专利名称：细粉末状轧辊磨屑的回收方法
技术领域：
本发明涉及一种轧辊磨屑的回收方法，尤其是一种细粉末状轧辊磨屑的回收方法。
背景技术：
废弃物尤其是含铁废弃物的资源化再利用一直是钢铁行业关注的课题。各个钢铁企业都有磨辊车间，每天都会产生大量的轧辊磨屑，不同的轧辊车间由于轧辊材质的不同需要的砂轮也会不同，因此存在不同的磨损形式会产生不同种类的磨屑，常见种类有纤维状、片状及细粉末状。细粉末状轧辊磨屑由于其颗粒细小并含有非金属杂质(砂轮碎屑)和油污，这给分离提纯、综合利用带来了极大的困难。目前一些钢铁企业的做法是将这些轧辊磨屑返回烧结再利用，或者直接作为废弃物排放，从而造成了多种稀有合金元素的浪费，而排放的这些垃圾废弃物 又对环境造成了严重污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种细粉末状轧辊磨屑的回收方法，以有效地回收磨屑中的合金。为解决上述技术问题，本发明所采取的工艺步骤为:
(1)所述的磨屑加入到在碱性溶液中，加热搅拌以去除油脂；
(2)将上述磨屑与水的混合液进行过滤、洗涤、干燥后，在惰性气氛下进行热处理，得到去油磨屑；
(3)所述的去油磨屑在还原气氛下进行还原反应,得到再生磨屑；
(4)所述的再生磨屑在惰性气氛下熔融，然后渣铁分离，即可得到再生合金。本发明所述步骤(I)所述加热搅拌温度为60 100°C。所述的搅拌速度为180rpm,搅拌时间为60 120min ;所述的碱性溶液由77重量份水、8重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、5重量份磷酸钠和5重量份硅酸钠混合而成。本发明所述步骤(2)中的热处理为:以30 50°C /min的速度升温，升温至200 500°C，恒温保持10 50min。所述的惰性气氛采用氮气。所述磨屑与水的混合液通过抽滤脱水，60 100°C的热水洗涤I 2次；所述干燥温度为80 120°C，干燥时间4 8h。本发明所述步骤(3)中的还原气氛采用焦炉煤气或者氢气。所述的还原反应为:以30 50°C /min的速度升温，升温至600 800°C，恒温还原10 50min。本发明所述步骤(4)中的熔融为:控制升温速度30 50°C /min，升温至1300 1500°C,恒温10 50min。所述的惰性气氛采用氮气。本发明的技术构思为:由于细粉末状轧辊磨屑与砂轮碎屑和油脂混合在一起，要想回收合金，必须能有效地去除油脂；因此本发明采用先碱液除油后经过热处理，从而有效地去除油脂。由于细粉末状轧辊磨屑平均粒度在100 200目之间，与砂轮碎屑的粒度差异较小；所以筛分只能去除较大的沙粒对于和磨屑粒度接近的杂质效果不理想；因此本发明采用热处理后的磨屑经还原反应成合金后，通过洛铁分离去除砂轮碎屑，从而有效地回收轧辊磨屑中的合金。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1、本发明所用到的轧辊磨屑，为钢铁厂废弃物，具有原材料易得、价格低廉的特点；2、本发明工艺过程操作简单，处理成本较低，尤其适于钢铁企业的纤维状轧辊磨屑回收；3、本发明回收过程中无二次污染，回收成本较低，具有节能环保的特点；4、本发明得到的再生合金杂质去除率达到99%，硫含量低于
0.011% ;再生合金中有价金属的回收均大于96%的回收率；具有杂质去除率高、合金回收率高的特点。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例1:本细粉末状轧辊磨屑的回收方法，采用钢铁厂冷轧磨辊车间产生的大量细粉末状轧辊磨屑为原料，其具体工艺步骤为:
(1)所述的磨屑加入到65°c，氢氧化钠和碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠配制而成的碱性溶液中，配制比例为77重量份水、8重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、5重量份磷酸钠和5重量份硅酸钠；然后在65°C下进行搅拌，以除去磨屑表面油脂，从而减少后期热处理时油脂燃烧对环境和设备造成的污染及损害；搅拌速度180rpm,搅拌时间120min ;所述的碱性溶液还可采用其他除油剂，或者可与油脂产生皂化反应的碱性溶液；
(2)将上述磨屑与水的混合液通过抽滤脱水，65°C的热水洗涤2次；然后120°C恒温干燥4h ;将干燥后的轧辊磨屑进行热处理，即可除去残留油脂得到去油磨屑；热处理过程为:氮气氛围下控制升温速度30°C /min，升温至200°C，恒温IOmin ;所述的氮气氛围还可采用其他惰性气氛，例如氩气等；`
