CN102688804B - 一种从转炉钢渣中回收金属铁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从钢铁工业废渣中回收金属铁资源的方法，尤其涉及从转炉钢渣中回收金属铁的方法，属于选矿和资源综合利用技术领域。本方法的实施是采用梯级分选、干式磁选抛尾、湿式精选三段工艺法从转炉钢渣中回收金属铁，其特点是转炉钢渣梯级分选回收+70mm大块高品位渣钢、-70mm分级干式磁选抛尾、粗精矿进一步经过全粒级湿式磨矿渣铁分离、梯级筛选、梯级磁选，最终得到不同粒级的金属铁和磁性铁精矿，本方法具有金属铁回收率和品位高、工艺流程简单、操作简便、生产成本低和适用于处理各种转炉钢渣等优点。

Description

一种从转炉钢渣中回收金属铁的方法

技术领域

本发明涉及一种从钢铁工业废渣中回收金属铁资源的方法，尤其涉及一种从转炉钢渣中回收金属铁的方法，属于选矿和资源综合利用技术领域。

背景技术

我国是世界钢产量第一大国，实现钢铁企业固废资源综合利用是保障我国国民经济和社会健康发展的长远战略方针之一。近年来，随着我国经济的快速发展，钢铁产量迅速增长，2010年中国粗钢产量已突破6亿吨，2011年中国粗钢产量为6.83亿吨，按每吨钢约产生0.12吨钢渣计算，意味着2010年和2011年分别有7200和8200万吨的钢渣产生，同时历年来堆存未处理的钢渣已达2亿多吨，我国钢渣现堆置量已达3亿多吨，占用农田约3万多亩。钢渣可分为转炉钢渣、平炉钢渣和电炉钢渣，目前产生的大部分为转炉钢渣，转炉钢渣中往往含有5％～15％的残钢，铁资源较为丰富，从转炉钢渣中回收金属铁不仅能减少废渣的产生量及对环境的潜在危害，带来良好的环境效益和社会效益，更重要的是能回收金属资源带来巨大的经济效益，缓解资源紧缺的程度，使企业走可持续发展道路。

钢渣的资源化综合利用包括从转炉钢渣中回收废钢铁、尾渣用于建筑材料(如制砖、制水泥)、作烧结矿熔剂、作农肥和酸性土壤改良剂以及制备微晶玻璃等。目前，国外转炉钢渣利用率较高，技术也较为成熟。而我国，由于原料和工艺技术原因，转炉钢渣的利用率较低，仍存在很多问题需要解决，如渣铁分离效果不好，导致回收废钢铁的铁品位偏低、金属的回收率较低、废渣中金属铁含量过高难以利用。目前我国对转炉钢渣的处理利用主要为钢渣经过预处理后，再进行破碎筛分、磁选等处理回收金属铁，例如，涟钢采取“热渣-闷罐”淬渣预处理后再经破碎-筛选机械加工处理钢渣回收金属铁；莱钢采取“三破七选四筛分”的钢渣处理工艺，湘钢采用“双层筛分磁选、破碎筛分磁选、渣钢筛分”三段钢渣加工流程综合利用钢渣，等。虽然，上述钢渣回收金属铁工艺在实际中得到了应用，但这些工艺都存在金属铁回收率较低、铁回收率低等问题，限制了这些回收工艺的进一步推广应用。

因此，迫切需要根据转炉钢渣的特性合理设计、优化回收金属铁的工艺，开发一种经济、高效的转炉钢渣回收金属铁的新方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种从转炉钢渣中回收金属铁的方法，其特点是根据转炉钢渣“人工二次矿物”的这种特性，开发一种有别于常规天然矿物选矿的金属铁选矿方法，达到金属铁回收率高、产品品位高、回收成本低、回收工艺简单、流程短和环保等目的。

为实现本发明的目的，本发明研发了“+70mm转炉钢渣梯级分选回收大块高品位渣钢、-70mm分级干式磁选抛尾、-70mm粗精矿全粒级湿式磨矿梯级分选回收铁、尾渣资源化利用零排放”为特点的新工艺，其特点是通过梯级碎磨与梯级筛选和梯级磁选相结合，采用+70mm大块梯级分选、-70mm干式磁选抛尾和湿式精选三段工艺法从转炉钢渣中回收金属铁。即采用梯级分选回收+70mm的大块高品位金属铁，-70mm经过分二级干式磁选抛尾，得到磁选粗精矿，粗精矿进一步经过湿式磨矿解离、梯级筛选、梯级磁选，最终得到不同粒级的金属铁和磁性铁精矿。这种技术适用于处理各种转炉钢渣，包括经预处理后的转炉钢渣，现有的钢渣预处理方法包括钢渣稳定化热闷自解工艺(包括热闷法、热泼法、浅盘法)和钢渣机械破碎工艺(包括水淬法、风淬法、滚筒法、钢渣风碎粒化法)。本发明转炉钢渣回收铁技术具体的工艺步骤如下：

