CN101591718A - 直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直接还原－磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法。首先将一定量的煤、铜渣或镍渣及熔剂混合后造球，干燥后将生球布入转底炉加热到1100℃～1350℃，保持15～40分钟，然后将600℃～1100℃的高温还原铁料直接送入水中冷却后进行细磨选别，细磨选别后的铁料用高温失氧废气进行烘干后造块，形成块状铁料。此方法工艺简单、流程短、效率高、不需焦煤、适于处理铜渣及镍渣。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢铁冶炼工艺的直接还原炼铁方法，尤其涉及一种直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法。
背景技术
高炉炼铁方法是现有技术中常用的炼铁技术。但是，现有技术中对冶炼铜或镍形成的铜渣及镍渣中存在的铁元素无很好的技术方法，绝大部分铜渣及镍渣作为废渣堆存，占用大量土地资源，严重污染环境。
铜渣及镍渣中的矿物属于人造矿物，无论在外形还是物化性能上都与天然矿物有很大差别。由于其特性等原因，无论是采用重选、浮选、磁选、磁化焙烧，还是通过熔融冶炼方法提取其中的铁，其各项技术经济指标与常规高炉炼铁方法相比没有优势。
发明内容
本发明的目的是提供一种能适用于利用铜渣及镍渣中铁的直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法，包括步骤：
首先，进行配料，将以下原料按重量份配料：
煤：10～30份；铜渣和/或镍渣：70～80份；熔剂：0～20份；
然后，将上述三种原料混合均匀后进行造球，干燥后将生球布入转底炉内，加热到1100℃～1350℃，保持15～40分钟后，从转底炉排出高温还原铁料；
之后，将所述高温还原铁料直接送入水中冷却后进行磨选，并将磨选后的铁料用高温失氧废气进行烘干后造块，形成块状铁料。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法，由于将煤10～30份、铜渣和/或镍渣70～80份、熔剂0～20份混合造球，并在转底炉内1100℃～1350℃进行冶炼；之后，通过磨选、造块，形成块状铁料。能对高铁铜渣及镍渣进行直接还原炼铁。
附图说明
图1为本发明的直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明的直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法，其较佳的具体实施方式如图1所示，包括步骤：
首先进行原料准备：
煤：可以选择各种非炼焦煤。
铜渣和/或镍渣：适用于铜渣(或镍渣)铁品位20～65％。
熔剂：可以选用石灰石、镁质石灰石、白云石、石灰中的一种或多种作为熔剂。也可以选用其它的原料做熔剂。
将上述三种原料按以下重量份混合：
煤：10～30份；
铜渣(或镍渣)：70～80份；
熔剂：0～20份。
具体的炼制方法是：
按上述重量份将三种原料混合均匀后进行造球，干燥后将生球布入蓄热式煤基直接还原铁转底炉，在转底炉内加热到1100℃～1350℃，保持15～40分钟，从转底炉排出高温还原铁料。转底炉所用燃料可以为热值介于750kcal/Nm3～9000kcal/Nm3的所有燃料。可以直接还原到金属化率为80％～92％的还原铁料。
从转底炉排出的600℃～1000℃的高温还原铁料直接送入水中冷却后进行磨选，首先采用湿式球磨机或棒磨机进行磨矿，最后采用磁选机选别。
磨选后的铁料用高温失氧废气进行烘干后造块。烘干用气体可以为为200～900℃的高温失氧废气，废气中氧含量要求≤1％。然后，采用对辊式高压压球机或其它设备造块，形成块状铁料。
具体实施例：
将某地含铁40％的铜渣，按照铜渣∶煤∶石灰石＝100∶20∶15的比例混合后，装入转底炉经过30分钟的焙烧后，立即浸入水中冷却，经破碎磁选造块后，得到含铁94％、含铜1.5％的的直接还原铁块，铜渣中铁的收得率为90％。每生产一吨铁块，消耗铜渣2.5吨，石灰石0.375吨，燃料0.75吨，电400kwh。
本发明中，利用转底炉的高温还原过程，将铜渣或镍渣中的铁进行还原，后经激冷，利用铁晶与脉石膨胀系数的不同使二者的结合松动，再经湿式磨矿而解析；利用失氧高温废气使含水金属铁快速烘干并造块，防止金属铁再氧化；通过配加石灰石等熔剂，将有害元素进行固结并分离，不仅降低了成品中的有害元素，而且保证了生产过程中对环境污染的影响达到要求的标准。整个工艺过程所需燃料及动力可以全部来自于非炼焦煤，实现钢铁冶炼过程对稀缺能源的替代。
本发明的方法与其他处理铜渣及镍渣的炼铁法工艺路线相比，其设备少、投资少、工艺简单、易于操作、流程短、效率高、成本低、易于规模生产，有很高的实用价值。采用本发明，省去了传统工艺污染大的烧结、焦化工艺，用非炼焦煤代替了资源匮乏的焦炭，是一种非高炉炼铁法。本发明可以最大限度的合理利用自然资源和能源，是一种利用铜渣及镍渣进行炼铁的高效环保工艺。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1、一种直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法，其特征在于，包括步骤：
首先，进行配料，将以下原料按重量份配料：
煤：10～30份；铜渣和/或镍渣：70～80份；熔剂：0～20份；
然后，将上述三种原料混合均匀后进行造球，干燥后将生球布入转底炉内，加热到1100℃～1350℃，保持15～40分钟后，从转底炉排出高温还原铁料；
之后，将所述高温还原铁料直接送入水中冷却后进行磨选，并将磨选后的铁料用高温失氧废气进行烘干后造块，形成块状铁料。
2、根据权利要求1所述的直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法，其特征在于，所述从转底炉排出的高温还原铁料的温度为600℃～1100℃。
3、根据权利要求1所述的直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法，其特征在于，所述的铜渣及镍渣含铁20～65％；
所述的煤为非炼焦煤；
所述熔剂为石灰石、镁质石灰石、白云石、石灰中的一种或多种。
4、根据权利要求1所述的直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法，其特征在于，所述的转底炉为直接还原铁转底炉，该转底炉所用燃料的热值为750kcal/Nm3～9000kcal/Nm3。
5、根据权利要求1所述的直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法，其特征在于，所述的磨选包括：
首先采用湿式球磨机或棒磨机磨矿，然后采用磁选机选别。
6、根据权利要求1所述的直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法，其特征在于，所述的造块方法包括：采用对辊式高压压球机造块。
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