专利名称：一种从瓦斯泥中提取铁、碳的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种从炼铁厂高炉瓦斯泥中提取铁、碳的工艺，属固液分离技术领域。
背景技术：
瓦斯泥是高炉炼铁排出煤气烟尘经过水洗涤后的尘泥，含有大量的铁、碳、锌等元素，钢铁厂一般将其掺入烧结料中复用，但是由于锌等有害元素的累积使高炉结瘤，严重影响了高炉的使用寿命，也有部分瓦斯泥被当废品卖掉，使钢铁企业的效益受到了一定的影响，为了搞好钢铁企业的清洁生产，加大资源的循环利用，提高企业的经济效益，业内人士对高炉瓦斯泥中有益元素的提取方法及工艺做了许多研究和探讨，摸索出了一些工艺及方法。如磁选法，此法是利用磁力选矿的原理，利用磁选机来提取瓦斯泥中的铁，存在的问题是此法只能把瓦斯泥中铁的品位提高15.87％，最高达到51.57％，而且碳及其他有益元素不能提取，且回收率低，不利于资源的循环利用。还有一种浮选+重力选法，此法是浮选法与重力法相结合的产物，回收率比磁选法有所提高，但是铁粉的品位仍不理想，达不到工业化生产所需要含铁量＞60％的要求，还需要掺入大量的高品位矿粉，才能进行烧结冶炼。此法厂房、设备投入太大，增加了建厂初期投资和设备运行及设备维护的费用。还有浮选时，需要投入大量的浮选药剂，即加大了生产成本又给企业造成环境的二次污染，不利于企业的清洁生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种投入少、产品品位及回收率均高、不会给企业的环境造成二次污染的从瓦斯泥中提取铁、碳的工艺方法。
本发明所称的问题是由以下技术方案解决的一种从瓦斯泥中提取铁、碳的工艺方法其特别之处是它包括以下步骤a.混合将瓦斯泥送入混合器中，加水调成浓度10-30％的泥浆，搅拌均匀，泵入离心分离机中；b.离心分离在离心分选机中从原料泥浆中初步分离出铁、碳混合物，将铁、碳混合物输送到颗粒分级机中，尾矿进入浓缩池
c.粒度分级将进入颗粒分级机中的铁、碳混合物分级处理，分级后粗、细颗粒分别输送到不同的混合器中d.调粗、细颗粒混合液分别将粗、细混合物浓度调整成10-30％的混合液，输送到不同规格的重力分选机中；e.重力分选粗、细颗粒混合物分别在重力分选机中进行铁、碳分离；f.脱水分离出的铁粉、碳粉分别进行脱水处理，脱水后的铁粉、碳粉入库。
上述从瓦斯泥中提取铁、碳的工艺方法，所述b步骤中离心分离机入口流量每小时不大于30立方米，压力在0.2-0.4Mpa之间；所述c步骤中颗粒分级粒度以100#为粗、细颗粒界限；所述e步骤中，+100#的混合液的浓度在10-30％之间，在入口流量为每小时不小于2立方米，流速在4-6m/s之间的重力分选机中进行铁碳分离，-100#的混合液的浓度在10-30％之间，在入口流量每小时不小于1.5立方米，流速在2-4m/s之间的重力分选机中进行铁、碳分离。
上述瓦斯泥中提取铁、碳的工艺方法，所述b步骤中进入浓缩池的尾矿，待其浓缩到0.5-10％的浓度时，泵到入口流量每小时不大于15立方米，压力0.2-0.4Mpa的离心分选机中进行游离碳的提取，提取出的游离碳脱水入库；将提取出游离碳后的尾矿输送到压滤机中脱水，压滤出的泥饼进行锌的提取或送水泥厂或砖厂处理。
上述从瓦斯泥中提取铁、碳的工艺方法，所述各工序处理后的水循环使用。
本发明是根据高炉瓦斯泥含铁品位低、颗粒细小且多种元素胶结在一起，采用常规方法很难将其中的有益元素提取出的实际问题，利用瓦斯泥中的焦粉与铁粉的密度差很大的特点，依据同一粒子在离心离场所受的力要比重力场所受的力大几十倍甚至几百倍的理论，设计出离心分离+颗粒分级+重力分级提取相结合的瓦斯泥中的铁、碳提取新工艺。试验表明采用该方法回收的产品品位及回收率均高，可以从瓦斯泥中提取出≥63％的铁粉85％以上，回收的铁粉中的锌含量在0.12-0.16％之间，完全符合标准要求；≥73％的碳粉78％以上，而且具有占地面积小，厂房设备投入少，工艺简单、不用浮选药剂、不会给企业环境造成二次污染、生产成本低等多方面优点。本发明适用于含铁品位低、颗粒细小、特别是粒度在-325#占50％以上的细小含铁碳瓦斯泥的回收利用，+325#以上的大颗粒瓦斯泥中的铁、碳的回收效果也很好。
