重金属污泥的用途、氧化球团及制造方法、用途技术

本发明专利技术公开了一种重金属污泥的用途、氧化球团及制造方法、用途。本发明专利技术将不锈钢冷轧重金属污泥作为制造污泥氧化球团的原料。本发明专利技术的污泥氧化球团，主要由以下重量百分比的原料制造而成：不锈钢冷轧重金属污泥５～５０％，铁精粉３０～７０％，复合粘结剂２～８％，碳粉４～１５％，水分１０～３０％。上述污泥氧化球团的制造方法，主要步骤是原料的预处理、原料的混合、制球、焙烧。上述污泥氧化球团的用途是用作高炉原料。本发明专利技术解决了现有技术无法有效处理和综合利用不锈钢冷轧重金属污泥的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于不锈钢冷轧重金属污泥的综合利用领域，涉及不锈钢冷轧重金属污泥的用途；本专利技术还涉及一种污泥氧化球团，具体涉及以不锈钢冷轧重金属污泥为主要原料 制成的污泥氧化球团；本专利技术还涉及这种污泥氧化球团的制造方法及其用途。
技术介绍
在不锈钢板卷酸洗工序中，会产生大量的酸洗废水，主要污染物成分有T. Fe, Cr6+，Τ. Cr, Ni2+，F_，S042—，S. S，Zn2+，Pb2+等。目前对这种酸洗废水较为成熟、应用最广的处 理工艺是化学还原沉淀法，化学还原沉淀法可分为“化学还原+石灰乳” 一步沉淀法和“化 学还原+液碱+石灰乳”两步沉淀法。“化学还原+石灰乳”一步沉淀法如下冷轧废水经化学还原后，加入过量的石灰 乳(Ca(OH)2)进行沉淀，过量系数通常超过1倍以上；“化学还原+石灰乳” 一步沉淀法得 到的是混合污泥。“化学还原+液碱+石灰乳”两步沉淀法如下冷轧废水经化学还原后， 先加入液碱(NaOH)进行前段沉淀，将大部分重金属氢氧化物以污泥形式沉淀下来，比如 Fe (OH) 3、Cr (OH) 3、Ni (OH)2, Cu (OH) 2等，然后再加入石灰乳进行后段沉淀，CaSO4, CaF2等污 泥成分就沉淀下来了。前段沉淀得到的污泥称为富集后的重金属污泥，后段沉淀得到的 污泥称为一般的重金属污泥。富集后的重金属污泥、一般的重金属污泥统称分类回收污 泥。(参见公开号为CN101269889A公开日为2008. 09. 24的中国专利技术专利申请，公开号为 CN1418831A公开日为2003. 05.21的中国专利技术专利申请，公开号为CN1197040A公开日为 1998. 10. 28的中国专利技术专利申请，公开号为CN1048692A公开日为1991. 01. 23的中国专利技术 专利申请。)为确保出水达标，一般需过量投加药剂，因此冷轧废水处理站将产生大量的不锈 钢冷轧重金属污泥。根据相关规定，这类污泥属于危险废物(国家危险废物名录冊17和 HW21)，必须委托有资质的部门妥善处理或处置。我国自上世纪60年代开始，先后就不锈钢冷轧重金属污泥制砖、生产水泥、制备 铬系产品、用作玻璃着色剂、生产钙镁磷肥、生产辉绿岩铸石等建材制品等工艺进行了试验 和应用研究，取得了不同程度的进展。现有技术中，不锈钢冷轧重金属污泥冶金工业回用路线之一是将其掺作烧结原料 或用作冷固球团的原料。冷固球团属于钢铁工业的球团。钢铁工业的球团分为三类氧化球 团矿、冷固球团矿、金属化球团矿，分别简称为氧化球团、冷固球团和金属化球团。钢铁工业 的球团制造过程如下将准备好的原料(细磨精矿或其他细磨粉状物料，添加剂或粘剂)， 按一定的比例经过配料、混勻，在造球机上经滚动而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥和 焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化团结。在这个过程中，鉴于加工和 干燥方式、焙烧温度、焙烧气氛、冷却条件等参数不同，获得球团的种类也不同。氧化球团强 调高温焙烧，通常超过1100度，冷固球团在常温或低温(100 200°C)下获得，金属化球团 在还原气氛下获得，侧重于强调金属收得率。不锈钢冷轧重金属污泥用作冷固球团的原料时，污泥化学成分波动大且其中的杂质元素S，F没有在预处理中去除，球团未经焙烧抗压强度不高，软化温度区间宽，软熔滴落 性能不好，在高温下还原膨胀率高，应用于高炉不仅会造成透气性下降和压阻迅速增加，球 团中的杂质元素还将进入铁水，为后续的铁水脱硫增加负担。