CN101302568A - 一种有色金属工业废渣综合回收利用的方法 - Google Patents

一种有色金属工业废渣综合回收利用的方法 Download PDF

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董书通
王成彦
赵平
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Abstract

一种有色金属工业废渣综合回收利用的方法，其特征在于：该方法采用矿热电炉还原熔炼直接处理熔融态的有色金属工业废渣生产含铁大于80％的半钢合金，然后送至转炉或电炉冶炼成合格钢水；同时在还原熔炼过程通过添加CaO造渣，使矿热电炉炉渣作为水泥熟料直接生产水泥。本发明能综合利用资源，工艺简单且流程短，经济效益好且有利于环保。

Description

一种有色金属工业废渣综合回收利用的方法
技术领域
本发明涉及一种工业废渣回收利用的方法，尤其是一种有色金属工业废渣综合回收利用的方法。
背景技术
在传统硫化镍矿火法炼镍的过程中，要大量产出一种熔炼炉渣，渣中的FeO含量一般在25～42％之间，Fe大部分以2FeO·SiO2的形式存在，少量的以Fe3O4形式存在，在渣中同时还含有0.18～0.4％的Ni，0.2～0.6％的Cu，0.1～0.3％的Co，这部分有色金属是重要的合金元素，有着宝贵的利用价值和战略意义，同时该种炉渣还含有1300℃以上的高温热能。由于综合处理难度大，大部分有色金属生产企业对此不做精炼提取处理，主要采取直接水淬后地表堆放储存，不仅对土壤、地表和地下水造成污染，而且炉渣中的有价元素和大量的热能白白浪费，没有得到充分利用。也有部分企业采用电炉贫化技术处理这些炉渣，但主要针对炉渣中的有色元素，生产成本较高，电炉贫化产生的废渣中仍然含有30％甚至更高的铁元素，这部分废渣目前以堆存为主，也没有得到充分的利用。
同样，在传统硫化铜矿火法炼铜的过程中，也要大量产出熔炼渣，渣中的FeO含量一般在24～34％之间，Fe大部分以2FeO·SiO2的形式存在，渣中同时还含有0.2～0.70％的Cu，这部分废渣一般以堆放储存为主。
发明一种针对有色金属工业废渣的综合回收的方法就成为本发明的目的之所在。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种有色金属工业废渣综合回收利用的方法。该方法针对有色金属工业废渣处理中存在的资源综合利用程度低的缺陷，能很好的综合利用资源，工艺简单且流程短，经济效益好且有利于环保。
为解决上述技术问题，本发明一种有色金属工业废渣综合回收利用的方法，该方法采用矿热电炉还原熔炼直接处理熔融态的有色金属工业废渣生产含铁大于80％的半钢合金，然后送至转炉或电炉冶炼成合格钢水；同时在还原熔炼过程通过添加CaO造渣，使矿热电炉炉渣作为水泥熟料直接生产水泥。
包括如下具体步骤：
将呈熔融态的有色金属工业废渣直接输送到矿热电炉内，通电升温至1450～1700℃，再用压缩空气或氮气通过喷枪喷吹煤粉和焦炭的混合物，同时往矿热电炉内添加CaO(“根据炉渣状况确定加入量”这种说法在专利申请文件中是“不清楚”的显著例子，属于要驳回的范围，至少要人们明白怎样根据炉渣状况来确定加入量！)；煤粉和焦炭的混合物使炉渣中的铁还原出来，制得含铁大于80％的半钢合金，再将半钢合金输送到转炉或电炉内，冶炼成合格钢水；同时还得到矿热炉渣，该矿热炉渣可以作为水泥熟料送水泥厂生产优质水泥；所述原料的重量比为，有色金属工业废渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝55～70∶1～6∶4～9∶25～35。(这个重量比范围是否合适，请申请人确定！)
作为上述技术方案的进一步改进：所述的有色金属工业废渣是火法炼镍废渣，火法炼铜产生的含铁量在20％以上的鼓风炉渣、闪速炉渣、电炉贫化炉渣或红土镍矿电炉还原熔炼生产镍铁的炉渣。
本发明能综合利用资源，工艺简单且流程短，经济效益好且有利于环保。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明
图1为本发明的工作原理流程图。
具体实施方式
实施例1
将呈熔融态的火法炼镍废渣直接输送到矿热电炉内，通电升温至1450℃，再用压缩空气通过喷枪喷吹煤粉和焦炭的混合物，同时往矿热电炉内添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使炉渣中的铁还原出来，制得含铁大于80％的半钢合金，再将半钢合金输送到转炉或电炉内，冶炼成合格钢水；同时还得到矿热炉渣，该矿热炉渣可以作为水泥熟料送水泥厂生产优质水泥；所述原料的重量比为，火法炼镍废渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝55∶1∶4∶25。
实施例2
将呈熔融态的火法炼铜产生的含铁量在20％以上的鼓风炉渣直接输送到矿热电炉内，通电升温至1700℃，再用压缩氮气通过喷枪喷吹煤粉和焦炭的混合物，同时往矿热电炉内添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使炉渣中的铁还原出来，制得含铁大于80％的半钢合金，再将半钢合金输送到转炉或电炉内，冶炼成合格钢水；同时还得到矿热炉渣，该矿热炉渣可以作为水泥熟料送水泥厂生产优质水泥；所述原料的重量比为，火法炼铜产生的含铁量在20％以上的鼓风炉渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝70∶6∶9∶35。
实施例3