图1是本发明的工艺流程图。
附图中标号和字母含义如下1.瓦斯泥原料；2.混合器；3.离心分选机；A颗粒分级机；a.尾矿浓缩池；B粗颗粒混合器；B1细颗粒混合器；C.粗颗粒重力分选机；C1.细颗粒重力分选机；D.碳粉脱水；D1.铁粉脱水；b.离心分选机；b1.游离碳脱水；c.压滤机脱水；c1.泥饼存放。
具体实施例方式
高炉瓦斯泥含铁品位低，其铁的含量仅在23-34.7％左右，颗粒细小，其中直径在0.044mm(325#)的细小颗粒占50％以上，且多种元素胶结在一起，极为粘稠。它不同于原生矿分散性好，可选性强，采用常规方法很难将其中的有益元素选出。同时瓦斯泥中的焦粉和铁粉的密度差很大，(dc＝0.87dFe＝4.9-5.3)。本发明根据高炉瓦斯泥的上述特性，利用焦粉与铁粉二者之间密度差大的特点，依据同一粒子在离心离场要比重力场所受的力大几十倍甚至大几百倍的理论，设计出离心分离+颗粒分级+重力分级提取相结合的高炉瓦斯泥中的铁、碳提取工艺。
以下结合附图给出具体实施例实施例1原料瓦斯泥含TFe26.75％、Tc27.68％.、Zn0.46％。其中力度在-325以上的细小颗粒占50％以上。
把瓦斯泥原料送入混合器2中加水调成10％重量比瓦斯泥浆，然后进行搅拌，搅拌均匀后用泥浆泵泵入离心分选机3中，离心分选机入口压力控制在0.2Mpa，流量控制在每小时30立方米，对瓦斯泥中的铁碳进行回收，将提取出的铁碳混合物沿管道流入颗粒分级机A中进行粒度分级，粒度分级标准以100#为界限，然后将分选出的+100#以上的大颗粒与-100#以下的小颗粒的铁碳混合物分别沿各自的管道流入混合器B、B1。然后将混合物分别调成浓度10％重量比的浆液，将+100#的混合浆液用泥浆泵泵到入口流量每小时2立方米，流速6m/s的重力分选机C中进行铁、碳分离。将-100#的混合浆液用泵泵到入口流量每小时1.5立方米，流速4m/s的重力分选机C1中进行铁碳分离。将分离后的碳粉放入D中脱水出厂，将分离后的铁粉放入D1中脱水出厂或进行深加工；将离心分选机3分选出铁、碳混合物后的尾矿沿管道流入浓缩池a中进行浓缩，待浓缩到重量比0.5％的浓度时，用泥浆泵泵到入口流量每小时不小于15立方米，压力0.2Mpa的离心分选机b中进行游离碳的提取，提取出的游离碳沿管道流入b1中脱水出厂；将提取出游离碳后的尾矿沿管道流入压滤机c中脱水，然后将压滤出的泥饼放入c1中准备进行锌的提取或送水泥厂、砖厂制水泥或烧砖。本工艺处理后的水可以循环使用。本工艺的物体流转全部采用自动化完成。
实施例2原料瓦斯泥含TFe26.75％、Tc27.68％.、Zn0.46％。其中力度在-325以上的细小颗粒占50％以上。
把瓦斯泥原料送入混合器2中加水调成20％重量比瓦斯泥浆，然后进行搅拌，搅拌均匀后用泥浆泵泵入离心分选机3中，离心分选机入口压力应控制在0.3Mpa，流量控制在每小时30立方米，对瓦斯泥中的铁碳进行回收，将提取的出的铁碳混合物沿管道流入颗粒分级机A中进行粒度分级，粒度分级标准以100#为界限，然后将分选出的+100#以上的大颗粒与-100#以下的小颗粒的铁碳混合物分别沿各自的管道流入混合器B、B1。然后将混合物分别调成浓度20％重量比的浆液，将+100#的混合浆液用泥浆泵泵到入口流量每小时2立方米，流量5m/s的重力分选机C中进行铁碳分离。将-100#的混合浆液用泵泵到入口流量每小时1.5立方米，流量3m/s的重力分选机C1中进行铁碳分离。将分离后的碳粉放入D中脱水出厂，将分离后的铁粉放入D1中脱水出厂或进行深加工；将离心分选机图3分选出铁碳混合物后的尾矿沿管道流入浓缩池a中进行浓缩，待浓缩到重量比5％的浓度时，用泥浆泵泵到入口流量每小时不小于15立方米，压力0.3Mpa的离心分选机b中进行游离碳的提取，提取出的游离碳沿管道流入b1中脱水出厂；将提取出游离碳后的尾矿沿管道流入压滤机c中脱水，然后将压滤出的泥饼放入c1中准备进行锌的提取或送水泥厂、砖厂制水泥或烧砖。本工艺处理后的水可以循环使用。本工艺的物体流转全部采用自动化完成。
