一种利用炼钢精炼渣协同处理炼铁瓦斯灰的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用炼钢精炼渣协同处理炼铁瓦斯灰的方法，实施步骤如下：1）、炼铁瓦斯灰与硼砂按照95：5的质量百分比比例混匀后，采用高压压球机一次压制成50mm左右的球团，烘干脱水后拉运到精炼渣倒渣工艺点待用；2）、将球团加入空的精炼渣渣罐，然后向渣罐内倒入精炼渣铸余钢水；其中球团加入量与精炼渣的渣量等量加入，即1kg瓦斯灰球团加入1kg精炼渣，不考虑铸余钢水的量；3）、完成上述操作后，将渣罐拉运到转炉热泼渣现场静置6h，然后翻罐，按照热泼渣的工艺流程处理，筛分磁选回收重金属原料作为冶金原料资源化利用，尾渣按照转炉渣的资源化利用方式，与转炉渣整体资源化利用。与转炉渣整体资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用炼钢精炼渣协同处理炼铁瓦斯灰的方法


[0001]本专利技术涉及一种利用炼钢精炼渣协同处理炼铁瓦斯灰的方法。

技术介绍

[0002]高炉瓦斯泥是高炉冶炼过程中随着高炉煤气携带出的原料粉尘及高温区激烈反应而产生的微粒经湿式除尘而得到的产物。高炉瓦斯泥作为钢铁工业的副产品，其主要成分是铁和碳，即从炉顶吹出的铁矿粉和焦粉，铁含量大概在30％左右，碳含量在20％左右。同时由于部分高炉使用的铁矿石中含有一定量的有色金属，一些低沸点的有色金属在高炉内挥发后进入高炉煤气，最终以氧化物的形式在瓦斯泥中富集。新疆八一钢铁股份有限公司2500m3的高炉瓦斯灰的成分见下表：高炉瓦斯灰的资源化利用工艺是建设转底炉和竖炉，对于瓦斯灰进行脱除有色金属和碱金属钾钠后，剩余的含铁球团返回炼铁工序资源化利用。除此之外，目前还没有一种有效的工艺方法能够有效全量处理高炉瓦斯灰。
[0003]查阅文献（1）刘秉国彭金辉张利波等人在2007年第5期的《矿业快报》杂志上公布了题为“高炉瓦斯泥(灰)资源化循环利用研究现状”的论文，文中有“1976年,美国环保机构(EPA)制定法律,将含铅锌的钢铁厂粉尘划归为K061类物质(有毒固体废物),要求对其中铅、锌等进行回收或钝化处理,否则须密封堆放在指定场地。”的内容表述；（2）贾国利，张丙怀在2007年第5期《中国冶金》杂志上公布了题为“高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹的研究”的论文，文中有“高炉瓦斯灰是高炉冶炼过程中产生的副产品之一,其中含有大量有益的铁和碳。目前,国外有些钢铁企业对其采用填埋方式处理,国内则基本上采取返回烧结再次造块的处理方式。将其与煤粉混合后从风口喷入高炉是利用高炉瓦斯灰的一项很有发展潜力的技术。混合喷吹不仅可有效利用灰中的有用物质,还可达到降低焦比、提高产量、利于炉况稳定顺行的目的”的内容表述。
[0004]根据以上的表述可知，迄今为止没有利用精炼渣协同处理炼铁瓦斯灰的工艺技术方法。
[0005]钢水精炼渣是炼钢工艺过程中钢水精炼工序产生的还原性钢渣，吨钢产量在7～15kg之间。炼钢的精炼渣是一种性质极其特殊的钢渣，渣中FeO+MnO的含量低于2%，渣中f
‑
CaO远远高于转炉钢渣，性质与转炉钢渣差别很大。精炼渣的一个显著的特点是钢渣在冷却到室温条件下，部分的精炼渣会粉化，形成的白色粉末对于环境污染的影响大。
[0006]查阅文献（1）任雪，李辽沙在2009年第4期《安徽工业大学学报》上公布了题为“LF炉精炼渣资源化特性”的论文，文中有“一般LF炉精炼渣中w(Al2O3)=20%～40%，与低品位铝土矿相当。普通LF炉渣的渣相组成为钙铝和硅钙系复杂物相，具有在冶金生产中再生利用的价值。近几年，对普通LF炉渣粗放式利用的研究虽已逐步展开，如利用LF渣熔融态的残余
热量对其进行循环利用，但渣的可用性和经济性较弱，且该利用方法建立在冶炼同种钢的基础上，应用范围较窄。预熔型LF炉精炼渣(也叫铝酸钙)具有成份均匀、熔点低、熔速快、可缩短精炼时间、不含氟等特点，越来越受到重视，但是对它的利用仅停留在工艺的探索上，高附加值、精细化利用的研究鲜有报道，难以对其进行高效、综合的利用。所以有必要对该渣系资源化特性开展相应研究，为实现该资源的高效、合理利用提供参考。”的内容表述；（2）王念欣，唐立冬，赵志洪，徐学永在2007年第4期的《山东冶金》杂志上公布了题为“精炼渣循环利用技术分析”的论文，文中有“：为了实现精炼渣循环利用，分别对精炼渣样成分、精炼渣脱硫能力及精炼渣循环利用过程中对生产工艺的影响等进行了分析。结果表明，精炼渣循环3次以内，不会影响炉渣脱硫及钢包透气性，而且不会造成钢水的回硅、回磷。目前济钢第三炼钢厂精炼渣利用率45%”的内容表述。