将呈熔融态的火法炼铜产生的含铁量在20％以上的闪速炉渣直接输送到矿热电炉内，通电升温至1500℃，再用压缩氮气通过喷枪喷吹煤粉和焦炭的混合物，同时往矿热电炉内添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使炉渣中的铁还原出来，制得含铁大于80％的半钢合金，再将半钢合金输送到转炉或电炉内，冶炼成合格钢水；同时还得到矿热炉渣，该矿热炉渣可以作为水泥熟料送水泥厂生产优质水泥；所述原料的重量比为，火法炼铜产生的含铁量在20％以上的闪速炉渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝60∶3∶6∶28。
实施例4
将呈熔融态的火法炼铜产生的含铁量在20％以上的电炉贫化炉渣直接输送到矿热电炉内，通电升温至1600℃，再用压缩氮气通过喷枪喷吹煤粉和焦炭的混合物，同时往矿热电炉内添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使炉渣中的铁还原出来，制得含铁大于80％的半钢合金，再将半钢合金输送到转炉或电炉内，冶炼成合格钢水；同时还得到矿热炉渣，该矿热炉渣可以作为水泥熟料送水泥厂生产优质水泥。所述原料的重量比为，火法炼铜产生的含铁量在20％以上的电炉贫化炉渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝65∶5∶8∶32。
实施例5
重复实施例1，其不同之处在于，所述有色金属工业废渣是火法炼铜产生的含铁量在20％以上的电炉贫化炉渣。
实施例6
重复实施例2，其不同之处在于，所述的有色金属工业废渣是红土镍矿电炉还原熔炼生产镍铁的炉渣。
实施例7
将呈熔融态的火法炼镍炉渣直接输送到矿热电炉内，通电升温至1550℃，再用压缩空气或氮气通过喷枪喷吹煤粉和焦炭的混合物，同时往矿热电炉内添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使炉渣中的铁还原出来，制得含铁大于80％的半钢合金，再将半钢合金输送到转炉或电炉内，冶炼成合格钢水；同时还得到矿热炉渣，该矿热炉渣可以作为水泥熟料送水泥厂生产优质水泥；
所述火法炼镍炉渣中主要组成成分的百分含量为：Ni 0.30％、Fe 33％、Co0.1％、MgO 8.0％、SiO238％、CaO 4.5％；
所述原料的重量比为，熔融态火法炼镍炉渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝61∶3∶7∶29；
通过该方法制得的半钢含铁85％、含硫0.50％、含硅4.8％，产出的水泥熟料含MgO4.5％、SiO224％、CaO38％。
实施例8
将呈熔融态的火法炼镍炉渣直接输送到矿热电炉内，通电升温至1560℃，再用压缩空气或氮气通过喷枪喷吹煤粉和焦炭的混合物，同时往矿热电炉内添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使炉渣中的铁还原出来，制得含铁大于80％的半钢合金，再将半钢合金输送到转炉或电炉内，冶炼成合格钢水；同时还得到矿热炉渣，该矿热炉渣可以作为水泥熟料送水泥厂生产优质水泥；
所述火法炼镍炉渣中主要组成成分的百分含量为：Ni 0.18％、Fe 28％、MgO6.5％、SiO2 43％、CaO 10.5％，Al2O3 2.4％；
所述原料的重量比为，熔融态火法炼镍炉渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝64∶2∶6∶28；
通过该方法制得的半钢含铁83％、含硫0.64％、含硅5.5％，产出的水泥熟料含MgO4.1％、SiO226％、CaO42％。
实施例9
将呈熔融态的火法炼铜炉渣直接输送到矿热电炉内，通电升温至1550℃，再用压缩空气或氮气通过喷枪喷吹煤粉和焦炭的混合物，同时往矿热电炉内添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使炉渣中的铁还原出来，制得含铁大于80％的半钢合金，再将半钢合金输送到转炉或电炉内，冶炼成合格钢水；同时还得到矿热炉渣，该矿热炉渣可以作为水泥熟料送水泥厂生产优质水泥；
所述火法炼铜炉渣中主要组成成分的百分含量为：Cu 0.70％、Fe 37％、SiO230％、CaO 4.95％；
所述原料的重量比为，熔融态火法炼铜炉渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝61∶4∶6∶29。
通过该方法制得的半钢含铁86％、含硫0.44％、含硅6.0％，产出的水泥熟料含SiO221％、CaO39％。
实施例10
将呈熔融态的火法炼铜炉渣直接输送到矿热电炉内，通电升温至1580℃，再用压缩空气或氮气通过喷枪喷吹煤粉和焦炭的混合物，同时往矿热电炉内添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使炉渣中的铁还原出来，制得含铁大于80％的半钢合金，再将半钢合金输送到转炉或电炉内，冶炼成合格钢水；同时还得到矿热炉渣，该矿热炉渣可以作为水泥熟料送水泥厂生产优质水泥；
所述火法炼铜炉渣中主要组成成分的百分含量为∶Cu 0.80％、Fe 32％、SiO235％、CaO 2.3％。
所述原料的重量比为，熔融态火法炼铜炉渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝58∶5∶7∶30。
得到的半钢含铁87％、含硫0.43％、含硅6.2％，产出的水泥熟料含SiO2 22％、CaO 42％。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (3)