(3)所述的去油磨屑以氢气为还原性气体进行还原，得到再生磨屑；还原过程为:控制升温速度30°C /min,升温至600°C,恒温还原50min ；
(4)所述的再生磨屑在氮气气氛下进行熔融，即控制升温速度30°C/min,升温至1350°C，恒温50min ;最后渣铁分离，即可得到再生合金；所述的氮气气氛还可采用其他惰性气氛，例如氩气等。本实施例得到的再生合金的杂质去除率达到99.9%,磨屑中硫含量低于0.011% ；再生合金中有价金属的回收均大于96%的回收率。实施例2:本细粉末状轧辊磨屑的回收方法，采用钢铁厂冷轧磨辊车间产生的大量细粉末状轧辊磨屑为原料，其具体工艺步骤为:
(1)所述的磨屑加入到80°C，氢氧化钠和碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠配制而成的碱性溶液中，配制比例为77重量份水、8重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、5重量份磷酸钠和5重量份娃酸钠；然后在8011C下进行搅拌,搅拌速度180rpm,搅拌时间IOOmin ；
(2)将上述磨屑与水的混合液通过抽滤脱水，80°C的热水洗涤2次；然后102°C恒温干燥5h ;将干燥后的轧辊磨屑进行热处理，热处理过程为:氮气氛围下控制升温速度40°C /min,升温至 300°C,恒温 30min ；
(3)所述的去油磨屑以氢气为还原性气体进行还原，得到再生磨屑；还原过程为:控制升温速度40°C /min,升温至700°C,恒温还原33min ；(4)所述的再生磨屑在氮气气氛下进行熔融，即控制升温速度40°C /min,升温至1400°C，恒温20min ;最后渣铁分离，即可得到再生合金。本实施例得到的再生合金杂质去除率达到99.8%，磨屑中硫含量低于0.009% ;再生合金中有价金属的回收均大于96%的回收率。实施例3:本细粉末状轧辊磨屑的回收方法，采用钢铁厂冷轧磨辊车间产生的大量细粉末状轧辊磨屑为原料，其具体工艺步骤为:
(1)所述的磨屑加入到100°c，氢氧化钠和碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠配制而成的碱性溶液中，配制比例为77重量份水、8重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、5重量份磷酸钠和5重量份娃酸钠；然后在100°C下进行搅拌,搅拌速度180rpm,搅拌时间60min ；
(2)将上述磨屑与水的混合液通过抽滤脱水，100°C的热水洗涤I次；然后80°C恒温干燥8h ;将干燥后的轧辊磨屑进行热处理，热处理过程为:氮气氛围下控制升温速度50°C /min,升温至 500°C,恒温 15min ；
(3)所述的去油磨屑以炼焦过程中产生的焦炉煤气为还原性气体进行还原，得到再生磨屑；还原过程为:控制升温速度50°C /min，升温至780°C，恒温还原22min ；
(4)所述的再生磨屑在氮气气氛下进行熔融，即控制升温速度50°C/min,升温至1500°C，恒温15min ;最后渣铁分离，即可得到再生合金。本实施例得到的再生合金杂质去除率达到99.9%,磨屑中硫含量低于0.008% ;再生合金中有价金属的回收平均大于96%的回收率。实施例4:本细粉末状轧辊磨屑的回收方法，采用钢铁厂冷轧磨辊车间产生的大量细粉末状轧辊磨屑为原料，其 具体工艺步骤为:
(1)所述的磨屑加入到氢氧化钠和碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠配制而成的碱性溶液中，配制比例为77重量份水、8重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、5重量份磷酸钠和5重量份娃酸钠；然后加热到60°C后恒温搅拌,搅拌速度180rpm,搅拌时间80min ；
(2)将上述磨屑与水的混合液过滤后，60°C的热水洗涤2次；然后90°C恒温干燥6h;将干燥后的轧辊磨屑进行热处理，热处理过程为:氮气氛围下控制升温速度35V /min，升温至 400 °C,恒温 50min ；
(3)所述的去油磨屑以炼焦过程中产生的焦炉煤气为还原性气体进行还原，得到再生磨屑；还原过程为:控制升温速度45°C /min，升温至800°C，恒温还原IOmin ；