(1)梯级破碎分选

用梯级破碎与梯级筛选和弱磁选相结合的方法来回收+70mm大块高品位渣钢，并获得不同粒度的产品；可依次分选得到+300mm的大块渣钢、-300～+130mm的中块渣钢、-130mm～+70mm的小块渣钢，可直接返回钢铁冶炼。

(2)干式磁选抛尾

梯级分选处理后的-70mm筛下产物再进行分级干式磁选抛尾；分-70mm钢渣为-70～+25mm、-25mm两个粒级，分别进行干式磁选(磁滑轮)分离，抛除大部分-70mm低品位尾渣，获得-70mm含铁品位较高的粗精矿，减少后续入选矿量，降低后续选矿成本。

(3)湿式精选

干式磁选得到的粗精矿，采用-70mm全粒级湿式磨矿，使金属铁、磁性铁矿物与钙镁人工渣矿物达到渣铁分离，然后采用梯级分选回收技术筛选分离出+1mm高品位金属铁，-1mm钢渣再磁选抛尾，磁选精矿再采用筛选方法分离出+0.2mm高品位铁粉，-0.2mm进行磁选精选获得合格铁精矿，最终渣中的金属铁基本得到有效回收。

本发明所述的磁选可通过各种磁选机完成，如：磁滑轮、盘式磁选机、湿式和干式滚筒式磁选机等；本发明所述的磨矿可通过各种磨矿机完成，如：球磨机、棒磨机、自磨机等；本发明所述的筛分可通过各种筛分设备完成，如：棒条筛、格条筛、振动筛等；本发明所述的破碎可通过各种破碎设备完成，如：颚式破碎机、锤式破碎机、辊式破碎机、冲击式破碎机等；本发明所述的分级设备可以是湿式筛分机、湿式螺旋分级机和旋流器等。

本发明所述的一种从转炉钢渣中回收金属铁的方法与传统方法相比，具有以下优点：

1、所述方法是根据转炉钢渣人工二次矿物的特性设计，相比传统方法能获得更高的金属铁回收率和产品品位，经济效益更明显；

2、所述方法相比传统方法工艺流程更简单、操作更简便、选矿成本更低；

3、所述方法经过多级筛分抛尾，提高入选物料的质量，进而提高选矿效率，同时抛尾能有效减少后续入选矿量，降低建设投资成本及后续选矿成本。

附图说明

图1为本发明一种从转炉钢渣中回收金属铁方法的工艺流程图。

具体实施方式：

为了更好地说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种从转炉钢渣中回收金属铁的方法作进一步的说明。

实施例1.

某中试试验按日处理量20t/d，钢渣品位17.67％。

采用附图所示的方法回收转炉钢渣中的金属铁，转炉钢渣首先采用棒条筛对+300mm的大块渣钢进行回收，对于-300mm的钢渣，先通过颚式破碎机破碎，再用格条筛筛选和人工手选的方式选出-300+130mm的大块渣钢，+130mm的大块钢渣返回颚式破碎机破碎；-130mm钢渣，采用分级70mm筛分机筛分分成-130+70mm和-70mm二个粒级；-130+70mm钢渣用磁滑轮(磁场强度为800Oe)分选选出中块-130+70mm高品位渣钢，-130+70mm尾渣用颚式破碎机破碎后返回70mm筛分机筛分；-70mm的钢渣筛分分级成-70mm+25mm筛分和-25mm二个粒级进行干式磁选(磁滚筒)抛尾，磁场强度分别为1200Oe和1000Oe；干式磁选抛尾得到的粗精矿合并为-70mm粗精矿，干式磁选抛尾尾渣并为-70mm尾渣。-70mm粗精矿则采用棒磨机进行湿式全粒级磨矿(磨矿时间10min)，磨矿后的矿浆采用+1mm湿式振动筛筛分，+1mm粒级再用+10mm振动筛筛分得到+10mm铁片和-10+1mm铁粒。-1mm粒级的钢渣采用一次湿式滚筒式磁选(1000Oe)磁选，精矿再分级选出+0.2mm高品位的金属铁粉，-0.2mm粒级的则进行两级湿式滚筒式磁选机(1000Oe)精选得到高品位磁铁矿精矿。

该工艺回收金属铁的指标见表1。其中+300mm大块渣钢铁品位≥83％、-300+130mm中块渣钢铁品位≥86％、-130+70mm小块渣钢铁品位≥90％、-70+10mm颗粒渣钢铁品位≥81％、-10+5mm颗粒渣钢铁品位≥76％、-5+1mm铁粒铁品位≥77％、-1+0.2mm细金属铁铁品位≥65％、-0.2mm铁精矿铁品位≥60％。

表1  回收金属铁指标

实施例2.

