CN103290227A - 不锈钢除尘灰为原料的镍铬生铁制备方法 - Google Patents

Abstract

不锈钢除尘灰为原料的镍铬生铁制备方法，属冶金固体废物综合利用技术领域。它包括如下依次步骤：⑴复合粘结剂配备；⑵混合料制备；⑶粘结剂添加与混碾；⑷冷压造球；⑸球团热风炉干燥；⑹球团烧结和选择性镍和铁还原；⑺配料；⑻矿热炉冶炼制备镍铬生铁。本发明通过原料配比与还原温度控制相结合，选择性的分次还原镍、铬和铁的氧化物，使不锈钢除尘灰中的镍、铬和铁有价元素回收率均达90%以上，制备的镍铬生铁可直接作为不锈钢生产的原料。

Description

不锈钢除尘灰为原料的镍铬生铁制备方法

技术领域

本发明涉及冶金过程形成的固体废物的综合利用技术。

背景技术

目前，国内不锈钢除尘灰还原处理主要有高炉法和电炉法，因高炉法生产的成品磷含量高，超出不锈钢炼钢脱磷能力，使高炉法回收利用受到制约；电炉法主要工艺集中在将不锈钢除尘灰压球后加入炼钢电炉回收利用，生产费用低，但铬的回收率不高、波动大，回收率一般低于85%。

发明内容

本发明的目的是提供一种不锈钢除尘灰为原料的镍铬生铁制备方法。

本发明是不锈钢除尘灰为原料的镍铬生铁制备方法，其步骤为：

（1）收集400系不锈钢熔炼过程形成的除尘灰；

（2）复合粘结剂配备：先将聚乙烯醇配置成8~12%浓度的水溶液，按聚乙烯醇水溶液、坡缕石按照8～9∶2～1的质量比，将坡缕石加入聚乙烯醇水溶液，通过搅拌使坡缕石均匀悬浮于聚乙烯醇水溶液中；

（3）混合料制备：原料采用下述质量份比配备不锈钢除尘灰混合料：不锈钢除尘灰77～85、石油焦粉4～6、冶金铝粉2～4、兰炭5～7、硅酸钠4～6；

（4）粘结剂添加与混碾：粘结剂按照下述质量份比均匀喷洒于不锈钢除尘灰混合料表面，混碾至无分散状粉体后，继续混碾10～12min，使混合粉与粘结剂混合均匀；

（5）冷压造球：将混碾好的物料送入对辊压球机，在18MPa～20Mpa压力下压制成直径为30mm～40mm的球团；

（6）球团干燥：将球团按上下码放层数不超过3层的方式放入炕式烘房，在200±10℃温度下将球团进行干燥处理，干燥至水分小于或等于2%；

（7）球团烧结和选择性还原：将球团加入烧结炉中，首先将温度升至400℃，维持400±10℃炉温80min～90 min，实现镍氧化物部分还原，然后将温度升至700℃，维持700±20℃炉温70min～80 min，实现铁氧化物部分还原，最后将温度升至850℃，维持850±30℃炉温60min～70 min，实现大于或等于85%镍和铁氧化物的还原并完成球团烧结；

（8）配料与矿热炉冶炼制备镍铬生铁：将球团、硅渣、冶金石灰和萤石按照95～105∶7～9∶5～7∶0.8～1.2的质量份比配成炉料，不间断加入矿热炉内，炉料经熔化期、精炼期后生成镍铬生铁和高温炉渣，定时从炉眼出铁出渣，液态镍铬生铁浇入锭模成型后破碎得到镍铬生铁产品。

本发明的有益之处是：通过原料配比与还原温度控制相结合，选择性的分次还原镍、铬和铁的氧化物，制备的镍铬生铁可直接作为不锈钢生产的原料，不锈钢除尘灰中的镍、铬和铁有价元素的回收率均达90%以上。

具体实施方式

本发明是不锈钢除尘灰为原料的镍铬生铁制备方法，其步骤为：

（1）收集400系不锈钢熔炼过程形成的除尘灰；

（2）复合粘结剂配备：先将聚乙烯醇配置成8~12%浓度的水溶液，按聚乙烯醇水溶液、坡缕石按照8～9∶2～1的质量比，将坡缕石加入聚乙烯醇水溶液，通过搅拌使坡缕石均匀悬浮于聚乙烯醇水溶液中；

（3）混合料制备：原料采用下述质量份比配备不锈钢除尘灰混合料：不锈钢除尘灰77～85、石油焦粉4～6、冶金铝粉2～4、兰炭5～7、硅酸钠4～6；

（4）粘结剂添加与混碾：粘结剂按照下述质量份比均匀喷洒于不锈钢除尘灰混合料表面，混碾至无分散状粉体后，继续混碾10～12min，使混合粉与粘结剂混合均匀；

（5）冷压造球：将混碾好的物料送入对辊压球机，在18MPa～20Mpa压力下压制成直径为30mm～40mm的球团；

（6）球团干燥：将球团按上下码放层数不超过3层的方式放入炕式烘房，在200±10℃温度下将球团进行干燥处理，干燥至水分小于或等于2%；

（7）球团烧结和选择性还原：将球团加入烧结炉中，首先将温度升至400℃，维持400±10℃炉温80min～90 min，实现镍氧化物部分还原，然后将温度升至700℃，维持700±20℃炉温70min～80 min，实现铁氧化物部分还原，最后将温度升至850℃，维持850±30℃炉温60min～70 min，实现大于或等于85%镍和铁氧化物的还原并完成球团烧结；

