CN101831549B - 利用铜、钴冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用铜、钴冶炼弃渣生产炼铁用人造富铁矿的方法，尤其是利用铜、钴冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法，其特点是，包括如下步骤：a、将温度在1100-1300℃的铜、钴冶炼弃渣倒入热渣包中，经过5-15分钟的摇包振荡后静置10-20分钟；b、将热渣包中弃渣的其余部分转移至另一个热渣包中；c、在上述装有大部分弃渣的热渣包中加入含铁原料，含铁原料的用量为该热渣包内弃渣总重量的30-100％；d、再将加入含铁原料的弃渣倒出后冷却即可。本发明方法充分利用了铜、钴冶炼弃渣排放时的显热，对弃渣净化除杂，回收铁金属，节约热能，从而得到了一种新型人造富铁矿产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种用铜、钴冶炼弃渣生产炼铁用人造富铁矿的方法，尤其是利用铜、钴冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法。
背景技术
有时候，铜、钴伴生于同一矿体中，其冶炼弃渣是有色冶金企业铜、钴金属冶炼生产中排放的一种综合性固体废渣，更是一种独特的钢铁资源。铜、钴冶炼弃渣中不但含有大量的铁金属、二氧化硅、氧化钙、氧化镁，而且还有少量铜、钴、铅、锌等金属和非金属元素硫等，目前数量巨大的铜、钴冶炼弃渣除少量供水泥厂作添加剂代替铁矿石外，其余均未得到充分开发利用。另外火法铜、钴冶炼弃渣排放时温度在1100℃-1300℃，渣排放后的显热没有得到有效利用，造成了大量热能浪费。目前，从铜、钴冶炼弃渣中回收金属有多种方法，其中常用的有炭热法、烟化法、电炉贫化法、浮选法等，利用铜、钴冶炼弃渣回收铁金属，国外也已有成熟的技术工艺借鉴。但是，到目前止，这些技术工艺处理成本普遍过高，导致其经济效益太差，尤其在节能降耗方面，各种经济指标很差，因此，这些技术至今很少被应用。
钢铁企业是能耗大户，用传统的烧结生产工艺对铁矿粉进行造块已成为钢铁冶金工业中不可缺少的一个重要生产工序，具体是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结成块的过程，其中烧结工序能耗在吨钢综合能耗中约占10％，仅次于炼铁工序，因此，降低烧结工序能耗，可以有效降低吨钢综合能耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用铜、钴冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法，既能对铜、钴冶炼弃渣提供了一种有效的利用途径，还能够充分利用铜、钴冶炼弃渣的显热代替传统烧结燃料进行烧结工艺，从而有效节约了烧结工艺所需的能耗，还避免了环境污染。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种利用铜、钴冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、将温度在1100-1300℃的铜、钴冶炼弃渣倒入热渣包中，经过5-15分钟的摇包振荡后静置10-20分钟；
b、将热渣包中弃渣最上层占弃渣总体积3-8％的飘浮渣部分除去，保留热渣包中弃渣最下层占弃渣总体积3-8％的底部渣部分，将热渣包中弃渣的其余部分转移至另一个热渣包中；
c、在上述装有大部分弃渣的热渣包中加入含铁原料，含铁原料的用量为该热渣包内弃渣总重量的30-100％，之后搅拌均匀，使含铁原料均匀融化于弃渣中；
d、再将加入含铁原料的弃渣倒出后冷却即可。
其中将步骤b中保留的热渣包最下层占弃渣总体积3-8％的底部渣部分进行二次选矿后剩余部分加入步骤a中的弃渣中从而重复利用。
其中步骤d中弃渣冷却时利用其热能对待用的含铁原料进行加热烘干以减少水份并增加温度。
其中含铁原料的含铁量为60-65％，含铁原料为铁精粉、氧化铁皮、和富铁矿粉中的至少一种。
其中步骤d中将加入含铁原料的弃渣倒入模具内冷却、或者用铸铁机进行铸块冷却之后再破碎、筛分、和精整即可使用。
本发明方法的产品可以直接用于炼铁原料，作为铁合金生产中的铁质料，可替代烧结矿、氧化球团矿、钢屑、氧化铁皮，生产成本更低，更节能环保，是一种新的铁质原料；
本发明方法充分利用了铜、钴冶炼弃渣排放时的显热，对弃渣净化除杂，回收铁金属，节约热能，从而得到了一种新型人造富铁矿产品，将严重污染环境的铜、钴冶炼弃渣变废为宝，化害为利，最大限度的综合利用了资源，不仅符合国家产业政策，而且节约能源，减少污染，对于节能减排，发展循环经济具有很大意义。经实验证明，本发明方法生产的人造富矿含铁品位可以达到49-55％，符合国家标准的要求，因为其中含有少量铜、钴金属元素，和普通烧结矿、氧化球团相比较，本产品机械强度高，抗爆性好，透气性好，特别适合作为炼铁、不锈钢、和耐候钢的原料，并且使用这种原料时高炉、电炉的炉况更加顺畅、稳定。同时，也可用作铁合金生产中的铁质原料，在硅铁、锰铁、铬铁生产中使用效果比普通氧化球团、钢屑、氧化铁皮等效果要好，更加节能、成本更低。
