[發明專利]一種高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷方法

有效

• 申請號: 201510067334.5
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104673970B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 李花兵;姜周華;馮浩;張樹才;周恩澤;李恒;朱紅春;任翠東;劉國海;王琦
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 安宇宏,尹淑梅

技術領域

本項發明屬于冶金行業不銹鋼生產過程中粉塵回收再利用技術領域，具體涉及一種高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷方法。

背景技術

不銹鋼除塵灰中含有大量有價值的鎳、鉻等有毒重金屬元素，據統計生產每噸不銹鋼可產生30～40kg的塵灰，其大量堆積除了造成鎳、鉻等貴金屬資源浪費外，這些有毒金屬元素的浸出還會嚴重污染環境，損害人體健康，因此必須得到有效處理，回收利用。

迄今為止，對不銹鋼除塵灰的處理方法主要有直接填埋、固化處理、合成玻璃陶瓷材料和直接還原回收等幾種方式。其中，直接還原回收可最大限度利用不銹鋼除塵灰中的貴重金屬元素從而產生經濟效益，還可實現不銹鋼除塵灰的無害化處理。但直接還原回收不銹鋼除塵灰獲得的含鉻鎳鐵水中磷含量偏高，在不銹鋼冶煉過程中配加量有限，因此不得不將這些磷偏高的含鉻鎳鐵水澆注成塊且大量堆放，無法直接大量利用，進而解決依靠直接還原處理不銹鋼除塵灰所獲得的含鉻鎳鐵水中的脫磷問題成了不銹鋼除塵灰回收利用的主要難點。

傳統的利用CaO基氧化渣脫磷，不僅造成大量鉻氧化損失，而且生成大量的Cr₂O₃使脫磷渣“硬化”，幾乎完全失去脫磷能力。而采用還原渣系脫磷時雖然其脫磷效率高，但易出現“回磷”現象，方法復雜，同時產生有害氣體污染環境。

發明內容

本發明給出了一種用于直接還原回收不銹鋼除塵灰獲得的含鉻鎳鐵水的BaO-CaO復合脫磷渣系，以及利用此種渣系進行脫磷優化的方法，脫磷效果顯著，且方法簡單，能夠有效地回收利用除塵灰中貴重金屬元素，有效解決了含鉻鎳鐵水的脫磷問題，為不銹鋼除塵灰回收利用奠定了基礎。采用直接還原方法回收不銹鋼除塵灰而獲得的含鉻鎳鐵水磷含量偏高，為解決此問題，本發明公開了一種高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷方法，依據該種方法可以利用含鋇渣系氧化脫磷，有效回收利用除塵灰中貴重金屬元素，并能大幅度降低高硅高磷鉻鎳鐵水中磷的含量，依此建立了適用于推廣的高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷方法。

一種高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷方法，操作時包括以下具體步驟。

(1)制備脫磷劑

各組分按重量百分數計取55～60％的BaO、10～15％的CaO、18～25％的CaF₂、3～5％的Cr₂O₃和1～5％的Fe₂O₃來配制脫磷劑混合料；在500～600℃的溫度下對配制好的混合料進行烘烤，烘烤時間為30～60min；將烘烤后的混合料攪拌破碎至15～40目，制得高硅高磷含鉻鎳鐵水脫磷所需的脫磷劑。

(2)裝料熔化

將高硅高磷含鉻鎳生鐵裝入30～80t的電爐，同時按照25～35kg/t_鐵來配加石灰；供電1～2小時后，進行吹氧助熔。

(3)吹氧脫硅

將高硅高磷含鉻鎳生鐵熔清后，采用爐門氧槍進行吹氧，氧氣流量為30～50m³/h·t_鐵，吹氧脫硅20～40min，脫硅到0.2wt.％以內，停止吹氧，扒除脫硅渣。

(4)脫磷

采用料籃的方式將由步驟(1)制得的脫磷劑加入電爐，脫磷劑的加入量為90～110kg/t_鐵；底吹氬氣攪拌，氬氣流量為0.3～0.5m³/h；在1520～1560℃的溫度下冶煉20～40min，反應結束后扒除脫磷渣；若脫磷過程中出現回磷現象時，按照5～10kg/t_鐵的比例向高硅高磷含鉻鎳鐵水中添加氧化鐵皮。

(5)熱裝AOD

脫磷結束后，將脫磷鐵水熱裝AOD中繼續冶煉，并將脫磷渣單獨管理存放，進行回收利用。

本發明公開的高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷優化方法，其最大的特點是：

(1)本發明利用吹氧脫硅和含鋇渣系進行氧化脫磷，可將高硅高磷含鉻鎳鐵水中硅含量降低至0.20wt.％以內，脫磷率可達65％～75％，具備明顯的脫磷效果。

(2)本發明實現了“脫硅保鉻“和”脫磷保鉻“，鉻損失率僅為1.2～1.8％，能有效地回收利用除塵灰中貴重金屬元素。

附圖說明

圖1為本發明的方法流程示意圖。

具體實施方式

本發明所舉實施例采用直接還原回收不銹鋼除塵灰而獲得的高硅高磷含鉻鎳鐵水，但本技術方法不局限于下述的實施例。

為了降低脫磷劑的成本和實現工業化，脫磷劑各組元使用工業純化工產品來代替純試劑，即：