CN101195167B - 从炼钢污泥粗颗粒中提纯铁粉的方法 - Google Patents

从炼钢污泥粗颗粒中提纯铁粉的方法 Download PDF

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Abstract

从炼钢污泥粗颗粒中提纯铁粉的方法，涉及钢铁行业对炼钢污泥粗颗粒进行有效回收再利用的方法。针对现在炼钢污泥粗颗粒中的金属铁没有被有效利用的问题，本发明提供一种从炼钢污泥粗颗粒中提纯铁粉的方法，依次包括磁选；球磨；重力分选；烘干；筛分；精还原；破碎和合批等过程。本发明成功地从炼钢污泥中分离出MFe≥90％、TFe≥96％的铁粉，再经过精还原的进一步处理，可以获得TFe≥98％的电焊条用等方面的铁粉，极大地提高了转炉炼钢污泥粗颗粒的利用价值，开拓了转炉炼钢污泥粗颗粒的使用领域，通过工业性试验和生产，证明了它是一项投资少、流程短、成本低、创效好的生产铁粉的方法，因此利于推广应用。

Description

从炼钢污泥粗颗粒中提纯铁粉的方法
技术领域
本发明涉及钢铁行业对炼钢污泥粗颗粒进行有效回收再利用的方法。
背景技术
钢铁厂进行转炉炼钢的污泥粗颗粒中含有30％左右的金属铁(MFe)，但目前，这些炼钢污泥粗颗粒只作为炼钢回炉料和制作球团使用，其中所含的金属铁不能被有效利用，存在着巨大的浪费。
炼钢污泥粗颗粒化学成分组成(wt％)
  TFe   MFe   C   SiO<sub>2</sub>   MnO   CaO   MgO   P   S
  50～65   15～35   1～1.6   1～2   0.5～1.2   8～12   3～8   0.07   0.08
发明内容
针对现在炼钢污泥粗颗粒中的金属铁没有被有效利用的问题，本发明提供一种从炼钢污泥粗颗粒中提纯铁粉的方法，它可以将其中所含铁粉进行提纯，为其进一步利用做好准备。
从炼钢污泥粗颗粒中提纯铁粉的方法，依次包括以下步骤：
a.磁选；
将炼钢污泥粗颗粒在磁场强度为280～320mT的磁选机中进行磁选；
b.球磨；
在球磨机中进行球磨，其中，研磨球直径8～12毫米，球料比为3.5∶1，磨料时间40分钟；
c.重力分选；
球磨后的物料送入摇床，对金属铁粉进行重力分选；
d.烘干；
对金属铁粉进行烘干，烘干温度为400～500℃；
e.筛分；
对金属铁粉进行筛分除去粗颗粒；
f.精还原；
在金属铁粉中加入Fe2O3，送入还原炉，使还原后铁粉C含量降低到0.05wt％以下；
精还原采用的设备为长29.4米、钢带宽1米的钢带式还原炉，在金属铁粉进入钢带式还原炉之前，向金属铁粉中加入占铁粉重量6％的、Fe2O3含量大于90％的、粒径小于5μm的三氧化二铁粉，还原温度为920℃±10℃，还原气氛为：氢气纯度99％、流量为75m3/hr，物料进入还原炉的速度为1吨/小时。
g.破碎；
将所得粘结铁粉块经破碎机进行破碎；
即可获得TFe≥98％的铁粉。(TFe是总铁含量)
本发明成功地从炼钢污泥中分离出MFe≥90％、TFe≥96％的铁粉，再经过精还原的进一步处理，可以获得TFe≥98％的铁粉，极大地提高了转炉炼钢污泥粗颗粒的利用价值，开拓了转炉炼钢污泥粗颗粒的使用领域，更好地创造了效益。使用本发明所述方法提纯的铁粉可以作为电焊条用铁粉原料、化工方面的还原剂原料、配重粉原料等，从2005年至今，武钢应用该技术共生产了产品8000余吨，其中电焊条铁粉3000吨，满足了用户需求，已经创造了150万元的利润，今后的年利润约100万元以上，取得了很好的经济效益和社会效益。因此，通过工业性试验和生产，证明了它是一项投资少、流程短、成本低、创效好的生产铁粉的方法，因此利于推广应用。
具体实施方式
本实施方式是一种从炼钢污泥粗颗粒中提纯铁粉的方法，依次包括以下步骤：
a.磁选；
将炼钢污泥粗颗粒在磁场强度为280～320mT的磁选机中进行磁选；
转炉炼钢污泥粗颗粒含有30％左右的金属铁(MFe)，由于其产生的特殊性，其颗粒表面严重氧化并且杂质含量较多。将转炉炼钢污泥粗颗粒在搅拌筒内和水混合后用砂浆泵送至湿式磁选机，在磁场强度为280～320mT的条件下进行磁选，除去非金属杂质，可将原料的金属铁MFe由30％提高到50％左右。
b.球磨；
再将磁选精料送入搅拌球磨机中进行球磨，本实施方式选用MA-500型搅拌式砂磨机，该设备安装面积小，价格低，效率高。工艺参数控制为：研磨球(本实施方式是钢球)直径在8～12毫米，球料比为3.5∶1，磨料时间约40分钟，这样将颗粒表层的氧化物剥离；本实施方式球磨采用的是湿磨，这种湿磨目的并不是将颗粒磨碎，而是将颗粒表面的杂质进行分离。
c.重力分选；
球磨后的物料送入摇床，对金属铁粉进行重力分选；
该方法的工作原理是依据球磨水和料的混合物中粒度大小和比重的不同进行分级处理的办法，直接分离出铁粉。
d.烘干；
将金属铁粉送入工作温度在400～500℃的干燥机中进行干燥，得到MFe≥90％，TFe≥96％的铁粉。
e.筛分；
干燥后的铁粉再通过筛分除去粗颗粒；
实验证明，到经上述分离过程后所得物料的化学成分如下：
  TFe   MFe   C   Si   Mn   P   S   HCL<sup>+</sup>
          ≥                                     ≤
  96   90   0.7   0.16   0.15   0.04   0.04   0.45
然后进行精还原：
f.精还原；
针对物料的C含量高达0.70％，在物料进入还原炉之前，先向物料中加入6％的Fe2O3含量＞90％、粒径＜5μm的三氧化二铁粉，使还原后铁粉C含量降低到0.05％以下；
精还原采用的设备为长29.4米、钢带宽1米的钢带式还原炉，还原温度为920℃±10℃，还原气氛：氢气纯度99％、流量为75m3/hr，物料进入钢带式还原炉的速度为1吨/小时，试验证明，这样可以使产品的TFe含量达98％以上，同时也降低C含量。
将通过上述方法所得铁粉块经锤式破碎机破碎、旋振筛筛分、磁选机磁选，与其它类别铁粉按一定比率合批混料，如，与TFe＞98％、S＜0.02％、P＜0.02％、Mn＜0.50％、松装密度＜2.8g/cm3的-40目铁粉按重量1∶1混料，混料时间为30分钟，即可得到TFe、C、S、P、Mn符合电焊条用铁粉要求的原料。

