【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及转炉炼钢，特别涉及一种利用co2气体处理转炉炉渣的方法。
技术介绍
1、转炉炉渣，俗称钢渣，是炼钢过程中的主要固体废物，包含多种元素的氧化物和硫化物，渣中的硫含量高，强磁铁矿fe3o4占比低，导致低磁场下可磁选并回收利用的铁量很低。因此，如何减少钢渣的污染，提高钢渣充分利用，是目前亟需解决的问题。
2、目前，国内处理钢渣的方法通常为：在扒渣后采取热闷法、热泼法、滚筒法等钢渣处理工艺，待钢渣充分冷却、粒化后再进行磁选、分类等操作，回收渣中的铁，剩余渣再做其他利用，例如做转炉用脱硫渣回用、或做建筑原料等。中国专利cn117654902a公开了一种钢渣多级分选回收方法，将钢渣热闷后按钢渣颗粒大小多级筛分并磁选，根据钢渣的块径和品质，分别回收到转炉、高炉和烧结过程中。然而，该方法仅仅是将渣中的强磁铁fe3o4提取出来，转炉渣尤其是低碳钢渣中的全铁含量很高，其中很大一部分以fe2o3形式存在，feo和fe2o3磁性较弱、不利于磁选；而且钢渣在高温运输过程中，强磁性的fe3o4也容易被氧气氧化为fe2o3，大量的feo和fe2o3需要采用强磁场才被回收，铁回收率较fe3o4低。
3、转炉渣通常为高碱度渣，渣中碱性cao+mgo的含量很高，若是钢厂采取渣脱硫，则渣中s的赋存形态大多为cas。渣中s含量高，直接将渣二次利用会造成回硫现象，致使钢中的硫含量升高。对于绝大多数钢种来说，硫是一种有害元素，其在固液间分配系数较小，凝固过程中容易产生偏析，凝固后主要以聚集状fes形式存在于钢材中，在高温轧制过程中容易
4、综上，一种尽可能提取钢渣中的铁，并使钢渣中其它物质能够二次利用的方法一直是国内科研工作者的目标。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对国内钢渣利用率低、渣中未被磁选出来的弱磁铁含量高、大量钢渣在国内堆积造成的环境和经济效益等问题，提出了一种利用co2气体处理转炉炉渣的方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种利用co2气体处理转炉炉渣的方法，原理在于：使用弱氧化性的co2与钢渣反应，将钢渣内的弱磁性fe2o3转化为强磁性fe3o4，同时将钢渣内的金属硫化物转化为金属氧化物后，再进行破碎、磁选；筛选出的铁成分返回炼钢，剩余的低硫高碱度渣作为生石灰的替代品应用于钢铁生产。
4、所述利用co2气体处理转炉炉渣的方法，包括以下步骤：
5、s1、将转炉炉渣转移至高温气氛炉，并向高温气氛炉内通入co2气体，使炉渣和co2进行充分反应；
6、s2、将高温液态钢渣冷却；
7、s3、根据需要将钢渣破碎并多级磁选；其中有磁性的物质可作为转炉冶炼的原料，剩余未被磁选的物质为高碱度渣，可作为生石灰的替代品使用。
8、所述步骤s1中，采用转炉热炉渣与钢厂堆放的冷炉渣混合后作为处理原料，以充分利用热炉渣余热。
9、所述步骤s1具体包括以下步骤：
10、s11、将转炉炉渣倒入渣罐，将热炉渣与冷炉渣运输至高温气氛炉处，在高温气氛炉内混合、加热至1200±50℃；
11、s12、向高温气氛炉内通入co2气体，通入气体后定时翻转气氛炉，使钢渣与co2充分反应得到钢渣；反应时间不小于40min。
12、所述步骤s11，热炉渣与冷炉渣的质量比为2～4:1，优选为3:1。
13、所述步骤s12中，co2气体的流量为1.0nm3/(t·min)～1.5nm3/(t·min)，优选为1.2nm3/(t·min)。
14、实际生产中，可采用pct co2/pct co＞200、so2含量低于0.2％、且氧含量<1％的烟道气代替co2通入气氛炉，与炉渣进行反应。
15、所述步骤s3中的破碎磁选设置多级，随着破碎粒度的逐渐变小，磁选的磁性逐渐增大；磁选后铁的收得率不小于94％。
16、一般来说，钢渣破碎到-75mm后磁选，尾渣中约有4％～6％的金属铁；破碎到-35mm后磁选，尾渣中约有3％～5％的金属铁；当破碎到-10mm后磁选，尾渣中的金属铁含量可降至1％左右。通常将钢渣破碎至75mm～5mm并进行多级磁选。
17、所述高碱度渣的碱度不小于3.0，可用于烧结配料、铁水脱硫、炼钢、精炼等工段。
18、通过上述技术方案，本专利技术获得的有益效果是：
19、本专利技术公开了一种利用co2气体处理转炉炉渣的方法，将钢渣中弱磁性feo组分氧化为高磁性的fe3o4，使其便于磁选，且可控强磁性fe3o4不会被氧化为弱磁性的fe2o3，有效提高了铁的回收率，磁选后铁的收得率不小于94％。同时，将钢渣中的金属硫化物转为金属氧化物，硫以二氧化硫的形式从渣中脱除，使磁选后的高碱度渣含硫量极低，不超过0.08wt％。采用本专利技术方法处理后，钢渣中的大量铁被磁选出来，可直接送回转炉冶炼；剩余的高碱度渣可以作为生石灰的替代品，作用于钢铁生产的全流程而被二次利用，实现废固不出厂，减少生石灰/石灰石的采购量，大大降低生产成本。
