[發(fā)明專利]一種制備高磷生鐵的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611033782.4
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN108085445A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 遲述義
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司
• 主分類號: C21B11/00
• 分類號: C21B11/00;C21B3/04
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 孔金滿

一種制備高磷生鐵的方法，按以下步驟進(jìn)行：（1）以熔融的生鐵水為原料，將轉(zhuǎn)爐脫磷渣倒入生鐵水中，再加入焦炭粉和石英砂；（2）吹氧升溫，反應(yīng)溫度為1530~1550℃，反應(yīng)時間為20~30min，獲得中間生鐵水；（3）以中間生鐵水為原料，重復(fù)上述步驟。本發(fā)明有效利用了冶金鋼渣資源，成本低，解決了一直以來困擾人們的轉(zhuǎn)爐脫磷渣不能在冶金流程內(nèi)循環(huán)利用的難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種制備高磷生鐵的方法。

背景技術(shù)

鋼渣是鋼鐵冶金流程中排放的主要固體廢棄物之一。隨著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，鋼渣的排放量逐年增加，2008年我國粗鋼產(chǎn)量5.01億噸，占世界粗鋼總產(chǎn)量的37.7%，鋼渣排放量按照100kg/噸鋼的標(biāo)準(zhǔn)推算，我國每年新增鋼渣5000萬噸左右。大量鋼渣如不能及時回收利用，露天堆放不僅占用大量土地，而且嚴(yán)重污染周邊生態(tài)壞境，另外鋼渣攜帶的大量熱能以及富含的有價(jià)元素也將白白流失，造成巨大的資源浪費(fèi)。鋼渣包括鐵水預(yù)處理渣、轉(zhuǎn)爐渣和精煉廢渣等，這些鋼渣依據(jù)特定的冶煉任務(wù)產(chǎn)生，成分區(qū)別較大。

對煉鋼過程產(chǎn)生的脫磷渣，各企業(yè)處理方式各有差異。大部分企業(yè)將其堆放渣場處理，對部分自然冷卻粉化后的爐渣進(jìn)行磁選，從中選取比例較小的金屬鐵，這種利用方式環(huán)境污染嚴(yán)重，且利用價(jià)值較低，白白浪費(fèi)了大量有用資源。

受限于磷的循環(huán)累積效應(yīng)，國內(nèi)外研究人員進(jìn)行了轉(zhuǎn)爐渣除磷的嘗試，不足在于，磷在鋼渣中穩(wěn)定存在，熔渣中P2O5活度低，脫除磷必需依賴高溫實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，成本上難以保證。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述轉(zhuǎn)爐脫磷渣處理上存在的問題，本發(fā)明提供一種制備高磷生鐵的方法，目的在于充分利用轉(zhuǎn)爐脫磷渣，在生產(chǎn)出高磷生鐵的同時，降低轉(zhuǎn)爐脫磷渣的含磷量。

本發(fā)明的方法按以下步驟進(jìn)行：

1、以熔融的生鐵水為原料，將轉(zhuǎn)爐脫磷渣倒入生鐵水中，再加入焦炭粉和石英砂，轉(zhuǎn)爐脫磷渣與生鐵水的質(zhì)量比為0.5~0.7，焦炭粉與轉(zhuǎn)爐脫磷渣的質(zhì)量比為0.3~0.5，石英砂的加入量按爐渣堿度控制為1.0~1.2；

2、對上述物料進(jìn)行吹氧升溫，反應(yīng)溫度為1530~1550℃，反應(yīng)時間為20~30min，反應(yīng)結(jié)束后將獲得的爐渣去除，獲得中間生鐵水；

3、以中間生鐵水為原料，重復(fù)上述步驟1~2次，獲得高磷生鐵。

上述的焦炭粉和石英砂礫的粒度在0.5~1.0mm。

上述方法采用的轉(zhuǎn)爐脫磷渣成分范圍按質(zhì)量百分比為FeO5~15%，CaO40~50%，SiO2 15~25%，MnO 3~6%，MgO 4~6%，Al2O3 2~5%，P2O5 5~8%，游離CaO 0.5~2.7%，余量為雜質(zhì)。

上述方法中各次還原獲得的爐渣的混合物中P2O5的去除率按質(zhì)量百分比大于90%。

上述方法獲得的高磷生鐵的P含量為5~8%，C含量為3~4%。

本發(fā)明的方法通過控制還原溫度、固體碳與脫磷渣的質(zhì)量比以及脫磷渣和生鐵水的質(zhì)量比，加入石英砂對轉(zhuǎn)爐脫磷渣進(jìn)行改質(zhì)處理，實(shí)現(xiàn)了脫磷渣的有效除磷，并得到一種低品位高磷生鐵。

本發(fā)明有效利用了冶金鋼渣資源，成本低，解決了一直以來困擾人們的轉(zhuǎn)爐脫磷渣不能在冶金流程內(nèi)循環(huán)利用的難題，并得到了高附加值產(chǎn)品—高磷生鐵，降低了鋼鐵廠鋼渣污染和廢棄物排放量，改善了操作環(huán)境，對企業(yè)完成節(jié)能減排、實(shí)施綠色生態(tài)冶金、降低環(huán)境污染具有重要意義。