不锈钢冷轧重金属污泥掺作烧结原料在烧结回用时，由于污泥中水分含量和化 学成分波动大，掺混时以湿泥巴状态难以和铁精粉均勻，而焙烧时持续逸出的氟蒸汽(HF， SiF4等)会对烧结机及其附属设备造成严重腐蚀，同时，污泥的掺入量超过5%，即会造成 烧结矿成品率和转鼓指数的下降，从而影响了烧结机的顺行。迄今为止，对于量大面广、危害性和资源性共存的不锈钢冷轧重金属污泥，国内外 尚没有经济有效的处理和综合利用技术，现有工艺的不足之处如下(1)处理过程牵涉到 收集、运输、存放等不同工序及多个行业，既增加了处理费，又存在污染转移的隐患；(2)掺 混处理时污泥消纳量小、不具有行业示范性，且对污泥的冶金性能缺乏深入分析；(3)综合 利用工艺比较复杂、运行不太稳定，存在Cr3+再次转化为Cr6+的危险性；(4)副产品的市场 受限，环境安全性值得深入评估；(5)因污泥有价资源品位较低，综合利用成本偏高，导致 大部分资源未充分利用，反有危害环境的风险。另一方面，随着钢铁工业的发展，炼铁所需原料越来越多，而可直接入炉的富矿却 越来越少，我国铁矿储量虽居世界第五位，其中含铁50 %以上的富矿仅占4%，绝大多数为 含有有害杂质的贫矿，这类矿石必须细磨精选后经造块才能入炉冶炼。而球团矿以其良好 的冶金性能和优越的高炉冶炼效果，已引起国内外钢铁业的重视。世界范围内一些大型钢 铁企业球团矿产量日益增加，在炉料组成中已超过20 %。不锈钢冷轧重金属污泥属于化学组成波动较大、利用难度大且过程中易产生二次 污染的危险废物，但作为“可利用的二次资源”，这种污泥还具有如下特点(1)不锈钢冷轧 重金属污泥中Fe、Ca、Cr、Ni等有价元素含量在20 50%左右；(2)不锈钢冷轧重金属污 泥中含有少量的CaF2,可改善炉渣的流动性，还有利于后续炼钢中的还原脱磷；(3)污泥粒 度细，90%小于7. 5μπι，且含有低熔点物质，焙烧中可起到粘结剂的作用；(4)不锈钢冷轧 重金属污泥中的S以硫酸钙、碳酸钙形式存在，在高温焙烧条件下，去除率可达80%以上。因此，若将不锈钢冷轧重金属污泥与其他物料混勻造球后，作为球团矿返回高炉 作为原料使用，在理论上是有可能的。只要合理控制球团成分(Fe、P、S、F、Ni、Cr等)及其 冶金性能(球团强度、还原性、还原粉化率、透气性、软化与熔滴性能等)，即可达到高炉的 用料要求。如此以来，不仅有利于回收含铬污泥中Cr、Fe、Ni、Zn、Pb、CaO等有价元素，彻底 解决重金属引起的二次污染问题，还可省去高昂的外委处理费用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一方面技术问题在于提出不锈钢冷轧重金属污泥的一种用 途，以解决现有技术无法有效处理和综合利用不锈钢冷轧重金属污泥的问题。在本专利技术的技术方案中，不锈钢冷轧重金属污泥的用途是作为制造污泥氧化球团 的原料。所谓污泥氧化球团，是指消纳了不锈钢冷轧重金属污泥的氧化球团。本专利技术所要解决的第二方面技术问题在于提出一种污泥氧化球团，该污泥氧化球 团以不锈钢冷轧重金属污泥为主要原料之一，以达到为不锈钢冷轧重金属污泥提供一条无害化资源化的利用途径，并且回收其中有价元素，避免二次污染的目的。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题，达到本专利技术的目的。污泥氧化球团，主要由以下重量百分比的原料制造而成不锈钢冷轧重金属污泥5 50%;铁精粉30 70%;复合粘结剂2 8%;碳粉4 15%;水分10 30%。本专利技术的技术方案中优选的不锈钢冷轧重金属污泥中的水分含量小于1%，所述 不锈钢冷轧重金属污泥的干基的主要化学成分及重量百分比为T. Fe :10 40% ；Cr2O3 0 10% ；NiO 0 3% ；CaO 15 45% ；Al2O3 1 5% 本文档来自技高网...

【技术保护点】
不锈钢冷轧重金属污泥的用途，其特征在于，所述不锈钢冷轧重金属污泥的用途是作为制造污泥氧化球团的原料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，陈荣欢，石洪志，顾德仁，王如意，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]