CN103849695B - 一种钢渣的处理方法 - Google Patents

一种钢渣的处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103849695B
CN103849695B CN201210524223.9A CN201210524223A CN103849695B CN 103849695 B CN103849695 B CN 103849695B CN 201210524223 A CN201210524223 A CN 201210524223A CN 103849695 B CN103849695 B CN 103849695B
Authority
CN
China
Prior art keywords
slag
oxygen
containing gas
weight
feo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210524223.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103849695A (zh
Inventor
朱福兴
彭卫星
杨仰军
穆天柱
周玉昌
邓斌
闫蓓蕾
赵三超
穆宏波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd filed Critical Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority to CN201210524223.9A priority Critical patent/CN103849695B/zh
Publication of CN103849695A publication Critical patent/CN103849695A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103849695B publication Critical patent/CN103849695B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种钢渣的处理方法，该方法包括在能够将钢渣中的FeO氧化生成Fe3O4的条件下，将熔融态钢渣与含氧气体进行接触，所述含氧气体中氧气的量使得钢渣中的FeO的80%以上氧化生成Fe3O4；然后将与含氧气体进行接触后的钢渣进行冷却、破碎、筛分和磁选，得到磁性铁。通过本发明的钢渣的处理方法，不仅能够有效地回收钢渣中的全铁，提升钢渣的利用价值，还能够将得到的废渣有效地用于混凝土中。

