专利名称：纤维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，尤其是一种纤维状轧辊磨屑的回收方法。
背景技术：
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、片状及粉末颗粒状。上述这些废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纤维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)所述的去油磨屑研磨成为粉末状，然后筛分去除磨屑中的砂轮碎屑；
(4)筛分后的磨屑 在还原气氛下进行还原反应，即可得到再生合金粉末。本发明所述步骤(I)所述的碱性溶液为为80重量份水、10重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、3重量份磷酸三钠和2重量份硅酸钠配制而成的混合溶液。所述步骤(I)中的加热搅拌温度为60 100°C ;所述的搅拌速度为180rpm,搅拌时间为60 120min。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。本发明所述步骤(3)中磨屑研磨至平均粒度在40 60微米。本发明所述步骤(4)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650 750°C，恒温还原15 25min。本发明的技术构 思为:由于纤维状轧辊磨屑与砂轮碎屑和油脂混合在一起，使砂轮碎末通过筛分的方法分离变得困难，因此本发明提出先碱液除油后经过热处理，热处理后纤维状磨屑通过研磨极易粉碎变成粉末状，并且这个粉末的颗粒比砂轮碎屑小的多，从而利用筛分极易去除砂轮碎屑；最后将去除砂轮碎屑和油脂后的轧棍磨屑利用还原和冶炼相结合回收合金。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1、本发明所用到的冷轧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、本发明各项工艺过程操作简单，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粉末粒度在40 60微米左右，杂质去除率可达到99.5%，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:本纤维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纤维状轧辊磨屑为原料，其具体工艺步骤为:
(1)将500g磨屑加入到75°C，氢氧化钠和碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠配制而成的混合溶液(碱性溶液)中，配制比例为80重量份水、10重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、3重量份磷酸三钠和2重量份硅酸钠；然后在75°C条件下搅拌以除去磨屑表面的油脂，从而减少后期热处理油脂时油脂燃烧对环境和设备造成的污染及损害；搅拌速度为ISOrpm，搅拌时间为IOOmin ;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)磨屑与水的混合液通过抽滤脱水，60°C的热水洗涤2次，恒温干燥；然后进行热处理:氮气氛围下控制升温速度33°C /min，升温至280°C，恒温40min，即可除去残留油脂得到去油磨屑；所述的氮气氛围还可采用其他惰性气氛，例如氩气等；
(3)去油磨屑研磨成平均粒度为60微米的粉末状，然后磨屑通过多次筛分，因砂轮沙粒(砂轮废屑)较硬，研磨后大小不变均大于100微米，即可将粒度大的砂轮废屑去除，筛分后的磨屑平均粒度61 .2微米；
(4)筛分后的磨屑在氢气为还原气氛下进行还原反应，控制升温速度33°C/min，升温至680°C，恒温还原22min ;最后氮气保护冷却到室温，即得回收的再生合金粉末；所述的氮气氛围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粉末平均粒度为61.2微米，荧光测定杂质去除率达到99.5%，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:本纤维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纤维状轧辊磨屑为原料，其具体工艺步骤为:
(1)将IOOOg磨屑加入到85°C，氢氧化钠和碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠配制而成的混合溶液(碱性溶液)中，配制比例为80重量份水、10重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、3重量份磷酸三钠和2重量份硅酸钠；然后在85°C条件下搅拌以除去磨屑表面的油脂，搅拌速度为180rpm,揽拌时间为80min ；
(2)磨屑与水的混合液通过抽滤脱水，85°C的热水洗涤2次，恒温干燥；然后进行热处理:氮气氛围下控制升温速度40°C /min，升温至350°C，恒温35min，即可除去残留油脂得到去油磨屑；
(3)去油磨屑研磨成平均粒度为40微米的粉末状，然后磨屑通过多次筛分，将粒度大的砂轮废屑去除，筛分后的磨屑平均粒度38.2微米；
(4)筛分后的磨屑在氢气为还原气氛下进行还原反应，控制升温速度40°C/min,升温至700°C，恒温还原ISmin ;最后氮气保护冷却到室温，即得回收的再生合金粉末。本实施例得到的再生合金粉末平均粒度38.2微米，杂质去除率达到99.6%，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:本纤维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纤维状轧辊磨屑为原料，其具体工艺步骤为:
(1)将2000g磨屑加入到95°C，氢氧化钠和碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠配制而成的混合溶液(碱性溶液)中，配制比例为80重量份水、10重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、3重量份磷酸三钠和2重量份硅酸钠；然后在95°C条件下搅拌以除去磨屑表面的油脂，搅拌速度为180rpm,揽拌时间为90min ；