实施例3原料瓦斯泥含TFe26.75％、Tc27.68％.、Zn0.46％。其中力度在-325以上的细小颗粒占50％以上。
把瓦斯泥原料送入混合器2中加水调成30％重量比瓦斯泥浆，然后进行搅拌，搅拌均匀后用泥浆泵泵入离心分选机3中，离心分选机入口压力应控制在0.4Mpa，流量控制在每小时30立方米，对瓦斯泥中的铁碳进行回收，将提取的出的铁碳混合物沿管道流入颗粒分级机A中进行粒度分级，粒度分级标准以100#为界限，然后将分选出的+100#以上的大颗粒与-100#以下的小颗粒的铁碳混合物分别沿各自的管道流入混合器B、B1。然后将混合物分别调成浓度30％重量比的浆液，将+100#的混合浆液用泥浆泵泵到入口流量每小时2立方米，流量4m/s的重力分选机C中进行铁碳分离。将-100#的混合浆液用泵泵到入口流量每小时1.5立方米，流量2m/s的重力分选机C1中进行铁碳分离。将分离后的碳粉放入D中脱水出厂，将分离后的铁粉放入D1中脱水出厂或进行深加工；将离心分选机图3分选出铁碳混合物后的尾矿沿管道流入浓缩池a中进行浓缩，待浓缩到重量比10％的浓度时，用泥浆泵泵到入口流量每小时不大于15立方米，压力0.4Mpa的离心分选机b中进行游离碳的提取，提取出的游离碳沿管道流入b1中脱水出厂；将提取出游离碳后的尾矿沿管道流入压滤机c中脱水，然后将压滤出的泥饼放入c1中准备进行锌的提取或送水泥厂、砖厂制水泥或烧砖。本工艺处理后的水可以循环使用。本工艺的物体流转全部采用自动化完成。
权利要求
1.一种从瓦斯泥中提取铁、碳的工艺方法，其特征在于它包括如下步骤a.混合将瓦斯泥送入混合器中，加水调成浓度为10-30％的泥浆，搅拌均匀，泵入离心分选机中；b.离心分离在离心分选机中从原料泥浆中初步分离出铁、碳混合物，将铁、碳混合物输送到颗粒分级机中，尾矿进入浓缩池；c.粒度分级将进入颗粒分级机中的铁碳混合物分级处理，分级后粗、细颗粒分别输送到不同的混合器中；d.调粗、细颗粒混合液分别将粗、细颗粒混合物浓度调整成10-30％的混合液，输送到不同规格的重力分选机中；e.重力分选粗、细颗粒混合物分别在重力分选机中进行铁、碳分离；f.脱水分离出的铁粉、碳粉分别进行脱水处理，脱水后的铁粉、碳粉入库。
2.根据权利要求1所述的从瓦斯泥中提取铁、碳的工艺方法，其特征在于所述b步骤中离心分选机入口流量每小时不大于30立方米，压力在0.2-0.4Mpa之间；所述c步骤中颗粒分级粒度以100#为粗、细颗粒界限；所述e步骤中+100#的混合液在入口流量为每小时2立方米，流速在4-6m/s之间的重力分选机中进行铁、碳分离，-100#混合液在入口流量每小时不小于1.5立方米，流速在2-4m/s之间的重力分选机中进行铁碳分离。
3.根据权利要求1所述的从瓦斯泥中提取铁、碳的工艺方法，其特征在于所述b步骤中进入浓缩池的尾矿，待其浓缩到0.5-10％的浓度时，泵到入口流量每小时不大于15立方米，压力0.2-0.4Mpa之间的离心分选机中进行游离碳的提取，提取出的游离碳脱水入库；将提取出游离碳后的尾矿输送到压滤机中脱水，压出的泥饼进行锌的提取或送到水泥厂、砖厂处理。
4.根据权利要求1或2或3所述的从瓦斯泥中提取铁、碳的工艺方法，其特征在于所述各工序处理后的水循环使用。
全文摘要
一种从瓦斯泥中提取铁、碳的工艺方法，属固液分离技术领域，用于解决高炉瓦斯泥中铁、碳等有用物质难以提取的问题。特别之处是它由混合、离心分离、粒度分级、调粗细颗粒混合液、重力分选、脱水等工序组成。试验表明采用该方法回收的产品品位及回收率均较高，可以从瓦斯泥中提取出≥63％的铁85％以上，且回收的锌含量达到0.12－0.16，≥73％的碳78％以上，而且具有占地面积小、厂房设备投入少、工艺简单、不用浮选药剂、不会给企业的环境造成二次污染、生产成本低等多方面的优点。本发明适用于含铁品位低、颗粒细小，特别是粒度在325#占50％以上的细小含铁碳瓦斯泥的回收利用。
文档编号B03B5/28GK101020156SQ200710061640
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月29日 优先权日2007年3月29日
发明者王开玺, 王永伯, 王永海 申请人:王开玺, 王永伯