本发明涉及化工，具体涉及一种转炉高温熔融协同处理烧结机头灰的方法。
背景技术：
1、烧结机头电除尘设备由多个电场串联组成，随电场由前到后，粉尘粒度逐渐变细，比表面积升高，铁含量降低，钾、钠、铅、锌、氯含量增加。在烧结机头电除尘设备中，1、2电场除尘灰一般直接返烧结混料使用，3、4电场除尘灰因碱金属含量高，粒度细、不易润湿，对炼铁工序稳定运行存在负面影响。
2、近年来，钢铁行业积极寻找烧结机头灰的处理方法，常用的技术是水洗分离技术，将烧结机头灰水洗、过滤分离出不溶物返生产利用，溶液通过多效蒸发分离出钾盐、钠盐，并对钾盐、钠盐进行再利用。
3、如申请号为201410248826.x的中国专利文献中公开的一种脱除钢铁冶炼除尘灰中碱金属的工艺及系统，该工艺方法将烧结除尘灰等加水调浆后、水浸浓缩、过滤后脱出碱金属；
4、如申请号为202010043410.x的中国专利文献中公开的一种烧结机头灰综合利用的方法，该工艺方法将烧结除尘灰加水调浆、浮选分离后，得到泡沫状精矿浆和尾矿浆，对精矿浆过滤得到富铅料和精矿滤液，对尾矿浆过滤得到富铁料和尾矿滤液，过滤液经结晶后制盐；
5、烧结机头灰因其颗粒细小而容易附着各类重金属及散稀金属，其中便包含锌、铅、铊、镓、铟等，而上述的现有技术均未考虑重金属的脱除，重金属随滤液在结晶过程中进入钾盐或钠盐作为产品销售，或作为固废填埋，其中，烧结机头灰所含有的少量铊元素，毒性强、迁移性强，杂盐常用作肥料或饲料使用，存在污染土壤的风险，也容易在食物链富集，危害人体健康，钢铁企业烧结机头灰产量少，使用水洗设备会导致能耗高、经济性不强。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种转炉高温熔融协同处理烧结机头灰的方法，能够有效对烧结机头灰所附着的重金属进行固化处理，避免重金属往外界迁移或扩散，同时实现资源再利用处理。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种转炉高温熔融协同处理烧结机头灰的方法，包括以下步骤：
4、步骤一：在烧结机头灰中加入粉煤灰、轻烧白除尘灰、og粗粒，充分混匀后加入水，搅拌混匀后，再加入粘结剂，继续搅拌混匀，得到湿料，其中，所述的烧结机头灰的质量比为40～50%，所述的粉煤灰的质量比为20～25%，所述的轻烧白除尘灰的质量比为20～25%，所述的og粗粒的质量比为5～10%，所述的水的质量比为8～12%，所述的粘结剂的质量比为2～5%；
5、步骤二：将所述的湿料送入至对辊压球机内，利用对辊压球机将湿料压制成球体，得到粒径为20～30mm的冷压生球；
6、步骤三：将所述的冷压生球放置熟化7天以上，得到熟化后的冷压生球；
7、步骤四：将所述的熟化后的冷压生球利用烘干设备进行干燥处理，干燥温度为150～180℃，干燥时间为5～10min，得到干燥后的冷压生球，其中，所述的干燥后的冷压生球满足含水率小于5%，强度大于500n；
8、步骤五：在转炉溅渣护炉结束时，将所述的干燥后的冷压生球投入至转炉的液态炉渣中，冷压生球的投入量不超过1t，冷压生球入炉时关闭氮气阀，将转炉向两侧各摇动3次；
9、步骤六：将冷压生球与液态炉渣的混合渣料倒出至转炉外，所述的混合渣料经过滚筒处理或热闷处理后堆存待用。
10、优选地，在所述的步骤一中，所述的粘结剂为糊化淀粉或水玻璃中的一种或两种。
11、优选地，在所述的步骤一中，所述的og粗粒的粒径为1～2mm。
12、优选地，在所述的步骤二中，所述的对辊压球机的压力为100～110bar。
13、优选地，在所述的步骤三中，所述的熟化后的冷压生球的落下强度满足在0.5m高度自由落下时的次数达到12次，所述的熟化后的冷压生球自由落下后的球体边缘位置相对于初始球体边缘位置的偏移值小于0.5mm。
14、本发明的有益效果：
15、1、本方法将烧结机头灰与粉煤灰、轻烧白除尘灰、og粗粒混匀后，加水再次混匀，加入粘结剂后压制成冷压生球，并熟化一定的时间，在冷压生球的熟化阶段中，粉煤灰中的sio2、al2o3与轻烧白除尘灰水化后的ca(oh)2反应，生成c-s-h水化产物，提高冷压生球的强度和致密性，其中添加的og粗粒能很好地提高冷压生球压制成型的强度，降低粉化率；利用工艺控制来使冷压生球烘干并充分熔融，在冷压生球的熔融阶段中，粉煤灰中的sio2、al2o3与轻烧白除尘灰中的cao、mgo反应形成偏铝酸钙、硅酸钙、镁橄榄石，粉煤灰中的sio2与烧结机头灰中的fe2o3反应形成sio2-fe2o3的低熔点物质，利用氮气阀关闭前少量动力以及转炉的均匀摇动，在气流最小的情况下完成了冷压生球与液态炉渣的混匀和传热，从而使重金属得到有效固化，避免重金属往外界迁移或扩散；本方法不仅解决了传统的烧结机头灰处理方式仍存在重金属未得到处理的问题，也解决了烧结机头灰中高毒性易迁移的铊元素未能有效处理的问题。