Claims (2)

1.一种从炼钢污泥粗颗粒中提纯铁粉的方法，包括以下步骤：
a.磁选；
将炼钢污泥粗颗粒在磁选机中进行磁选，磁选机的磁场强度为280～320mT；
b.球磨；
在球磨机中进行球磨；
c.重力分选；
球磨后的物料送入摇床，对金属铁粉进行重力分选；
d.烘干；
对金属铁粉进行烘干，烘干温度为400～500℃；
e.筛分；
对金属铁粉进行筛分除去粗颗粒；
f.精还原；
在金属铁粉中加入Fe2O3粉，送入还原炉，使还原后铁粉C含量降低到0.05wt％以下；
g.破碎；
将所得粘结铁粉块经破碎机进行破碎；
h.筛分；
破碎后的铁粉进行旋振筛筛分；
i.磁选；
再由磁选机进行磁选；
其特征在于，所述球磨的步骤中，球磨方式采用湿磨，研磨球直径8～12毫米，球料比为3.5∶1，磨料时间40分钟；所述精还原步骤中，加入占铁粉重量6％的、Fe2O3含量大于90％的、粒径小于5μm的Fe2O3粉。
2.根据权利要求1所述的从炼钢污泥粗颗粒中提纯铁粉的方法，其特征在于，所述精还原步骤中，还原温度为920℃±10℃，还原气氛为：氢气纯度99％、流量为75m3/hr，物料进入还原炉的速度为1吨/小时。
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