Description

一种钢渣的处理方法
技术领域
本发明涉及一种钢渣的处理方法。
背景技术
钢渣是炼钢过程中产生的副产品，主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成，数量约为钢产量的8-15重量%。每年我国产生的转炉渣超过5000万吨，由于我国转炉渣的回收利用方法和能力极其有限，其综合利用率仅有20%。积存的钢渣不仅占用了土地，污染了环境，而且浪费了资源。国家钢铁工业“十二五”规划中要求深入推进节能减排，加强冶金渣的综合利用，因此，开发转炉钢渣高附加值利用的新方法十分迫切。
钢渣的综合利用一直是世界性难题，国内外工程实践中成功应用的钢渣处理工艺技术，有钢渣余热自解热闷工艺、浅盘热泼工艺、风淬工艺、水淬工艺、滚筒处理工艺等，处理后的钢渣已经成功地应用于混凝土、建材、道路工程、农业生产、冶金炉料和污水处理等领域。
但是目前报道的钢渣处理工艺均存在不能够充分利用钢渣中的全铁的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有钢渣处理工艺中不能够充分利用钢渣中的全铁的问题，提供一种新的钢渣的处理方法，该方法能够有效地回收钢渣中的全铁，提升钢渣的利用价值。
为了实现上述目的，本发明提供了一种钢渣的处理方法，其中，该方法包括在能够将钢渣中的FeO氧化生成Fe3O4的条件下，将熔融态钢渣与含氧气体进行接触，所述含氧气体中氧气的量使得钢渣中的FeO的80%以上氧化生成Fe3O4；然后将与含氧气体进行接触后的钢渣进行冷却、破碎、筛分和磁选，得到磁性铁。
根据本发明的钢渣的处理方法，不仅能够有效地回收钢渣中的全铁，提升钢渣的利用价值，还能够将得到的废渣有效地用于混凝土中。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明的钢渣的处理方法包括在能够将钢渣中的FeO氧化生成Fe3O4的条件下，将熔融态钢渣与含氧气体进行接触，所述含氧气体中氧气的量使得钢渣中的FeO的80%以上氧化生成Fe3O4；然后将与含氧气体进行接触后的钢渣进行冷却、破碎、筛分和磁选，得到磁性铁。
根据本发明，所述钢渣可以为炼钢过程中产生的副产品。对所述钢渣的成分没有特别的限制，只要钢渣中含有FeO即可，但从原料容易入手方面来考虑，优选所述钢渣含有：FeO10-30重量%，Fe2O30-5重量%，SiO210-20重量%，CaO30-45重量%，MgO1-10重量%。
根据本发明，所述含氧气体中氧气的量使得钢渣中的FeO的80%以上氧化生成Fe3O4即可；优选的情况下，所述含氧气体中氧气的量使得钢渣中的FeO的90%以上氧化生成Fe3O4；更优选所述含氧气体中氧气的量使得钢渣中的FeO的95%以上氧化生成Fe3O4。
在本发明中，所述含氧气体的用量更优选以氧气计，所述含氧气体的用量为钢渣中FeO全部氧化成Fe3O4所需的理论氧气量的1-5倍，进一步优选为2-3倍。该理论氧化量可以根据下述式（1）的反应方程，
6FeO+O2=2Fe3O4（1）
通过公式计算得到，其中，M1为需氧量（即所述钢渣中FeO全部氧化成Fe3O4所需的理论氧气量），Kg；M为钢渣总重，Kg；W为钢渣中FeO重量百分数，重量%。
根据本发明，所述含氧气体中氧气的含量和含氧气体的种类的可选择范围较宽，例如，氧气的含量至少为21体积%（即氧气的含量为21-100体积%）；从成本上来考虑，优选使用氧气的含量为21体积%左右的空气；从提高效率上来考虑，优选所述含氧气体中氧气的含量为80-100体积%，更优选为纯氧气。所述含氧气体中的其它成分可以为本领域所公知的惰性气体，例如氮气、氩气等。
根据本发明，对所述接触的温度没有特别的要求，只有在该温度下钢渣为熔融态即可。从降低能耗上来考虑，优选所述接触的温度为1500-1800℃；更优选所述接触的温度为1500-1700℃。
根据本发明，所述接触的时间只要能够使FeO氧化成Fe3O4即可。优选情况下，所述接触的时间为2-5分钟，更优选所述接触的时间为2-3分钟。
根据本发明，将熔融态钢渣与含氧气体进行接触方式可以为本领域所公知的各种接触方式。在本发明中，在从使氧气充分利用并提供反应效率上来考虑，优选使用高压氧枪向熔融态钢渣中通入含氧气体，所述高压氧枪的气体出口位于所述熔融态钢渣的液面以下。通过使用高压氧枪在熔融态钢渣的液面以下通入含氧气体，能起到搅拌渣池的目的，使钢渣的氧化反应充分进行。所述高压氧枪可以为本领域所常用的双孔氧化铝管。
根据本发明，该方法包括将接触后的钢渣进行冷却、破碎、筛分和磁选，得到磁性铁和废渣。上述冷却、破碎、筛分和磁选可以采用本领域所公知的方法来进行。例如，可以采用自然冷却、水淬等冷却方法，将钢渣冷却到25-100℃；破碎可以采用PE900×1200型颚式破碎机或SY-2型球磨机来进行，破碎的程度为198微米以下颗粒；筛分可以采用泰勒筛来进行，筛分的目的是保留颗粒大小为198微米以下的钢渣，磁选的设备通常为本领域技术人员常规使用的各种磁选机，例如CT-66型磁选机等。
本发明还提供将通过上述方法得到的磁性铁在冶金中的应用。
在本发明中，可以将通过上述方法得到的磁性铁作为冶金炉料进行利用。
本发明还提供将上述磁选后得到的废渣在混凝土中的应用。
本发明可以将上述磁选后得到的废渣用于与水泥混合加水搅拌后形成混凝土。如此形成的混凝土可以用于房屋建筑、道路建设等。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明并不仅限于下述实施例。
以下实施例中，钢渣的成分及含量根据YB/T140-2009中测定方法进行测定。
以下实施例中使用的X射线衍射仪购于岛津公司，型号为XRD-7000型。
实施例1
取转炉钢渣250g（主要包括FeO17.49重量%，Fe2O32重量%，SiO213.88重量%，CaO46.81重量%，MgO8.11重量%）放入刚玉坩埚内，外套石墨坩埚保护，然后把整套坩埚系统放入硅钼电阻炉内进行升温到1500℃，保温15分钟，使钢渣充分熔化，然后断电。用双孔(直径为1mm)氧化铝管通入到钢渣中吹纯氧，吹氧速率为2.3NL/min，吹氧时间为2min，反应结束后测量钢渣增重量，冷却至25℃、破碎后取样进行XRD分析。XRD结果显示反应后钢渣中的Fe以Fe3O4和Fe2O3的形态存在，且以铁的总摩尔量计，86摩尔%的Fe为磁性的Fe3O4，14摩尔%的Fe为Fe2O3。
然后，将破碎后的产物采用XZS400型漩涡振动式筛分机进行筛分和采用CT-66型磁选机进行磁选，得到磁性铁和废渣，将得到的磁性铁作为冶金炉料进行利用，将磁选后得到的废渣用于与水泥混合加水搅拌后形成混凝土。
实施例2
取转炉钢渣250g（主要包括FeO19.15重量%，Fe2O35重量%，SiO214.31重量%，CaO44.36重量%，MgO9.70重量%）放入刚玉坩埚内，外套石墨坩埚保护，然后把整套坩埚系统放入硅钼电阻炉内进行升温到1700℃，保温15分钟，使钢渣充分熔化，然后断电。用双孔(直径为1mm)氧化铝管向钢渣中吹氧，吹氧速率为1.5NL/min，吹氧时间为5min，反应结束后测量钢渣增重量，冷却至25℃、破碎后取样进行XRD分析。XRD结果显示反应后钢渣中的Fe以Fe3O4和Fe2O3的形态存在，且以铁的总摩尔量计，78摩尔%的Fe为磁性的Fe3O4，22摩尔%的Fe为Fe2O3。
然后，将破碎后的产物采用XZS400型漩涡振动式筛分机进行筛分和采用CT-66型磁选机进行磁选，得到磁性铁和废渣，将得到的磁性铁作为冶金炉料进行利用，将磁选后得到的废渣用于与水泥混合加水搅拌后形成混凝土。
实施例3
取转炉钢渣250g（主要包括FeO17.49重量%，Fe2O33重量%，SiO213.88重量%，CaO46.81重量%，MgO8.11重量%）放入刚玉坩埚内，外套石墨坩埚保护，然后把整套坩埚系统放入硅钼电阻炉内进行升温到1600℃，保温15分钟，使钢渣充分熔化，然后断电。用双孔(直径为1mm)氧化铝管向钢渣中吹氧，吹氧速率为2.27NL/min，吹氧时间为3min，反应结束后测量钢渣增重量，冷却至25℃、破碎后取样进行XRD分析。XRD结果显示反应后钢渣中的Fe以Fe3O4和Fe2O3的形态存在，且以铁的总摩尔量计，85摩尔%的Fe为磁性的Fe3O4，15摩尔%的Fe为Fe2O3。
然后，将破碎后的产物采用XZS400型漩涡振动式筛分机进行筛分和采用CT-66型磁选机进行磁选，得到磁性铁和废渣，将得到的磁性铁作为冶金炉料进行利用，将磁选后得到的废渣用于与水泥混合加水搅拌后形成混凝土。
实施例4
按照实施例1的方法进行，不同的是吹气时间为4.5min。XRD结果显示反应后钢渣中的Fe以Fe3O4和Fe2O3的形态存在，且以铁的总摩尔量计，76摩尔%的Fe为磁性的Fe3O4，24摩尔%的Fe为Fe2O3。
然后，将破碎后的产物采用XZS400型漩涡振动式筛分机进行筛分和采用CT-66型磁选机进行磁选，得到磁性铁和废渣，将得到的磁性铁作为冶金炉料进行利用，将磁选后得到的废渣用于与水泥混合加水搅拌后形成混凝土。
对比例1
按照实施例1的方法进行，不同的是吹氧时间为8min。XRD结果显示反应后钢渣中的Fe以Fe3O4和Fe2O3的形态存在，且以铁的总摩尔量计，55摩尔%的Fe为磁性的Fe3O4，45摩尔%的Fe为Fe2O3。
通过实施例1-4可知，采用本发明的方法不仅能够有效地回收钢渣中的全铁，提升钢渣的利用价值，还能够将得到的废渣有效地用于与水泥混合加水搅拌后形成混凝土。
通过实施例1和对比例1的比较可知，含氧气体的用量在本发明的特定范围内时，能够有效地提高Fe3O4转化效率。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (2)

