會效益顯著等特點。

技術領域

本發明涉及一種工業含碳粉體資源化利用的方法，具體涉及工業含碳粉體和成型粘結劑，經自動化成型工藝，加工成炭質顆粒還原劑、煉鋼用顆粒增碳劑的方法。

技術背景

據統計，2012年我國冶金、焦化、電石、硅業等行業消耗焦炭、蘭炭、石油焦、木炭、碳素等能源達4億余噸。但在生產、破碎、篩分、轉運、裝卸、除塵過程中產生15％左右的含碳粉料，而冶金、化工電石、硅業等行業主要以塊狀焦炭、蘭炭、木炭、石油焦、石墨作爐料或還原劑，并要求碳含量高、灰分低、化學活性好、粒度均勻。因這些含碳粉料在粒度上不符合生產工藝要求而不能直接利用，致使碳質粉料利用率降低。由于這些工業含碳粉體比表面積大、空隙大、吸水性強、粒度小、無粘結性，利用難度較大，除部分焦粉用于冶金企業生產燒結礦外，大部分企業只能當作電煤和民用的低級燃料或廉價處理，每噸損失600元以上。部分企業將這些含碳粉料體露天堆積，風吹日曬四處飛揚，造成對環境污染嚴重。目前，采用焦粉加工型焦的工藝者較多，如中國專利CN1097021A一種用焦粉制造鑄造型焦的方法、CN103274389A一種利用工業廢渣生產硅鐵冶煉碳質還原劑、CN101319159A合成焦碳塊及其制備方法；中國專利CN101230434A一種高活性、顆粒狀炭質還原劑的生產方法；由于這些成型的型焦中有瀝青或焦油成份，在碳化過程中又加重對了環境二次污染；另外有采用無機水玻璃、膨潤土、石灰作粘結劑處理含碳粉料的，如中國專利CN1250682C焦炭粉壓球的方法、CN101760276B一種用于焦炭粉成型的粘結劑及其應用方法、CN103351900A一種粉煤熱解焦粉制備冶金型焦的工藝方法，這些專利由于無機材料的加入，致使成型顆粒灰分提高而達不到工業應用要求。

發明內容

本發明采用工業含碳粉體和成型粘結劑為原料，經配料、輸送、攪拌、成型、干燥工序，形成自動化成型工藝，加工成滿足冶金、電石、工業硅、碳素等行業冶煉應用要求的炭質顆粒還原劑、煉鋼用顆粒增碳劑。以達到冶金、電石、工業硅等行業清潔生產、節能減排的目的，為高耗能、高污染行業提供含碳粉料成型高效利用和清潔生產技術支撐。

本發明工業含碳粉體和成型粘結劑的質量比為：含碳粉料占總原料的質量比的95％～98％，成型粘結劑占總原料的質量比的2％～5％；其中，工業含碳粉體由焦粉、蘭炭粉、木炭粉、石油焦粉、石墨粉、殘極粉一種或一種以上以任意比例所組成。

本發明成型粘結劑由以下物資組成，其質量比為，聚乙烯醇18.5～22.5份、三聚氰胺5.5～8.5份、酚醛樹脂12.5～18.5份、醚化淀粉56.5～65.5份、木質素磺酸鈣3.5～5.5份、GY型固化劑1.5～2.5份。其中，GY型固化劑為開封市潔凈煤化工研究所提供。

本發明工業含碳粉體成型自動化生產工藝是：(1)將含碳粉塵原料及成型粘結劑分別加入配料系統的數個料倉內；(2)依次啟動輸送機、烘干機、成型機、攪拌機、配料機；(3)通過配料機自動將95％～98％含碳粉體及2％～5％成型粘結劑分別輸入封閉輸送機內；(4)通過輸送機將混合料輸入雙螺旋攪拌機和輪碾攪拌機進行均化攪拌，(5)將攪拌好的混合料通過皮帶輸送機送入成型機成型粒徑為10～60mm的顆粒；(6)將顆粒通過皮帶輸送機送入立式或網帶式干燥機，在150℃左右條件下烘干40～120分鐘。

本發明將工業含碳粉體成型顆粒送入冶金或電石、工業硅等行業的配料倉內，按生產要求與入爐爐料配比，即可用作電石、工業硅冶煉的還原劑或煉鋼增碳劑，球團顆粒入爐后在高溫條件下不發生粉化，改善了爐料的透氣性，爐況穩定，產量上升，生產成本降低，真正實現了含碳粉料資源的綜合利用。本發明具有自動化程度高、粘結劑成型性能好，成型率高達98％，產品抗壓強度為1000N／球，清潔生產、節能減排、經濟、社會效益好等特點。