[0007]综上所述，并且还没有利用热态精炼渣协同处理高炉瓦斯灰的工艺方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种利用炼钢精炼渣协同处理炼铁瓦斯灰的方法，利用高温精炼渣的特点，用于协同处理炼铁瓦斯灰，回收瓦斯灰中的铁元素、锌元素、铅元素等重金属元素，用于冶金领域，将瓦斯灰中的As等有害物质，利用钢渣质热耦合技术实现无害化转化，同时消除了精炼渣粉化污染的问题，消除了精炼渣中f
‑
CaO含量高的潜在风险后，可作为建材和道路材料资源化利用，实现了高温精炼渣的热能利用与炼铁瓦斯灰的全量资源化利用，经济效益和环保效益巨大。
[0009]本专利技术采用的技术方案是，一种利用炼钢精炼渣协同处理炼铁瓦斯灰的方法，实施步骤如下：1）、炼铁瓦斯灰与硼砂按照95：5的比例混匀后，采用高压压球机一次压制成50mm左右的球团，烘干脱水后拉运到精炼渣倒渣工艺点待用；2）、将球团加入空的精炼渣渣罐，然后向渣罐内倒入精炼渣铸余钢水。其中球团加入量与精炼渣的渣量等量加入，即1kg瓦斯灰球团加入1kg精炼渣，不考虑铸余钢水的量；3）、完成上述操作后，将渣罐拉运到转炉热泼渣现场静置6h，然后翻罐，按照热泼渣的工艺流程处理，筛分磁选回收重金属原料作为冶金原料资源化利用，尾渣按照转炉渣的资源化利用方式，与转炉渣整体资源化利用。
[0010]本专利技术的创新点如下：1.专利技术人发现，钢水精炼渣在倒入渣罐后的温度在1450℃左右，钢水精炼后，由于有精炼渣的存在，所以钢水包在浇注后，钢包内会残留少量的钢水，与精炼渣一起倒入精炼渣罐，精炼渣中含有部分的铸余钢水；专利技术人利用这一特点，即铸余钢水和精炼渣的热能与物质组成特点还原炼铁瓦斯灰，回收其中的重金属元素作为冶金原料资源化利用。其中典型的化学反应有以下的两大类：第一类：炼铁瓦斯灰中组分之间的自还原反应ZnO
·
Fe2O3+4C=Zn+2Fe+4COFe2O3+3C=2Fe+3COFe
304
+4C=3Fe+4C0Pb0+C=Pb+CO
第二类：铸余钢水与炼铁瓦斯灰球团之间的反应：ZnO
·
Fe2O3+2[Si]=Zn+2Fe+2SiO2ZnO
·
Fe2O3+4[C]=Zn+2Fe+4COFe2O3+3[C]=2Fe+3CO2Fe2O3+3[Si] =4Fe+3SiO2Fe
304
+2[Si] =3Fe+2SiO2Pb0+[C] =Pb+CO2Pb0+[Si] =2Pb+ SiO22.利用添加硼砂粉末作为粘结剂添加在炼铁瓦斯灰中，将炼铁瓦斯灰造球，然后将球团脱水后，加入精炼渣用的空渣罐中，再倒入精炼渣铸余，利用铸余精炼渣还原回收炼铁瓦斯灰中的重金属，利用粘结剂中的硼元素，固熔进入精炼渣中的硅酸二钙矿相中，避免了硅酸二钙相变引起的粉化，消除了精炼渣的污染问题，便于后续回收重金属元素的工艺操作；3.利用精炼渣中的硫化物与炼铁瓦斯灰中的矿物反应，将As转化为砷酸钙，在资源化利用过程中成矿封存，实现无害化转化。
[0011]4.炼铁瓦斯灰中的SiO2、Fe2O3等物质，均能够与精炼渣中的f
‑
CaO反应，消除精炼渣资源化利用过程中的潜在隐患，其中典型的反应如下：2f
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用炼钢精炼渣协同处理炼铁瓦斯灰的方法，其特征在于实施步骤如下：1）、炼铁瓦斯灰与硼砂按照95：5的质量百分比比例混匀后，采用高压压球机一次压制成50mm左右的球团，烘干脱水后拉运到精炼渣倒渣工艺点待用；2）、将球团加入空的精炼渣渣罐，然后向渣罐内倒入精炼渣铸余钢水；其中球团加入量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文胜，王强，俞海明，陈大伟，刘仁博，
申请(专利权)人：新源县渣宝环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：