专利名称：用于还原工艺的含有害元素的冶金工业尘泥成型方法
技术领域：
本发明属于冶金工业尘泥回收利用领域，尤其涉及用于还原工艺的含有害元素冶
金工业尘泥的成型方法
背景技术：
在现有的还原工艺中，一般需要对粉末状物料进行造块后再进行还原，目的在于 减轻环境的粉尘污染及提高生产效率。如铁精矿球团直接还原工艺，即先对铁精矿原料预 处理后，加入粘结剂进行造球或压球，生球团经干燥后再采用回转窑、竖炉等还原设备进行 还原。含有害元素的冶金工业尘泥主要为冶金工业生产产生的除尘灰和除尘泥，特点是化 学成份波动较大、原料吸水性差、造块性能差，采用普通的造块工艺条件和参数，造块成块 率低、强度差，难以满足还原工艺的要求。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于还原工艺的含有害元素的冶 金工业尘泥成型方法，使用该方法生产的生球或块的技术质量指标均满足转底炉还原工艺 要求。 为解决上述技术问题，本发明提供的一种用于还原工艺的含有害元素的冶金工业
尘泥成型方法，包括配料、润湿、碾磨、成型、筛分、干燥步骤，其特征在于 所述的配料步骤使用冶金工业尘泥加粘结剂配置而成，要求工业尘泥中全碳含量
控制在9 % 16 % ， Ca0含量《12. 0 % ， R2 (Ca0/Si02)控制在《1.5; 所述的润湿步骤要求配料润湿后含水率为4% 8% ;所述的碾磨步骤要求碾磨时间为5min 30min ; 所述的成型步骤要求配料的水分含量达8% 18%进行成型。 所述的配料步骤中，含碳除尘灰配比40 % ，其它除尘灰配比60 % ，外配膨润土
2.5%，混合料含全碳为9. 1%。 所述的配料步骤中，污泥膏配比25% ，含碳除尘灰25% ，其它除尘灰配比50% ，外 配膨润土 1.8%，混合料含全碳为12. 4% 。 所述的配料步骤中，经干燥的污泥膏配比55%，其它除尘灰配比45%，外配膨润 土 1. 0%，混合料含全碳为15. 5%所述的成型步骤采用圆盘造球，造球时间为15min 60min。
所述的成型步骤采用对辊压块机压块，压块压力为15MPa 50MPa。
本发明技术解决方案的设计思想是 —种用于还原工艺的含有害元素冶金工业尘泥的成型方法，将含有害元素和碳的 冶金工业粉尘通过加水润湿、碾磨；或将含有害元素和碳的冶金工业污泥膏和粉尘配混后 碾磨；或将含有害元素和碳的冶金工业污泥浆脱水、干燥后与粉尘配混、加水润湿、碾磨，再 采用圆盘造球机或对辊压块机造块，然后筛分、干燥。
本发明配料中全碳含量控制在9% 16^，Ca0含量《12. 0% ， R2 (CaO/Si02)控制 在《1.5。全碳范围控制的原因是保证有足够的Cg使金属氧化物进行还原，同时又不至于 残留过多的碳而降低球团或压块的强度；配合料CaO含量控制主要是因为CaO在造球或压 块时会生成Ca(0H)2，而球团和压块在干燥过程中因Ca(OH)2脱水体积收縮而产生裂纹，降 低干燥球强度；配合料R2控制主要是控制球团或压块在高温还原过程中生成的液相量，防 止球团或压块相互粘结及粘结炉底。 本发明采用全碳替代固定碳(C@)对配料碳含量进行预控制，是因为配料中的Cg 主要来自高炉瓦斯泥或布袋除尘灰，而瓦斯泥或布袋除尘灰中含FeO，采用测C @的"烧减 法"，受FeO影响难以准确测定，经实验对比测定，配合料中全碳和Cg差距很小，可以采用测
全碳替代测Cg实现对配合料配碳的预控。 本发明配合料润湿后含水率为4% 8%，根据尘泥粒度的不同配合料碾磨时间 为5min 30min。本发明采用圆盘造球机进行造球，造球时间为15min 60min，在该范围 内，适当延长造球时间将有效地提高生球的强度。本发明还可采用对辊压块机进行压块，压 块压力为15MPa 50MPa，在该范围内，适当提高压块压力将有效地提高压球的强度。造块 或造球时，配料水份应为8% 18%。 使用本发明生产的生球或块的技术质量指标均满足转底炉还原工艺要求。冶金工 业尘泥采用圆盘造球机造球，生球成球率^ 80%，生球lm落下次数^ 20次/P，生球抗压 强度> 15N/P ;干燥球抗压强度^ 70N/P，干燥球爆裂率〈4%，所得的固废生球和干燥球技 术质量指标均满足转底炉还原工艺要求。冶金工业尘泥采用对辊压块机压块，压块成球率 > 75% ，压块O. 5m落下次数^ 8次/P，压块干燥后lm落下强度^ 3次/P，抗压强度^ 300N/ P，压块干燥爆裂率< 4%，所得的压块技术质量指标满足还原工艺要求。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1是用于还原工艺的含有害元素的冶金工业尘泥成型方法工艺流程示意图。
具体实施例方式
下面以6个实施例来更好地说明本发明。
实施例1 含碳除尘灰配比40%，其它除尘灰配比60%，外配膨润土2. 5%。混合料含全C 为9. 1 %，物料混合后润湿水份为4. 5%，碾磨9min，造球时间30min，造出的球团水份为 13. 73 % ，球团粒度为8 18mm，生球抗压强度为17. 80N/P， 1. Om生球落下强度为23. 3次/ P，在20(TC干燥后，干燥球抗压强度为71. 55N/P。
实施例2 污泥膏配比25%，含碳除尘灰25%，其它除尘灰配比50%，外配膨润土 1. 8%。混 合料含全C为12. 4% ，物料混合后润湿水份为5. 0% ，碾磨12min，造球时间25min，造出的 球团水份为11. 42%，球团粒度为8 18mm，生球抗压强度为18. 05N/P， 1. Om生球落下强度 为22. 1次/P，在20(TC干燥后，干燥球抗压强度为73. 08N/P。
实施例3
经干燥的污泥膏配比55% ，其它除尘灰配比45% ，外配膨润土 1.0%。混合料含全 C为15. 5% ，物料混合后润湿水份为5. 5% ，碾磨12min，造球时间20min，造出的球团水份为 10. 47%，球团粒度为8 18mm，生球抗压强度为19. 30N/P， 1. 0m生球落下强度为21. 8次/ P，在20(TC干燥后，干燥球抗压强度为75. 98N/P。 以上实施例1 3的试验结果示出在表1中，实施例4 6的试验结果示出在表 2中。 实施例4 含碳除尘灰配比40%，其它除尘灰配比60%，外配膨润土2. 5%。混合料含全C为 10. 5%，物料混合后润湿水份为6%，碾磨15min，在15MPa的压力下采用对辊压块机压块， 湿压块强度为9. 2次/0. 5m，干压块强度为4. 1次/1. Om，抗压强度为322N/P。
实施例5 污泥膏配比25%，含碳除尘灰25%，其它除尘灰配比50%，外配膨润土 1. 8%。混 合料含全C为11. 8% ，物料混合后润湿水份为6 % ，碾磨18min，在18MPa的压力下采用对辊 压块机压块，湿压块强度为10. 4次/0. 5m，干压块强度为3. 8次/1. Om，抗压强度为308N/P。
实施例6 经干燥的污泥膏配比55%，其它除尘灰配比45%，外配膨润土 1.0%。混合料含C 为14. 2%，物料混合后润湿水份为6%，碾磨18min，在18MPa的压力下采用对辊压块机压 块，湿压块强度为9. 6次/0. 5m，干压块强度为4. 0次/1. Om，抗压强度为319N/P。
表1
生球干燥球抗压 强度，N/P
序号水份，％抗压强 度，N/Pl.Om落下强 度，次/P实施例113. 7317.8023. 371.55
实施例211. 4218. 0522. 173. 08
实施例310. 4719. 3021.875. 98 表2
湿压块强度 干压块强度
序号 -
次/0.5m 次/1.0m 抗压强度，N/P实施例4 9.2 4. 1 322
实施例5 10.4 3.8 308
实施例6 9.6 4.0 319 从表1、表2中可以看出，对含有害元素的冶金工业尘泥采用本发明的成型方法， 造出的球或块的质量满足还原工艺要求。
权利要求
一种用于还原工艺的含有害元素的冶金工业尘泥成型方法，包括配料、润湿、碾磨、成型、筛分、干燥步骤，其特征在于所述的配料步骤使用冶金工业尘泥加粘结剂配置而成，要求工业尘泥中全碳含量控制在9％～16％，CaO含量≤12.0％，R2(CaO/SiO2)控制在≤1.5；所述的润湿步骤要求配料润湿后含水率为4％～8％；所述的碾磨步骤要求碾磨时间为5min～30min；所述的成型步骤要求配料的水分含量达8％～18％进行成型。
2. 如权利要求1所述的用于还原工艺的含有害元素的冶金工业尘泥成型方法，其特征在于，所述的成型步骤采用圆盘造球，造球时间为15min 60min。
3. 如权利要求1所述的用于还原工艺的含有害元素的冶金工业尘泥成型方法，其特征在于，所述的成型步骤采用对辊压块机压块，压块压力为15MPa 50MPa。
4. 如权利要求1所述的用于还原工艺的含有害元素的冶金工业尘泥成型方法，其特征在于，所述的配料步骤中，含碳除尘灰配比40%，其它除尘灰配比60%，外配膨润土 2. 5%，混合料含全碳为9. 1%。
5. 如权利要求1所述的用于还原工艺的含有害元素的冶金工业尘泥成型方法，其特征在于，所述的配料步骤中，污泥膏配比25%，含碳除尘灰25%，其它除尘灰配比50%，外配膨润土 1.8%，混合料含全碳为12. 4% 。
6. 如权利要求1所述的用于还原工艺的含有害元素的冶金工业尘泥成型方法，其特征在于，所述的配料步骤中，经干燥的污泥膏配比55% ，其它除尘灰配比45 % ，外配膨润土1.0%，混合料含全碳为15.5%。
全文摘要
本发明提供了一种用于还原工艺的含有害元素的冶金工业尘泥成型方法，包括配料、润湿、碾磨、成型、筛分、干燥步骤，所述的配料步骤使用冶金工业尘泥加粘结剂配置而成，要求工业尘泥中全碳含量控制在9％～16％，CaO含量≤12.0％，R2(CaO/SiO2)≤1.5；所述的润湿步骤要求配料润湿后含水率为4％～8％；所述的碾磨步骤要求碾磨时间为5min～30min；所述的成型步骤要求配料的水分含量达8％～18％进行成型。本发明生产的生球或块的质量指标均满足转底炉还原工艺要求，生球抗压强度≥15N/P；干燥球抗压强度≥70N/P，干燥球爆裂率＜4％，压块干燥后抗压强度≥300N/P，压块干燥爆裂率＜4％。
文档编号C22B1/242GK101713023SQ20091023430
公开日2010年5月26日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者刘自民, 叶军, 张骏, 李帮平, 杨旭辉, 金俊, 陈家庆 申请人:马鞍山钢铁股份有限公司