16、2、本方法最终制得的混合渣料能够用于混凝土的掺合料并成为混凝土的组分，以作为建材工业的回填料使用，实现资源的再利用处理，减少环境污染，同时还产生极大的经济价值和良好的社会效益。
17、实施方式
18、下面将对本发明实施例中的技术方案进行描述。
19、实施例1
20、一种转炉高温熔融协同处理烧结机头灰的方法，包括以下步骤：
21、步骤一：在烧结机头灰中加入粉煤灰、轻烧白除尘灰、og粗粒，充分混匀后加入水，搅拌混匀后，再加入粘结剂，继续搅拌混匀，得到湿料，其中，所述的烧结机头灰的质量为4.5t，所述的粉煤灰的质量为2.5t，所述的轻烧白除尘灰的质量为2.5t，所述的og粗粒的质量为0.5t，所述的og粗粒的粒径为2mm，所述的水的质量为1t，所述的粘结剂的质量为0.3t；
22、步骤二：将所述的湿料送入至对辊压球机内，由对辊压球机将湿料压制成球体，对辊压球机的压力为100bar，得到粒径为30mm的冷压生球；
23、步骤三：将所述的冷压生球放置7天，得到熟化后的冷压生球，所述的熟化后的冷压生球的落下强度满足在0.5m高度自由落下时的次数达到12次，所述的熟化后的冷压生球自由落下后的球体边缘位置相对于初始球体边缘位置的偏移值小于0.5mm；
24、步骤四：将所述的熟化后的冷压生球利用烘干设备进行干燥处理，干燥温度为150℃，干燥时间为10min，得到干燥后的冷压生球，其中，所述的干燥后的冷压生球满足含水率为3%，强度为750n；
25、步骤五：在转炉溅渣护炉结束时，将所述的干燥后的冷压生球投入至转炉的液态炉渣中，冷压生球的投入量为0.8t，冷压生球入炉时关闭氮气阀，将转炉向两侧各摇动3次；
26、步骤六：将所述的冷压生球与液态炉渣的混合渣料倒出至转炉外，所述的混合渣料经过滚筒处理或热闷处理后堆存待用。
27、实施例2
28、一种转炉高温熔融协同处理烧结机头灰的方法，包括以下步骤：
29、步骤一：在烧结机头灰中加入粉煤灰、轻烧白除尘灰、og粗粒，充分混匀后加入水，搅拌混匀后，再加入粘结剂，继续搅拌混匀，得到湿料，其中，所述的烧结机头灰的质量为5t，所述的粉煤灰的质量为2t，所述的轻烧白除尘灰的质量为2t，所述的og粗粒的质量为1t，所述的og粗粒的粒径为1mm，所述的水的质量为1.2t，所述的粘结剂的质量为0.5t；
30、步骤二：将所述的湿料送入至对辊压球机内，由对辊压球机将湿料压制成球体，对辊压球机的压力为110bar，得到粒径为20mm的冷压生球；
31、步骤三：将所述的冷压生球放置7天，得到熟化后的冷压生球，所述的熟化后的冷压生球的落下强度满足在0.5m高度自由落下时的次数达到12次，所述的熟化后的冷压生球自由落下后的球体边缘位置相对于初始球体边缘位置的偏移值小于0.5mm；
32、步骤四：将所述的熟化后的冷压生球利用烘干设备进行干燥处理，干燥温度为180℃，干燥时间为5min，得到干燥后的冷压生球，其中，所述的干燥后的冷压生球满足含水率为3.4%，强度为700n；
33、步骤五：在转炉溅渣护炉结束时，将所述的干燥后的冷压生球投入至转炉的液态炉渣中，冷压生球的投入量为1t，冷压生球入炉时关闭氮气阀，将转炉向两侧各摇动3次；
34、步骤六：将所述的冷压生球与液态炉渣的混合渣料倒出至转炉外，所述的混合渣料经过滚筒处理或热闷处理后堆存待用。
35、以上实施例的混合渣料均依据《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》（gb 5085.3-2007）进行毒性检测，所检测的重金属均不超过浸出毒性鉴别标准值，浸出毒性鉴别标准依据gb 5085.3-2007附录a；转炉中的外排烟气按照固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法gb/t16157-1996采样，然后根据空气和废气颗粒物中金属元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法hj777-2015和《空气和废气监测分析方法》(第四版)国家环境保护总局2003年5.3.7(2)原子荧光分光光度法(b)来进行检测，均未检出重金属；本方法实现烧结机头灰中的重金属固化处理，避免重金属往外界迁移或扩散。