1、一种有色金属工业废渣综合回收利用的方法，其特征在于：该方法采用矿热电炉还原熔炼直接处理熔融态的有色金属工业废渣生产含铁大于80％的半钢合金，然后送至转炉或电炉冶炼成合格钢水；同时在还原熔炼过程通过添加CaO造渣，使矿热电炉炉渣作为水泥熟料直接生产水泥。
2、根据权利要求1所述的一种有色金属工业废渣综合回收利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：将呈熔融态的有色金属工业废渣直接输送到矿热电炉内，通电升温至1450～1700℃，再用压缩空气或氮气通过喷枪喷吹煤粉和焦炭的混合物，同时往矿热电炉内添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使炉渣中的铁还原出来，制得含铁大于80％的半钢合金，再将半钢合金输送到转炉或电炉内，冶炼成合格钢水；同时还得到矿热炉渣，该矿热炉渣可以作为水泥熟料送水泥厂生产优质水泥；所述原料的重量比为，有色金属工业废渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝55～70∶1～6∶4～9∶25～35。
3、根据权利要求1或2所述的一种有色金属工业废渣综合回收利用的方法，其特征在于：所述的有色金属工业废渣是火法炼镍废渣，火法炼铜产生的含铁量在20％以上的鼓风炉渣、闪速炉渣、电炉贫化炉渣或红土镍矿电炉还原熔炼生产镍铁的炉渣。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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