1.一种钢渣的处理方法，其特征在于，该方法包括在能够将钢渣中的FeO氧化生成Fe3O4的条件下，将熔融态钢渣与含氧气体进行接触，所述含氧气体中氧气的量使得钢渣中的FeO的80％以上氧化生成Fe3O4；然后将与含氧气体进行接触后的钢渣进行冷却、破碎、筛分和磁选，得到磁性铁，其中，以氧气计，所述含氧气体的用量为钢渣中FeO全部氧化成Fe3O4所需的理论氧气量的1-5倍；所述含氧气体为氧气；所述接触的温度为1500-1800℃，所述接触的时间为2-5分钟；所述钢渣含有：FeO10-30重量％，Fe2O30-5重量％，SiO210-20重量％，CaO30-45重量％，MgO1-10重量％。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其中，将熔融态钢渣与含氧气体进行接触的方式为：使用高压氧枪向熔融态钢渣中通入含氧气体，所述高压氧枪的气体出口位于所述熔融态钢渣的液面以下。
CN201210524223.9A 2012-12-07 2012-12-07 一种钢渣的处理方法 Active CN103849695B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210524223.9A CN103849695B (zh) 2012-12-07 2012-12-07 一种钢渣的处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210524223.9A CN103849695B (zh) 2012-12-07 2012-12-07 一种钢渣的处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103849695A CN103849695A (zh) 2014-06-11
CN103849695B true CN103849695B (zh) 2015-12-09

