一种钢铁渣的回收利用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冶金行业一种弃渣的回收再利用方法，具体涉及一种钢铁渣的回收利 用方法。
【背景技术】
[0002] 冶金钢厂每年排放的钢铁渣大约近1亿吨，钢铁渣排出时是液态熔融状的，不但 含有大量的热量，而且伴随有约10%左右的杂质性残钢（所谓"杂质性"一渣包铁、铁包渣 形态），以及大量的氧化物复合体及有益元素等许多有用的成分。而且许多钢渣因未得到有 效加工利用，需要大量堆放，既直接占用了大量农田土地，同时其粉尘与雨水大量冲刷，使 氧化钙溶解于水，又造成附近土壤碱化，附近水域或河水pH值升高，严重污染了周边环境， 构成了钢铁企业环境管理的难点。因此，从循环利用及其循环经济的发展角度看，钢渣具有 资源再生的高价值利用潜能，满身是宝，是极具开发利用价值的二次资源。
[0003] 随着现代化工业的高度发展，对钢材质量的要求愈来愈高，如深冲钢、管线钢、不 锈钢及超低磷、超低硫钢等。钢铁产品的质量主要反映在表面质量和内在质量两个方面，一 是有害元素（s、P、H、0、N，甚至C)含量低；二是非金属夹杂物（尤其是脆性夹杂物）含量 低。在冶金生产中，要大力发展纯净钢，务必通过加入对应的各种冶金辅料，将钢水中的杂 质元素（S、P、H、0、N、C)和非金属夹杂物变性或去除。钢厂冶金辅料的成本占钢厂机物料 成本的30%，在当前冶金行业不景气，钢材市场萎靡不济的大环境下，降本增效是钢铁厂度 过难关的重要手段。在不影响钢材质量和冶炼时间，寻求冶金辅料的部分替代产品，最大限 度降低冶金辅料的采购成本是钢铁厂降本增效的最佳选择和最有效途径。
[0004] 由于钢铁渣是钢铁冶炼的产物，根据"相似相容"原理，采用钢铁渣替代部分冶金 辅料用于冶炼工艺不会对钢材产品质量产生不利影响，由于钢铁渣属"预熔料"，其有用成 分与冶金辅料主要成分类似，采用钢铁渣替代部分冶金辅料，既解决了钢铁渣固废堆积对 环境的不利影响，又实现了固废资源的短流程循环利用，也为钢铁厂降本增效做出了很大 贡献。
[0005] 因此，利用钢铁渣"预熔料"作为基料，开发一种钢铁渣用于钢铁渣用于冶金生产 辅料的回收利用方法是冶金行业技术人员急于解决的工艺难题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种钢铁渣的回收利用方法，100°C 以上钢铁渣和30°C -40°c钢铁渣混合预处理后经多次磁选、多次筛分、多次破碎等方法回 收得到低铁冶金生产辅料的替代品，钢铁渣中磁选料经磁选、研磨、筛分及干法风力磁选等 方法回收得到高铁冶金生产辅料的替代品，实现钢铁厂降低冶炼成本，减少天然矿石的开 采和煅烧，降低温室气体排放，有很好环保效益，同时达到钢铁渣短流程和高回收利用目 的。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0008] 一种钢铁渣的回收利用方法，包括如下步骤：
[0009] (1) 100°C以上钢铁渣和30°C -40°c钢铁渣混合预处理后进行第一次筛分得到粒 径彡250mm废钢和粒径< 250mm钢铁渣；
[0010] (2)所述粒径< 250mm钢铁澄进行第一次磁选得到粒径< 250mm磁选料和粒径 < 250mm第一次磁选钢铁渣；
[0011] (3)所述第一次磁选钢铁渣进行第二次筛分得到粒径<80mm钢铁渣和80mm <粒径 < 250謹钢铁渣；
[0012] (4)所述粒径<80mm钢铁澄进行第二次磁选得到粒径< 80mm磁选料和粒径 < 80mm第二次磁选钢铁渣；
[0013] (5)所述第二次磁选钢铁渣进行第三次筛分得到粒径<20mm钢铁渣和20mm <粒径 < 80mm钢铁澄，所述20mm <粒径< 80mm钢铁澄用作造澄剂；
[0014] (6)所述粒径<20mm钢铁澄进行第三次磁选得到粒径< 20mm磁选料和粒径 < 20mm第三次磁选钢铁渣；
[0015] (7)所述第三次磁选钢铁渣进行第四次筛分得到粒径<2mm钢铁渣和2mm <粒径 < 20mm钢铁澄，所述粒径〈2_钢铁澄用作脱硫剂或烧结工序恪剂。
[0016] 所述钢铁渣可以是转炉渣或精炼渣。