(2)磨屑与水的混合液通过抽滤脱水，95°C的热水洗涤I次，恒温干燥；然后进行热处理:氮气氛围下控制升温速度45°C /min，升温至450°C，恒温30min，即可除去残留油脂得到去油磨屑；
(3)去油磨屑研磨成平均粒度为50微米的粉末状，然后磨屑通过多次筛分，将粒度大的砂轮废屑去除，筛分后的磨屑平均粒度49.7微米；
(4)筛分后的磨屑在炼焦过程中产生的焦炉煤气为还原气氛下进行还原反应，控制升温速度45°C /min，升温至720°C，恒温还原15min ;最后氮气保护冷却到室温，即得回收的再生合金粉末。本实施例得到的再生合金粉末平均粒度49.7微米，杂质去除率达到99.4%，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4:本纤维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纤维状轧辊磨屑为原料，其具体工艺步骤 为:
(1)将IOOOg磨屑加入到100°C，氢氧化钠和碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠配制而成的混合溶液(碱性溶液)中，配制比例为80重量份水、10重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、3重量份磷酸三钠和2重量份硅酸钠；然后在100°C条件下搅拌以除去磨屑表面的油脂，搅拌速度为180rpm,揽拌时间为60min ；
(2)磨屑与水的混合液通过抽滤脱水，100°C的热水洗涤2次，恒温干燥；然后进行热处理:氮气氛围下控制升温速度50°C /min,升温至200°C，恒温50min，即可除去残留油脂得到去油磨屑；
(3)去油磨屑研磨成平均粒度为50微米的粉末状，然后磨屑通过多次筛分，将粒度大的砂轮废屑去除，筛分后的磨屑平均粒度48.6微米；
(4)筛分后的磨屑在炼焦过程中产生的焦炉煤气为还原气氛下进行还原反应，控制升温速度30°C/min，升温至650°C，恒温还原25min ;最后氮气保护冷却到室温，即得回收的再生合金粉末。本实施例得到的再生合金粉末平均粒度48.6微米，杂质去除率达到99.4%，磨屑中硫含量低于0.011% ;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:本纤维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纤维状轧辊磨屑为原料，其具体工艺步骤为:
(I)将IOOOg磨屑加入到60 0C，氢氧化钠和碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠配制而成的混合溶液(碱性溶液)中，配制比例为80重量份水、10重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、3重量份磷酸三钠和2重量份硅酸钠；加热到80°C恒温搅拌，搅拌速度为180rpm，搅拌时间为120min ；(2)磨屑与水的混合液通过抽滤脱水，70°C的热水洗涤I次，恒温干燥；然后进行热处理:氮气氛围下控制升温速度30°C /min,升温至500°C，恒温lOmin，即可除去残留油脂得到去油磨屑；
(3)去油磨屑研磨成平均粒度为50微米的粉末状，然后磨屑通过多次筛分，将粒度大的砂轮废屑去除，筛分后的磨屑平均粒度49.1微米；
(4)筛分后的磨屑在炼焦过程中产生的焦炉煤气为还原气氛下进行还原反应，控制升温速度50°C /min,升温至750°C，恒温还原20min ;最后氮气保护冷却到室温，即得回收的再生合金粉末。本实施例得到的再生合金粉末平均粒度49.1微米，杂质去除率达到99.5%，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。
权利要求
1.一种纤维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)所述的去油磨屑研磨成粉末状，然后筛分去除磨屑中的砂轮碎屑； (4)筛分后的磨屑在还原气氛下进行还原反应，即可得到再生合金粉末。
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)中的加热搅拌温度为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:所述步骤(I)中的碱性溶液为80重量份水、10重量份氢氧化钠、5重量份碳酸钠、3重量份磷酸三钠和2重量份硅酸钠配制而成的混合溶液。
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)中的惰性气氛采用氮气。
7.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。
8.根据权利要求1一 7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)中磨屑研磨至平均粒度在40 60微米。
9.根据权利要求1一 7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)中的还原气氛采用焦炉煤气或者氢气。
10.根据权利要求9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650 750°C，恒温还原15 25min。
全文摘要
本发明公开了一种纤维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)所述的去油磨屑研磨成粉末状，然后筛分去除磨屑中的砂轮碎屑；(4)筛分后的磨屑在还原气氛下进行还原反应，即可得到再生合金粉末。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；得到的再生合金粉末粒度在40至60微米左右，杂质去除率可达到99.5%，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B09B3/00GK103230922SQ201310129200
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者郭景瑞, 吝章国, 孙玉虎, 李玉银, 王晓晖, 卜二军, 朱文玲, 徐晓, 靳芳芳 申请人:河北钢铁股份有限公司邯郸分公司