[發明專利]一種鋼渣回收利用方法

有效

• 申請號: 201410352003.1
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104141018A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 刁江;江露;劉璇;張濤;謝兵
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C21B3/04
• 分類號: C21B3/04;C22B1/11
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

技術領域

本發明屬于冶金二次資源再利用技術領域，具體涉及一種利用浮選工藝脫除鋼渣中磷元素后再回收利用的處理方法。

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背景技術

磷元素是鋼中最主要的有害雜質之一，需要在煉鋼時盡可能地脫除。因此希望在煉鋼過程中盡可能地使用低磷鐵水和其它低磷原輔料。鋼渣是煉鋼過程的副產品，是冶金行業的主要固體廢棄物。鋼渣中含有大量的Fe、Ca、Mn等有用元素，可用做燒結、煉鐵和煉鋼等工序的熔劑。在燒結礦中適當配加部分鋼渣，可改善燒結礦結構，有利于燒結造球，提高燒結速度，減少石灰石等熔劑的消耗，降低生產成本。鋼渣返回高爐使用可節省大量的石灰石和白云石資源，改善爐料透氣性與高爐渣的流動性，節省大量熱能降低焦炭的消耗。鋼渣返回煉鋼可使冶煉成渣早，減少螢石用量，減少煉鋼初期對爐襯的侵蝕，有利于提高爐齡，降低耐火材料消耗，同時減少總渣量，少占農田。概而言之，鋼渣在鋼鐵企業內部循環利用是一種理想的冶金二次資源再利用方法，是實現節能減排的重要措施。

無論鋼渣返回燒結、煉鐵或是煉鋼工序，一個不可避免的問題是均會造成鐵水中磷含量的增加，從而加重冶煉環節的脫磷負擔。此外，近年來在高品位鐵礦資源日益減少和降低原料成本的雙重壓力下，眾多鋼鐵企業逐漸增大了高磷、低品位鐵礦的使用比例。高磷鐵礦的使用會導致鐵水中磷含量的進一步上升，在煉鋼過程中大部分的磷會被氧化進入鋼渣中，進而使渣中的磷含量增加。基于此兩方面的原因，能夠將鋼渣中的磷進行有效分離并脫除，就可以減少磷元素的循環累積，降低對煉鋼生產的負面影響并提高經濟效益。

為實現鋼渣的資源化再利用，冶金工作者研究了多種鋼渣除磷技術，包括利用密度差異緩冷上浮、碳熱還原除磷、硅熱還原除磷、磁選除磷等。緩冷上浮方法的不足之處在于分離不完全，而且要求鋼渣中的FeO+Fe₂O₃+MnO需達30％以上，同時要求冷卻開始溫度較高以及在高溫段極為緩慢的冷卻速度，以滿足磷元素上浮的要求，這些條件對工業生產來說極為苛刻。碳熱還原除磷法需增加額外的高溫反應設備。硅熱還原除磷法通常用于濺渣護爐濺渣層的除磷，應用范圍有限。磁選除磷法的問題在于鋼渣中磁性相與富磷相往往形成嵌布，干擾磁選，很難實現完全除磷。此外，還有電解除磷等方式在文獻中也有所提及。但是，上述方法均存在各自的缺陷，目前尚無有效的方法得到工業應用。

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發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：如何提供一種操作簡單，成本低廉，適于實用，能夠快速高效地實現鋼渣除磷以進行回收利用的一種鋼渣回收利用方法；進一步能夠達到一定程度上提高鋼渣鐵品位的效果。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種鋼渣回收利用方法，該方法在于將鋼渣作為原料按照一定比例加入到燒結、煉鐵或者煉鋼工序中作為熔劑，其特征在于，鋼渣采用浮選的方式進行脫磷處理后再加入到燒結、煉鐵或者煉鋼工序中。

本方法中，將鋼渣作為燒結、煉鐵和煉鋼等工序的熔劑。在燒結礦中適當配加部分鋼渣，可改善燒結礦結構，有利于燒結造球，提高燒結速度，減少石灰石等熔劑的消耗，降低生產成本。鋼渣返回高爐使用可節省大量的石灰石和白云石資源，改善爐料透氣性與高爐渣的流動性，節省大量熱能降低焦炭的消耗。鋼渣返回煉鋼可使冶煉成渣早，減少螢石用量，減少煉鋼初期對爐襯的侵蝕，有利于提高爐齡，降低耐火材料消耗，同時減少總渣量，少占農田。同時，本發明對現有技術做出貢獻的地方在于，對鋼渣采用浮選的方式進行脫磷處理；這樣，和現有的除磷方法相比，要求可以更簡單，成本可以更加低廉，能夠快速高效地實現鋼渣的脫磷回收利用。

其中，對鋼渣以浮選方式脫磷的具體過程包括順序執行的以下步驟：

1）磁選鋼渣粉的制取，即先對鋼渣進行處理（實施時，可以采用常規的熱潑法、熱悶法、滾筒法等方法進行鋼渣處理）促使鋼渣中金屬鐵和爐渣相分離，再經多級破碎、磁選后得到粒度小于10?mm的磁選鋼渣粉；

2）磁選鋼渣粉的磨礦，即在球磨機中將磁選鋼渣粉細磨至200目以下，使富磷相和富鐵相充分分離；

3）浮選脫磷，即將球磨后的細鋼渣粉置入加水的槽中，并攪拌調節為濃度10～20%的礦漿，將調漿后的溶液送入浮選裝置，同時依次加入pH調節劑、抑制劑、表面活化劑和捕收劑；藥劑全部加入后2?min開始吹泡浮選，8~10?min后結束，得到富含磷的上浮物和低磷的下沉物。若有必要，可對下沉物進行二次浮選以進一步除磷。