[0017] 优选的，所述100°C以上钢铁渣和所述30°C -40°C钢铁渣的质量比为1 :2-3,预处 理时间8-12小时。在固定渣槽内将超过100°C以上钢铁渣与冷态常温钢铁渣（30°C-40°C 钢铁渣）进行拌合，利用l〇〇°C以上钢铁渣热量将混合渣内水分蒸发的同时，钢铁渣与渣钢 铁的混合体受热应力作用，由于弹性模量不一样，会产生不同程度形变后裂解，渣钢铁表面 浮渣会剥落下来，块状钢铁渣由于水化反应膨胀作用会粉化，粒径变小，符合皮带机分选和 磁选要求。
[0018] 优选的，所述100°C以上钢铁渣和所述30°C -40°C钢铁渣混合预处理后含水率为 5wt%以下，氧化妈含量40wt% -62wt%，全铁含量多20wt%。
[0019] 优选的，步骤（3)中所述80mm <粒径< 250mm钢铁澄经破碎后返回步骤（3)或至 步骤（4)进行所述第二次磁选。
[0020] 优选的，步骤（7)中所述2mm <粒径< 20mm钢铁澄经破碎后返回步骤（6)重新利 用。
[0021] 上述20mm彡粒径< 80mm钢铁渣的氧化钙含量彡42wt %，平均活性度260~300， 含水率< 2wt%，所述粒径<2mm钢铁渣的氧化钙含量多42wt%，平均活性度320~350,含 水率< lwt %，18wt % <全铁含量< 60wt %，如20wt % <全铁含量< 60wt%。
[0022] 上述粒径彡250mm废钢通过火焰切割得到高纯渣钢。
[0023] 优选的，上述钢铁渣的回收利用方法，还包括如下步骤：
[0024] (8)将上述粒径< 250mm磁选料、上述粒径< 80mm磁选料和上述粒径< 20mm磁选 料混合后进行磁选去除尾渣得到混合磁选料；
[0025] (9)所述混合磁选料进行筛分得到粒径多20mm磁选料和粒径< 20mm磁选料；
[0026] (10)所述粒径多20mm磁选料经研磨和筛分后进行磁选去除尾澄得到20mm <粒径 < 100mm磁选料，所述20mm <粒径< 100mm磁选料用作炼钢冷却剂；
[0027] (11)所述粒径< 20mm磁选料烘干和研磨后进行磁选及筛分，得到3mm彡粒径 <20mm磁选料和粒径< 3mm磁选料，所述3mm <粒径<20mm磁选料用作炼钢氧化剂或炼钢冷 却剂。
[0028] 优选的，所述粒径< 3mm磁选料经干法风力磁选得到粒径< 3mm二次磁选料，所述 粒径< 3_二次磁选料造球后用作炼钢氧化剂或冷却剂。干法风力磁选可采用磁辊筒选别 磁选料，配以压缩空气作为消除磁选细粉磁团聚的干扰介质，优选的，磁辊筒的磁极梯度分 布为筒表磁感应强度l〇〇〇-3500Gs，压缩空气为无油无水，压力0. 15-0. 35MPa。
[0029] 上述钢铁澄的回收利用方法，所述20mm <粒径< 100mm磁选料的全铁含量 多96wt%，含硫量< 0. 04wt%，所述3mm <粒径<20mm磁选料的全铁含量多90wt%，含硫量 < 0. 04wt%，所述粒径< 3mm二次磁选料的全铁含量多80wt%，含硫量< 0. 04wt%。
[0030] 上述筛分通过筛分装置如振动筛。
[0031] 上述磁选通过磁选装置如单、双辊磁选机、磁鼓精选机、专用干法细粉提纯机。
[0032] 上述研磨通过研磨装置如棒磨机、球磨机。
[0033] 上述烘干通过烘干装置如圆筒烘干机。
[0034] 经过上述钢铁渣的回收利用方法，尾渣金属铁含量< lwt%，实现了钢铁渣内铁资 源的充分回收和高附加值利用，实现了钢铁渣尾渣内有用化学成分CaO、MgO、MnO的短流程 返生产利用。通过上述钢铁渣的回收利用方法得到的产品可替代冶金辅料，可减少天然石 灰消耗、减少废钢消耗、减少氧化剂消耗等，降低冶炼成本的同时，产生巨大环保效益。
[0035] 本发明的技术效果及优点在于：
[0036] (1)本发明的钢铁渣的回收利用方法从钢铁渣中回收得到冶金生产辅料的替代 品，可用于铁水预处理工位和转炉冶炼不同时期，分别替代造渣剂、脱硫剂、烧结工序熔剂、 炼钢冷却剂或炼钢氧化剂等冶金生产辅料，实现钢铁厂降低冶炼成本，减少天然矿石的开 采和煅烧，降低温室气体排放，有很好环保效益，同时达到钢铁渣短流程和高回收利用目 的；
[0037] (2)本发明的钢铁渣钢铁渣的回收利用方法实现了钢铁渣尾渣中金属铁含量 < lwt%，成品钢铁渣粉全铁含量多80wt%的目标，实现了钢铁渣固废中铁资源的深度提 纯和开发利用，提供了一套钢铁渣短流程高附加值应用技术，为钢厂降本增效和开辟钢铁 渣循环利用途径做出了贡献。
【附图说明】
[0038] 图1实施例4中钢铁渣的回收利用方法流程图
[0039] 图2实施例6中钢