CN102392125A - 一种从高炉瓦斯灰或瓦斯泥回收铁精矿和焦炭粉的工艺 - Google Patents
一种从高炉瓦斯灰或瓦斯泥回收铁精矿和焦炭粉的工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种从高炉瓦斯灰或瓦斯泥回收铁精矿和焦炭粉的工艺,其显著特点是利用瓦斯灰(泥)自身携带的焦炭作还原剂,对瓦斯灰(泥)磁化焙烧,将其中的弱磁性铁矿转变为强磁性矿物,然后磁选回收,过量的碳粉通过浮选回收。主要工艺步骤如下:1)将干燥后的瓦斯灰(泥)送焙烧炉,进行还原磁化焙烧;2)对焙烧后的瓦斯灰(泥)湿磨、弱磁选,获得铁精矿;3)对前一步磁选尾矿浮选,得焦炭粉。本发明工艺简单连续,能耗低,铁和碳回收率高,实现了瓦斯灰(泥)的综合利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种从高炉瓦斯灰或瓦斯泥回收铁精矿和焦炭粉的工艺,属于矿产资源及固体废弃物综合利用领域。
背景技术
随着我国今年来经济的迅猛发展,我国对铁矿石的需求量与日俱增。当前,我国钢铁工业所需的铁矿石自给率仅46%左右,国内铁矿石资源严重短缺,成为制约我国钢铁企业发展的颈瓶,因此,必须扩大开发利用我国品铁矿及二次铁矿资源的利用。其中,含铁尘泥是现代钢铁工业产生的主要固体废弃物之一,一般含铁30%~70%,占钢产量的8%~12%,另外还含碳、锌,铟等高价值元素。进一步回收冶金含铁尘泥中有用矿物回收同时,不仅消除了含铁尘泥对周围环境的污染的处理工艺,而且有利于促进我国冶金工业的可持续性发展。国内外已报道和采用了从瓦斯灰(泥)回收有价元素的多种技术和工艺:1)瓦斯灰加焦粉和添加剂用回转窑进行还原回收铟、锌、铅、铋等(ZL200610019539),2)国外许多学者采用化学选矿(酸法、碱法、铵盐浸出等)的方法从回收锌、铅、铋等有价元素,3)瓦斯灰中采用重选,磁选,浮选回收铁和碳粉(ZL 200710061640.3,ZL 200710193281)。然而,利用自还原性从瓦斯灰(泥)分离和回收铁、焦炭的技术或工艺还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单连续,能耗低,铁和碳回收率高的一种从高炉瓦斯灰或瓦斯泥回收铁精矿和焦炭粉的工艺。
本发明工艺步骤如下:
1)还原磁化焙烧:将经过干燥的瓦斯灰(泥)送回转窑或沸腾炉,进行还原磁化焙烧,焙烧温度550℃~900℃,焙烧时间为10~120min;
2)磨矿:将焙烧后的瓦斯灰(泥)水淬,然后,送入湿式球磨机湿磨5~30min,配成浓度为20%~40%的矿浆;
3)弱磁选回收铁:将矿浆送弱磁选机,进行弱磁选,滚筒表面磁场0.05~0.3T,滚筒转速10~60r/min,获得铁精矿和磁选尾矿;
4)浮选:将磁选尾矿送入浮选机浮选,获得焦炭粉。
所述的瓦斯灰(泥)来自钢铁企业高炉炼铁过程,一般含铁含量在30~50%,含碳量在10~50%,在还原磁化焙烧时,碳作为反应的还原剂,过量碳的通过浮选进一步回收。
所述的浮选:捕收剂为煤油、石油、轻柴油,石蜡、2#油、天然气凝液等之中的一种以上;起泡剂为杂醇、仲辛醇、脂油等;调整剂为水玻璃、碳酸钠、硫化钠,生石灰、氢氧化钠、淀粉、腐植酸、木质素、羟甲基纤维素等中的一种以上。
所述的浮选机:浮选机采用工业上应用的浮选机或浮选柱。
本发明的显著特征是:利用高炉瓦斯灰(泥)的自还原性,通过磁化焙烧-弱磁选-浮选工艺,从高炉瓦斯灰(泥)中回收铁精矿和焦炭粉,本发明工艺简单连续,能耗低,铁和碳回收率高,具有很强的工业推广前景,为钢铁企业固体废弃物循环利用提供一条新的途径。
具体实施方式
下面通过实施例详细描述本发明,但本发明不限于这些实施例。
实施例1
表1-1列出了某钢铁企业高炉固体废物瓦斯灰的主要化学成分,其中TFe为31%,含碳33.6%,SiO2是5.87%,CaO是4.35%,S、Zn、Pb元素含量也较高。
表1-1某钢铁企业瓦斯灰的主要化学成分/%