Family

ID=50857815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210524223.9A Active CN103849695B (zh) 2012-12-07 2012-12-07 一种钢渣的处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103849695B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104828877A (zh) * 2015-05-28 2015-08-12 攀枝花钢城集团有限公司 转炉钢渣中氧化铁的回收方法
CN106082740B (zh) * 2016-06-13 2018-12-28 东南大学 一种能采用微波加热快速修复的沥青路面材料
CN107324473B (zh) * 2017-06-24 2021-04-30 义乌市君胜科技有限公司 一种基于转炉钢渣制备复合除磷剂的方法
CN110586302A (zh) * 2019-10-24 2019-12-20 广东石油化工学院 一种冶金渣中多种金属元素的回收系统和回收方法
CN110863103B (zh) * 2019-11-20 2021-07-27 北方民族大学 一种提高钢渣中铁回收率的钢渣处理方法
CN114032352A (zh) * 2021-11-25 2022-02-11 青岛祥泰材能科技有限公司 一种钢渣改质方法及得到的改质钢渣

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA88122C2 (ru) * 2008-11-12 2009-09-10 Национальная Металлургическая Академия Украины Способ переработки металлургических шлаков
CN102471826A (zh) * 2009-12-30 2012-05-23 现代制铁株式会社 从炉渣中回收有价值的金属的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA88122C2 (ru) * 2008-11-12 2009-09-10 Национальная Металлургическая Академия Украины Способ переработки металлургических шлаков
CN102471826A (zh) * 2009-12-30 2012-05-23 现代制铁株式会社 从炉渣中回收有价值的金属的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103849695A (zh) 2014-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103849695B (zh) 一种钢渣的处理方法
CN102559960B (zh) 一种钢渣处理方法
CN102251068B (zh) 一种提钒冷却剂及其制备方法
CN108658483A (zh) 一种钢渣还原回收铁及二次渣制备辅助性胶凝材料的方法
CN105087846A (zh) 铁水预处理方法
CN101638708B (zh) 一种消解转炉钢渣中游离氧化钙fCaO的造渣工艺
CN107201424A (zh) 一种利用电解铝厂铝电解槽大修渣生产炼钢脱氧剂的工艺
CN103304141B (zh) 一种利用钢渣和赤泥复合制备的玻璃陶瓷及其制备方法
JP2012007190A (ja) 製鋼スラグの資源化方法及び燐酸肥料用原料
CN102503193B (zh) 一种热态保温处理钢渣制备类水泥熟料的工艺方法
CN105734197B (zh) 一种新型环保合成造渣材料
CN102732680A (zh) 一种预熔型铁铝酸钙复合化渣脱磷剂及其制备和使用方法
CN102296153A (zh) 一种新型炼钢用预熔型脱磷剂及其制备方法
CN102453788A (zh) 转炉炼钢脱磷剂制备方法
CN105579598A (zh) 用于处理钢渣的方法和水硬性矿物粘合剂
CN104591696A (zh) 高炉重矿渣保温陶粒及其制备方法
CN101413042A (zh) 造渣剂及其制备方法
CN102382912A (zh) 一种处理高炉渣的方法
CN106676223A (zh) 一种钢渣铝热还原生产铁合金及精炼渣方法
CN103031409B (zh) 一种利用精炼炉除尘灰炼钢脱氧的新工艺
CN115636607A (zh) 协同处理高铁赤泥和电解锰渣的方法及系统
CN114150098B (zh) 二次铝灰还原铁矿石制备预熔型铝酸钙和金属铁的方法
CN105039616B (zh) 堆存aod不锈钢渣和lf精炼渣的协同处理方法
CN102876832A (zh) 片状v2o5用于转炉合金化增钒的工艺
CN104540791A (zh) 用于处理钢渣的方法和水硬性矿物粘合剂

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant