一种利用工业废渣生产不锈钢冶炼用烧结矿的方法与流程

文档序号:11212394阅读:676来源:国知局

本发明涉及一种烧结矿,尤其是涉及一种利用工业废渣生产不锈钢冶炼用烧结矿的方法。



背景技术:

含镍、铬等金属的烧结矿是不锈钢冶炼的原料,烧结矿利用一种环保炉进行烧结生产,烧结矿原料为电镀污泥、酸洗泥、不锈钢厂轧制铁鳞、含镍废催化剂、含铬污泥、钢铁厂或不锈钢除尘灰等含镍、铬的危险废物。

有价金属含量低的电镀污泥、酸洗泥、含镍废催化剂、含铬污泥、钢铁厂或不锈钢除尘灰等含镍、铬的危险废物,利用湿法工艺进行回收有价金属,工艺流程长,回收成本高,经济性差,处置过程中产生的废渣达不到无害化要求。若对对上述危险废物进行合理配料、制球(造块)、烧结生产不锈钢冶炼用的烧结矿,具有很高的经济效益与环境效益。如何获得合理的原料配比及确定合适的烧结工艺,是获得高质量烧结矿的关键。



技术实现要素:

本发明的目的是为了提供一种利用工业废渣生产不锈钢冶炼用烧结矿的方法,工艺步骤简单,可操作性强,成本低,同时实现了对含镍、铬的危险废物的无害化处置及有价金属资源综合回收再利用,具有很高的环保效益与经济效益。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种利用工业废渣生产不锈钢冶炼用烧结矿的方法,包括以下步骤:

(1)取样分析:将工业废渣进行分别取样,确定其中所含元素种类及含量后,作为原料待用。工业废渣为含镍、铬等金属的电镀泥、酸洗污泥等危险废物。

(2)配料:根据烧结矿的化学成分要求对原料进行化学配料,得原料。

(3)混匀:将配料后得到的各种原料与熔剂混合均匀,得混合料,在混合料中加入烧结燃料混合均匀,得烧结料。通过混匀以保证烧结料的成分均匀,水分合适,易于造球,从而获得粒度组成良好的混合料,以保证烧结矿的质量和提高产量。

(4)制球:将混合料进行制球,得物料小球。

(5)烧结:采用立式烧结炉对物料小球进行烧结后即得烧结矿。

作为优选,步骤(2)中,根据以下质量百分比的化学成分配比进行配料:3~6%nio,10~15%cr2o3,30~35%fe2o3,15~20%cao,10~15%sio2,20~25%h2o。获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿,其关键是配料,本发明采用质量配料法,准确性好,便于实现自动化,通过对配料的优化筛选以保证烧结矿的烧结质量及稳定性。

作为优选,所述熔剂为石灰,所述烧结燃料为煤粉或废活性炭,烧结料烧结燃料的添加量为烧结料质量的8~12%。

作为优选,所述烧结燃料中粒径为160目~200目的颗粒质量占60~70%。烧结燃料中粒径为160目~200目的颗粒质量占60~70%以保证烧结透气性,有利于提高烧结速度和烧结质量。

作为优选,步骤(4)中,所述物料小球粒径为3~5mm。

作为优选,烧结的具体步骤为:物料小球在立式烧结炉上段预热至50~150℃后,进入立式烧结炉的中段升温至800℃,烧结15~18min后再升温至900℃继续烧结7~9min,最后进入立式烧结炉下段降温至50℃保持30~40min,即得烧结矿。烧结过程原理为固相反应、液相形成及结晶过程。本发明原料中的主要成分为高熔点,在立式烧结炉上段预热时(50~150℃)下大多不能熔化,当物料向下移动加热到一定温度时,各组分之间进行反应(烧结温度从50℃升至800℃,烧结时间:15~18min),随着物料向下移动,温度逐渐升高,(烧结温度从800℃升至900℃,烧结时间:7~9min)进行复杂化学固相反应,生成熔点较低的新化合物,使它们在较低温度下生成液相,并将周围物料浸润和熔融,相邻液滴产生聚合,引起收缩和行程气孔,当料层逐渐向下移动后,被熔物温度下降(烧结温度从900℃降至50℃,烧结时间:30~40min),在冷却过程中固结和产生结晶,成为具有一定强度的多孔烧结矿。烧结过程可以去除含金属废料中的的游离水分、结晶水与部分杂质等。通过对烧结步骤及工艺的控制,以保证烧结矿的质量。

因此,本发明具有如下有益效果:提供一种利用工业废渣生产不锈钢冶炼用烧结矿的方法,步骤简单,可操作性强,成本低,通过对配料的优化筛选以及对烧结步骤及工艺的优化改进,同时实现了对含镍、铬的危险废物的无害化处置及有价金属资源综合回收再利用,具有很高的环保效益与经济效益。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1

(1)取样分析:将工业废渣进行分别取样,确定其中所含元素种类及含量后,作为原料待用;

(2)配料:根据以下质量百分比的化学成分配比进行配料:3%nio,10%cr2o3,35%fe2o3,20%cao,12%sio2,20%h2o,得原料;

(3)混匀:将配料后得到的各种原料与熔剂混合均匀,得混合料,在混合料中加入烧结燃料混合均匀,得烧结料,熔剂为石灰,烧结燃料为煤粉,烧结燃料添加量为烧结料质量的8%,烧结燃料中粒径为160目~200目的颗粒质量占60%;

(4)制球:将烧结料进行制球,得粒径为3mm的物料小球;

(5)烧结:采用立式烧结炉对物料小球进行烧结后即得烧结矿,烧结的具体步骤为:物料小球在立式烧结炉上段预热至50℃后,进入立式烧结炉的中段升温至800℃,烧结15min后再升温至900℃继续烧结7min,最后进入立式烧结炉下段降温至50℃保持30min,即得烧结矿。

实施例2

(1)取样分析:将工业废渣进行分别取样,确定其中所含元素种类及含量后,作为原料待用;

(2)配料:根据以下质量百分比的化学成分配比进行配料:6%nio,12%cr2o3,30%fe2o3,19%cao,10%sio2,23%h2o,得原料;

(3)混匀:将配料后得到的各种原料与熔剂混合均匀,得混合料,在混合料中加入烧结燃料混合均匀,得烧结料,熔剂为石灰,烧结燃料为废活性炭,烧结燃料添加量为烧结料质量的12%,烧结燃料中粒径为160目~200目的颗粒质量占70%;

(4)制球:将烧结料进行制球,得粒径为5mm的物料小球;

(5)烧结:采用立式烧结炉对物料小球进行烧结后即得烧结矿,烧结的具体步骤为:物料小球在立式烧结炉上段预热至150℃后,进入立式烧结炉的中段升温至800℃,烧结18min后再升温至900℃继续烧结9min,最后进入立式烧结炉下段降温至50℃保持40min,即得烧结矿。

实施例3

(1)取样分析:将工业废渣进行分别取样,确定其中所含元素种类及含量后,作为原料待用;

(2)配料:根据以下质量百分比的化学成分配比进行配料:4%nio,10%cr2o3,31%fe2o3,15%cao,15%sio2,25%h2o,得原料;

(3)混匀:将配料后得到的各种原料与熔剂混合均匀,得混合料,在混合料中加入烧结燃料混合均匀,得烧结料,熔剂为石灰,,烧结燃料为煤粉,烧结燃料添加量为烧结料质量的10%,烧结燃料中粒径为160目~200目的颗粒质量占60~70%;

(4)制球:将烧结料进行制球,得粒径为4mm的物料小球;

(5)烧结:采用立式烧结炉对物料小球进行烧结后即得烧结矿,烧结的具体步骤为:物料小球在立式烧结炉上段预热至120℃后,进入立式烧结炉的中段升温至800℃,烧结17min后再升温至900℃继续烧结8min,最后进入立式烧结炉下段降温至50℃保持35min,即得烧结矿。

通过本发明得到的烧结矿主要性能如下:

主要化学成分(质量%):feo≤10、s≤0.7、p≤0.06;

物理性能:转鼓指数(+6.3mm)≥60、抗磨指数(-0.5mm)<9.0、筛分指数<11.0;

冶金性能:低温还原粉化指数(rdi+3.51mm)≥60、还原度指数(ri)≥29。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

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