20、本专利技术采用co2气体作为处理气，氧化性适中、成本低，对环境友好。高浓度二氧化碳的烟道气，只要其pct co2/pct co比值大于200、so2含量低于0.2％且氧含量<1％，也可作为处理气使用，即实现了转炉炉渣的有效处理，又对烟道气的成分和余热进行充分利用，大幅降低了环保处理压力。
21、本专利技术方法原料采用热炉渣和冷炉渣混合，能够充分利用热炉渣的余热，减少加热能耗，缩短升温加热时间。
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1.一种利用CO2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：使用弱氧化性的CO2与钢渣反应，将钢渣内的弱磁性FeO转化为强磁性Fe3O4，且强磁性Fe3O4不会被氧化为弱磁性的Fe2O3；同时将钢渣内的金属硫化物转化为金属氧化物，再进行破碎、磁选；筛选出的铁成分返回炼钢，剩余的低硫高碱度渣作为生石灰的替代品二次利用。
2.根据权利要求1所述的利用CO2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的利用CO2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：所述步骤S1中，采用转炉热炉渣与钢厂堆放的冷炉渣混合后作为处理原料，以充分利用热炉渣余热。
4.根据权利要求3所述的利用CO2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的利用CO2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：所述步骤S11，热炉渣与冷炉渣的质量比为2~4:1。
6.根据权利要求4所述的利用CO2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：所述步骤S12中，CO2气体的流量为1.0 NM3/(t·min)~1.5 N
7.根据权利要求2所述的利用CO2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：可采用pctCO2/pct CO＞200、SO2含量低于0.2%、且氧含量＜1%的烟道气代替CO2通入气氛炉，与炉渣进行反应。
8.根据权利要求2所述的利用CO2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：所述步骤S3中的破碎磁选设置多级，随着破碎粒度的逐渐变小，磁选的磁性逐渐增大；磁选后铁的收得率不小于94%。
9.根据权利要求2所述的利用CO2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：所述高碱度渣的碱度不小于3.0、硫含量小于0.1%，可用于烧结配料、铁水脱硫、炼钢、精炼等工段。
...【技术特征摘要】
1.一种利用co2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：使用弱氧化性的co2与钢渣反应，将钢渣内的弱磁性feo转化为强磁性fe3o4，且强磁性fe3o4不会被氧化为弱磁性的fe2o3；同时将钢渣内的金属硫化物转化为金属氧化物，再进行破碎、磁选；筛选出的铁成分返回炼钢，剩余的低硫高碱度渣作为生石灰的替代品二次利用。
2.根据权利要求1所述的利用co2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的利用co2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：所述步骤s1中，采用转炉热炉渣与钢厂堆放的冷炉渣混合后作为处理原料，以充分利用热炉渣余热。
4.根据权利要求3所述的利用co2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：所述步骤s1具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的利用co2气体处理转炉炉渣的方法，其特征在于：所述步骤s11，热炉...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍立桥，张华，邰军凯，武献民，东根来，成日金，方朝权，李杨，于江朝，苗世超，霍胜虎，靳昆，
申请(专利权)人：德龙钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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