(4)所述的再生磨屑在氮气气氛下进行熔融，即控制升温速度35°C/min,升温至1450°C，恒温IOmin ;最后渣铁分离，即可得到再生合金。本实施例得到的再生合金杂质去除率达到99.8%,磨屑中硫含量低于0.010% ;再生合金中有价金属的回收平均大于96%的回收率。实施例5:本细粉末状轧辊磨屑的回收方法，采用钢铁厂冷轧磨辊车间产生的大量细粉末状轧辊磨屑为原料，其具体工艺步骤为:
(1)所述的磨屑加入到90°C，氢氧化钠和碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠配制而成的碱性溶液中，配制比例为77重量份水、8重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、5重量份磷酸钠和5重量份硅酸钠；然后在90°C下进行搅拌去除磨屑表面油脂；
(2)将上述磨屑与水的混合液过滤、热水洗涤、恒温干燥；将干燥后的轧辊磨屑进行热处理，热处理过程为:氮气氛围下控制升温速度45°C /min，升温至350°C，恒温40min ；(3)所述的去油磨屑以氢气为还原性气体进行还原，得到再生磨屑；还原过程为:控制升温速度35°C /min,升温至650°C,恒温还原40min ；
(4)所述的再生磨屑在氮气气氛下进行熔融，即控制升温速度45°C /min,升温至1300°C，恒温35min ;最后渣铁分离，即可得到再生合金。本实施例得到的再生合金杂质去除率达到99.9%,磨屑中硫含量低于0.009% ;再生合金中有价金属的回收平均大于96%的回收率 。
权利要求
1.一种细粉末状轧辊磨屑的回收方法，其特征在于，该方法的工艺步骤为: (1)所述的磨屑加入到碱性溶液中，加热搅拌以去除油脂； (2)将上述磨屑与水的混合液进行过滤、洗涤、干燥后，在惰性气氛下进行热处理，得到去油磨屑； (3)所述的去油磨屑在还原气氛下进行还原反应,得到再生磨屑； (4)所述的再生磨屑在惰性气氛下熔融，然后渣铁分离，即可得到再生合金。
2.根据权利要求1所述的纤维状轧辊磨屑的回收方法，其特征在于:所述步骤(I)所述加热搅拌温度为60 100°C。
3.根据权利要求2所述的纤维状轧辊磨屑的回收方法，其特征在于:所述的碱性溶液由77重量份水、8 重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、5重量份磷酸钠和5重量份娃酸钠混合。
4.根据权利要求3所述的纤维状轧辊磨屑的回收方法，其特征在于:所述的搅拌速度为180rpm,揽拌时间为60 120min。
5.根据权利要求1所述的纤维状轧辊磨屑的回收方法，其特征在于:所述步骤(2)中的热处理为:以30 50°C /min的速度升温，升温至200 500°C，恒温保持10 50min。
6.根据权利要求1所述的纤维状轧辊磨屑的回收方法，其特征在于:所述步骤(2)中磨屑与水的混合液通过抽滤脱水，60 100°C的热水洗涤I 2次；所述干燥温度为80 120°C，干燥时间4 8h。
7.根据权利要求1一 6任意一项所述的纤维状轧辊磨屑的回收方法，其特征在于:所述步骤(3)中的还原气氛采用焦炉煤气或者氢气。
8.根据权利要求7所述的纤维状轧辊磨屑的回收方法，其特征在于:所述的还原反应为:以30 50°C /min的速度升温，升温至600 800°C，恒温还原10 50min。
9.根据权利要求1一 6任意一项所述的纤维状轧辊磨屑的回收方法，其特征在于，所述步骤(4)中的熔融为:控制升温速度30 50°C /min，升温至1300 1500°C，恒温10 50mino
10.根据权利要求1一 6任意一项所述的纤维状轧辊磨屑的回收方法，其特征在于:所述所述步骤(2 )和步骤(4 )中的惰性气氛均采用氮气。
全文摘要
本发明公开了一种细粉末状轧辊磨屑的回收方法，该方法的工艺步骤为(1)所述的磨屑加入到在碱性溶液中，加热搅拌以去除油脂；(2)将上述磨屑与水的混合液进行过滤、洗涤、干燥后，在惰性气氛下进行热处理，得到去油磨屑；(3)所述的去油磨屑在还原气氛下进行还原反应，得到再生磨屑；(4)所述的再生磨屑在惰性气氛下熔融，然后渣铁分离，即可得到再生合金。本方法的原材料易得、价格低廉；工艺过程操作简单，处理成本较低；无二次污染，回收成本较低，具有节能环保的特点；得到的再生合金中杂质去除率可达到99%，硫含量低于0.011%；再生合金中有价金属的回收均大于96%的回收率；具有杂质去除率高、合金回收率高的特点。
文档编号C22C33/00GK103205623SQ20131012919
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者吝章国, 孙玉虎, 李玉银, 王晓晖, 卜二军, 朱文玲, 徐晓, 侯钢铁 申请人:河北钢铁股份有限公司邯郸分公司