（8）配料与矿热炉冶炼制备镍铬生铁：将球团、硅渣、冶金石灰和萤石按照95～105∶7～9∶5～7∶0.8～1.2的质量份比配成炉料，不间断加入矿热炉内，炉料经熔化期、精炼期后生成镍铬生铁和高温炉渣，定时从炉眼出铁出渣，液态镍铬生铁浇入锭模成型后破碎得到镍铬生铁产品。

下面结合实施例，说明不锈钢除尘灰为原料的镍铬生铁制备方法的具体实施方式，但本不锈钢除尘灰为原料的镍铬生铁制备方法的具体实施方式不局限于下述的实施例。

实施例的步骤为：

⑴复合粘结剂配备：

先将聚乙烯醇配置成10%浓度的水溶液，按聚乙烯醇水溶液、坡缕石按照8：2的质量比，将坡缕石加入聚乙烯醇水溶液，通过搅拌使坡缕石均匀悬浮于聚乙烯醇水溶液中；

⑵混合料制备：

    原料采用下述质量份比配备不锈钢除尘灰混合料：

400系不锈钢除尘灰80、石油焦粉5、冶金铝粉3、兰炭6、硅酸钠5；

⑶粘结剂添加与混碾：

粘结剂按照下述质量份比均匀喷洒于不锈钢除尘灰混合料表面，混碾至无分散状粉体后，继续混碾10min，使混合粉与粘结剂混合均匀；

⑷冷压造球：

将混碾好的物料送入对辊压球机，在19Mpa压力下压制成直径为35mm的球团；

⑸球团干燥：

将球团按上下码放层数不超过3层的方式放入炕式烘房，在200±10℃温度下将球团干燥至水分1.8%；

⑹球团烧结和选择性还原：

将球团加入烧结炉中，首先将温度升至400℃，维持400±10℃炉温85 min，实现镍氧化物部分还原，然后将温度升至700℃，维持700±20℃炉温75min，实现铁氧化物部分还原，最后将温度升至850℃，维持850±30℃炉温60min，实现88%镍和铁氧化物的还原并完成球团烧结；

⑺配料与矿热炉冶炼制备镍铬生铁：

以1t烧结球团为基准量，按球团、硅渣、冶金石灰和萤石按照100：8：6：1的质量份比配在炉台上混合均匀的炉料，将5MVA矿热炉的供电制度设定为一次电压35KV，二次电压100V，通过附加焦炭引弧并将一次电流稳定在70A后，在100min内按100kg、150kg、200kg、300kg、400kg的重量分批投料，炉料经熔化期、精炼期后生成镍铬生铁和高温炉渣，定时从炉眼出铁出渣，液态镍铬生铁浇入锭模成型后破碎得到镍铬生铁产品，炉渣经水淬成水淬渣，经镍铬生铁产品和炉渣成份分析核算，400不锈钢除尘灰中有价元素的回收率如下：镍94.5%、铬90.3%、铁93.2%。

Claims (1)

1.不锈钢除尘灰为原料的镍铬生铁制备方法，其步骤为：

（1）收集400系不锈钢熔炼过程形成的除尘灰；

（2）复合粘结剂配备：先将聚乙烯醇配置成8~12%浓度的水溶液，按聚乙烯醇水溶液、坡缕石按照8～9∶2～1的质量比，将坡缕石加入聚乙烯醇水溶液，通过搅拌使坡缕石均匀悬浮于聚乙烯醇水溶液中；

（3）混合料制备：原料采用下述质量份比配备不锈钢除尘灰混合料：不锈钢除尘灰77～85、石油焦粉4～6、冶金铝粉2～4、兰炭5～7、硅酸钠4～6；

（4）粘结剂添加与混碾：粘结剂按照下述质量份比均匀喷洒于不锈钢除尘灰混合料表面，混碾至无分散状粉体后，继续混碾10～12min，使混合粉与粘结剂混合均匀；

（5）冷压造球：将混碾好的物料送入对辊压球机，在18MPa～20Mpa压力下压制成直径为30mm～40mm的球团；

（6）球团干燥：将球团按上下码放层数不超过3层的方式放入炕式烘房，在200±10℃温度下将球团进行干燥处理，干燥至水分小于或等于2%；

（7）球团烧结和选择性还原：将球团加入烧结炉中，首先将温度升至400℃，维持400±10℃炉温80min～90 min，实现镍氧化物部分还原，然后将温度升至700℃，维持700±20℃炉温70min～80 min，实现铁氧化物部分还原，最后将温度升至850℃，维持850±30℃炉温60min～70 min，实现大于或等于85%镍和铁氧化物的还原并完成球团烧结；

（8）配料与矿热炉冶炼制备镍铬生铁：将球团、硅渣、冶金石灰和萤石按照95～105∶7～9∶5～7∶0.8～1.2的质量份比配成炉料，不间断加入矿热炉内，炉料经熔化期、精炼期后生成镍铬生铁和高温炉渣，定时从炉眼出铁出渣，液态镍铬生铁浇入锭模成型后破碎得到镍铬生铁产品。