云南某大型炼钢企业转炉钢渣年产量为600000t/a(2000t/d)，钢渣品位21.56。

采用附图所示的方法回收转炉钢渣中的金属铁，转炉钢渣首先采用棒条筛对+300mm的大块渣钢进行回收，对于-300mm的钢渣，先通过颚式破碎机破碎，再用格条筛筛选出-300+130mm的大块渣钢，-130+70mm粒级的钢渣，进一步用颚式破碎机破碎后经过振动筛+磁滑轮(磁场强度为1000Oe)分选方法选出中块高品位渣钢；-70mm粗精矿则采用棒磨机进行湿式全粒级磨矿(磨矿时间15min)，磨矿后的矿浆采用+1mm滚筒筛筛分，筛分得到的+1mm粒级经过干式磁选(1500Oe磁滚筒)除渣后再用+10mm振动筛筛分得到+10mm铁片和-10+1mm铁粒。-1mm粒级的钢渣采用一次湿式滚筒式磁选(1500Oe)磁选，精矿再分级选出+0.2mm高品位的金属铁粉，-0.2mm粒级的则进行两级湿式滚筒式磁选机(1500Oe)精选得到高品位磁铁矿精矿。

该工艺回收金属铁的指标见表2。其中+300mm大块渣钢铁品位≥84％、-300+130mm中块渣钢铁品位≥86％、-130+70mm小块渣钢铁品位≥90％、-70+10mm颗粒渣钢铁品位≥79％、-10+5mm颗粒渣钢铁品位≥75％、-5+1mm铁粒铁品位≥78％、-1+0.2mm细金属铁铁品位≥63％、-0.2mm铁精矿铁品位≥65％。

表2  回收金属铁指标

实施例3.

云南某炼钢企业转炉钢渣年产量为260000t/a，钢渣品位20.98。

采用附图所示的方法回收转炉钢渣中的金属铁，转炉钢渣首先采用棒条筛对+300mm的大块渣钢进行回收，对于-300mm的钢渣，先通过颚式破碎机破碎，再用格条筛筛选出-300+130mm的大块渣钢，-130+70mm粒级的钢渣，进一步用颚式破碎机破碎后经过振动筛+磁滑轮(磁场强度为1800Oe)分选方法选出中块高品位渣钢；-70mm粗精矿则采用棒磨机进行湿式全粒级磨矿(磨矿时间20min)，磨矿后的矿浆采用+1mm滚筒筛筛分，筛分得到的+1mm粒级经过干式磁选(2000Oe磁滚筒)除渣后再用+10mm振动筛筛分得到+10mm铁片和-10+1mm铁粒。-1mm粒级的钢渣采用一次湿式滚筒式磁选(2000Oe)磁选，精矿再分级选出+0.2mm高品位的金属铁粉，-0.2mm粒级的则进行两级湿式滚筒式磁选机(2000Oe)精选得到高品位磁铁矿精矿。

该工艺回收金属铁的指标见表3。

表3  回收金属铁指标

Claims (1)

1.一种从转炉钢渣中回收金属铁的方法，其特征是：通过梯级破碎与梯级筛选和梯级磁选相结合，采用+70mm梯级分选、-70mm分级干式磁选抛尾和-70mm精矿湿式梯级精选三段工艺法从转炉钢渣中回收不同粒度的金属铁；即采用梯级分选回收+70mm的大块高品位金属铁，-70mm经过分二级干式磁选抛尾，得到磁选粗精矿，粗精矿进一步经过湿式磨矿解离、梯级筛选、梯级磁选，最终得到不同粒级的金属铁和磁性铁精矿；所述方法适用于处理各种转炉钢渣，包括热闷自解工艺和钢渣机械破碎工艺处理后的钢渣；该方法的具体步骤为：

1)、对入选钢渣按照预定的设计粒度，采用梯级破碎与梯级筛选和采用磁滑轮的梯级干式磁选相结合的方法分选回收+70mm大块高品位渣钢，可依次分选得到+300mm的大块渣钢、-300mm～+130mm的中块渣钢、-130mm～+70mm的小块渣钢；

2)、对梯级分选处理后的-70mm筛下产物再进行分级，分为-70mm～+25mm、-25mm两个粒级，分别采用磁滑轮进行磁选分离，分离后的精矿和尾渣可单独也可合并后处理或利用；通过磁滑轮分选抛除大量-70mm低品位尾渣，并获得-70mm含铁品位较高的粗精矿；其中磁滑轮的分选磁场强度为1000-2000Oe；

3)、对干式磁选得到的-70mm粗精矿首先进行-70mm全粒级湿式磨矿，进行有效的渣铁分离，然后采用梯级分选回收技术筛选分离出-70mm～+1mm粒级高品位金属铁，-1mm粒级钢渣再磁选抛尾，-1mm磁选精矿再采用筛选方法分离出+0.2mm高品位铁粉，-0.2mm粒级进行二次磁选精选获得合格铁精矿，最终尾渣金属铁含量小于0.1％；磁选精选采用湿式滚筒式磁选机，分选磁场强度1500-2000Oe；-70mm～+1mm粒级高品位金属铁可再采用磁滚筒精选抛除夹杂的渣矿物，磁滚筒的分选磁场强度为1500-2000Oe；-70mm～+1mm粒级高品位金属铁还可再分级为-70mm～+5mm和-5mm～+1mm两个粒级进行磁选资源化利用。