具体实施方式
本发明方法特别适合冶炼后尚处于熔融状态，通常温度在1100-1300℃的铜、钴冶炼弃渣，如果是冷却后的弃渣则需要重新加热，其经济效益显然会明显下降。另外步骤b中热渣包最上层占弃渣总体积3-8％的飘浮渣部分除去后，可以供水泥厂作添加剂代替铁矿石使用。
由于烧结工序能耗在吨钢综合能耗中约占10％，本发明方法完全省去了该部分能耗，同时也避免了该部分工序造成的烟尘等环境污染。
本发明方法中将含铁原料加入弃渣，能使熔融状态的硅酸亚铁碱性相对增加，酸性减弱，从而过渡为一种热熔型的人造富(铁)矿产品。
本发明方法中使用的含铁原料含铁量为60-65％，含铁原料为铁精粉、氧化铁皮、和富铁矿粉中的至少一种，下面的实施例分别给出单独使用上述原料的例子，但经过试验证明，上述原料中的任意两种或全部三种以任意比例混合也是适用的。
实施例1
a、将温度在1200℃的铜、钴冶炼弃渣倒入热渣包中，经过10分钟的摇包振荡后静置15分钟；
b、将热渣包最上层占弃渣总体积5％的飘浮渣部分除去，保留热渣包最下层占弃渣总体积5％的底部渣部分，将热渣包中其余部分转移至另一个热渣包中；
c、在上述装有大部分弃渣的热渣包中加入含铁量为62％的铁精粉，铁精粉的用量为该热渣包内弃渣总重量的50％，之后搅拌均匀，使铁精粉均匀融化于弃渣中；
d、再将加入铁精粉的弃渣倒入模具内冷却之后再破碎、筛分、和精整即可作为成品合格人造富铁矿使用。
在本实施例中含铁原料采用铁精粉，另外可以将步骤b中保留的热渣包最下层占弃渣总体积5％的底部渣部分进行二次选矿，获取其中较贵重的金属，剩余部分加入步骤a中的弃渣中重复利用，当然如果该部分贵重金属含量较少时也可放弃，在步骤d中弃渣冷却时还可以回收利用其散发的热能对待用的含铁原料进行加热烘干以减少水份并增加温度，还可以加温冷水为热水等。
实施例2
a、将温度在1100℃的铜、钴冶炼弃渣倒入热渣包中，经过5分钟的摇包振荡后静置10分钟；
b、将热渣包最上层占弃渣总体积3％的飘浮渣部分除去，保留热渣包最下层占弃渣总体积3％的底部渣部分，将热渣包中其余部分转移至另一个热渣包中；
c、在上述装有大部分弃渣的热渣包中加入含铁量为60％的氧化铁皮，氧化铁皮的用量为该热渣包内弃渣总重量的30％，之后搅拌均匀，使氧化铁皮均匀融化于弃渣中；
d、再将加入氧化铁皮的弃渣用铸铁机进行铸块冷却之后再破碎、筛分、和精整即可作为成品合格人造富铁矿使用。
在本实施例中含铁原料采用氧化铁皮，另外可以将步骤b中保留的热渣包最下层占弃渣总体积3％的底部渣部分进行二次选矿，其余部分与实施例1相同。
实施例3
a、将温度在1300℃的铜、钴冶炼弃渣倒入热渣包中，经过15分钟的摇包振荡后静置20分钟；
b、将热渣包最上层占弃渣总体积8％的飘浮渣部分除去，保留热渣包最下层占弃渣总体积8％的底部渣部分，将热渣包中其余部分转移至另一个热渣包中；
c、在上述装有大部分弃渣的热渣包中加入含铁量为65％的富铁矿粉，富铁矿粉的用量为该热渣包内弃渣总重量的100％，之后搅拌均匀，使富铁矿粉均匀融化于弃渣中；
d、再将加入富铁矿粉的弃渣用铸铁机进行铸块冷却之后再破碎、筛分、和精整即可作为成品合格人造富铁矿使用。
在本实施例中含铁原料采用富铁矿粉，另外可以将步骤b中保留的热渣包最下层占弃渣总体积8％的底部渣部分进行二次选矿，其余部分与实施例1相同。
Claims (4)
1.一种利用铜、钴冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、将温度在1100-1300℃的铜、钴冶炼弃渣倒入热渣包中，经过5-15分钟的摇包振荡后静置10-20分钟；
b、将热渣包中弃渣最上层占弃渣总体积3-8％的飘浮渣部分除去，保留热渣包中弃渣最下层占弃渣总体积3-8％的底部渣部分，将热渣包中弃渣的其余部分转移至另一个热渣包中；
c、在上述装有大部分弃渣的热渣包中加入含铁原料，含铁原料的用量为该热渣包内弃渣总重量的30-100％，之后搅拌均匀，使含铁原料均匀融化于弃渣中；其中含铁原料的含铁量为60-65％，含铁原料为铁精粉、氧化铁皮和富铁矿粉中的至少一种；
d、再将加入含铁原料的弃渣倒出后冷却即可。
2.如权利要求1所述的利用铜、钴冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法，其特征在于：将步骤b中保留的热渣包最下层占弃渣总体积3-8％的底部渣部分进行二次选矿后剩余部分加入步骤a中的弃渣中从而重复利用。
3.如权利要求1所述的利用铜、钴冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法，其特征在于：其中步骤d中弃渣冷却时利用其热能对待用的含铁原料进行加热烘干以减少水份并增加温度。
4.如权利要求1所述的利用铜、钴冶炼弃渣通过烧结工艺生产人造富铁矿的方法，其特征在于：其中步骤d中将加入含铁原料的弃渣倒入模具内冷却、或者用铸铁机进行铸块冷却之后再破碎、筛分和精整即可使用。
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