根据以上分析,其中瓦斯灰的粒度-0.074mm占40%左右,送入回转窑中进行干燥,预热,磁化焙烧,焙烧温度800℃左右,焙烧时间45min后,焙烧矿水淬后送入湿式球磨机中磨矿粒度-0.074mm占65%左右;获得微细粒矿矿料与自来水配成矿浆,矿浆浓度25%,矿浆送湿式滚筒弱磁选机,经弱磁选(0.12T)得铁精矿和一次尾矿,获得铁精矿和一次尾矿;将一次尾矿配制成质量浓度为80g/L的矿浆送入浮选机,矿浆混合稳定后加入煤油作为捕收剂,用量为1000g/t,当矿浆于捕收剂混合均匀后加入仲辛醇为起泡剂,用量为100g/t,调整剂用量为0。浮选可以经过一次粗选一次扫选两次精选,获得碳精矿和终尾矿。
表1-2某钢铁企业高炉瓦斯灰的选矿效果
表1-2给出了与表1-1对应某钢铁企业高炉瓦斯灰选矿效果。可见,经过磁化焙烧-弱磁选-浮选,铁精矿、碳粉得品位达到60.8%、86.7%、,收率达到78.7%、57.3%,铁精矿可以直接做为高炉炼铁的原料,碳粉可以作为烧结燃料,化工等产品应用,终尾矿含有氧化钙,二氧化硅,氧化铝等可以作为建筑材料进一步加工利用。
实施例2
表2-1所示某钢铁企业高炉固体废物瓦斯泥的主要化学成分,瓦斯泥主要矿物为赤铁矿和磁铁矿,次要矿物为橄榄石、长石硅酸盐矿物和焦炭粉及少量石英。赤铁矿含量为45%~50%,最大粒径为0.07mm,以0.03~0.05mm居多,多为赤铁矿单晶,另有少量赤铁矿分布在硅酸盐胶结相中。
表1-2某钢铁企业高炉瓦斯泥得主要化学成分
回收铁精矿和碳粉工艺如下:瓦斯泥直接送入沸腾炉中进行干燥,预热,磁化焙烧,焙烧温度750℃左右,焙烧时间15~30min后,焙烧矿水淬后直接送入湿式球磨机中磨矿粒度-0.074mm占70%;获得微细粒矿矿料与自来水配成矿浆,矿浆浓度25%,矿浆送湿式滚筒弱磁选机,经弱磁选(0.15T)得铁精矿和一次尾矿,获得铁精矿和一次尾矿;将一次尾矿配制成浓度为120g/L的矿浆送入浮选机,矿浆混合稳定后加入2#油作为捕收剂,用量为400g/t,当矿浆于捕收剂混合均匀后加入仲辛醇为起泡剂,用量为65g/t。浮选可以经过一次粗选三次精选,获得碳精矿和终尾矿。
经过磁化焙烧-弱磁选-浮选,铁精矿、碳粉的品位达到61.3%、77.1%、,收率达到85%、32.4%,铁精矿可以直接做为高炉炼铁的原料,碳粉可以作为烧结燃料,化工等产品应用,终尾矿含有氧化钙,二氧化硅,氧化铝等可以作为建筑材料进一步加工综合利用,使高炉瓦斯灰(泥)固体废弃物零排放。
Claims (6)
1.一种从高炉瓦斯灰或瓦斯泥回收铁精矿和焦炭粉的工艺,其特征在于:工艺步骤如下:
1)还原磁化焙烧:将瓦斯灰或瓦斯灰泥送焙烧炉,进行还原磁化焙烧,获得焙烧矿,焙烧温度为550℃~900℃,焙烧时间为10~120min;
2)磨矿:将上述焙烧矿水淬、湿式球磨,球磨时间为5~30min,获得微细粒矿矿料与自来水配成矿浆,矿浆浓度20%~40%;
3)弱磁选:将上述矿浆,送滚筒磁选机弱磁选,获得铁精矿和磁选尾矿,弱磁选时滚筒表面磁场为0.05~0.3T,滚筒转速为10~60r/min;
4)浮选:将上述磁选尾矿,送入浮选机浮选,获得焦炭粉和终尾矿,浮选时捕收剂用量300~1500g/t,起泡剂用量为50~300g/t,调整剂用量为0~500g/t。
2.根据权利要求1所述的一种从高炉瓦斯灰或瓦斯泥回收铁精矿和焦炭粉的工艺,其特征在于:还原焙烧炉是回转窑或沸腾炉。
3.根据权利要求1所述的一种从高炉瓦斯灰或瓦斯泥回收铁精矿和焦炭粉的工艺,其特征在于:浮选机采用工业上应用的浮选机或浮选柱。
4.根据权利要求1所述的一种从高炉瓦斯灰或瓦斯泥回收铁精矿和焦炭粉的工艺,其特征在于:浮选捕收剂为煤油、石油、轻柴油、石蜡、2#油、天然气凝液之中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的一种从高炉瓦斯灰或瓦斯泥回收铁精矿和焦炭粉的工艺,其特征在于:起泡剂为杂醇、仲辛醇、脂油;调整剂为水玻璃、碳酸钠、硫化钠、生石灰、氢氧化钠、变性淀粉、腐植酸、木质素、羟甲基纤维素、盐酸、硫酸中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的一种从高炉瓦斯灰或瓦斯泥回收铁精矿和焦炭粉的工艺,其特征在于:调整剂为水玻璃、碳酸钠、硫化钠、生石灰、氢氧化钠、变性淀粉、腐植酸、木质素、羟甲基纤维素、盐酸、硫酸中的一种以上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120328 |