CN106755988A - 处理提钒尾渣和钢渣的系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种处理提钒尾渣和钢渣的系统与方法，该系统包括：混合装置，具有提钒尾渣入口、钢渣入口、还原剂入口和混合物料出口；细磨装置，具有混合物料入口和混合颗粒物出口；成型装置，具有混合颗粒物入口和混合球团出口；还原装置，具有混合球团入口和金属化球团出口；磨矿‑磁选装置，具有金属化球团入口、铁粉出口和尾渣出口。该系统可以同时实现提钒尾渣和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物钢渣对提钒尾渣进行处理，可以显著降低提钒尾渣的处理成本，同时实现化害为利、变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

Description

处理提钒尾渣和钢渣的系统与方法

技术领域

本发明属于金属冶炼领域，具体而言，本发明涉及处理提钒尾渣和钢渣的系统与方法。

背景技术

攀钢钒钛磁铁矿在高炉中冶炼得到含钒生铁，再通过选择性氧化铁水使钒氧化后进入炉渣，得到V₂O₅含量为14wt％～22wt％的钒渣，上述钒渣经氧化焙烧、湿法浸出后得到浸出渣，即提钒尾渣。提钒尾渣是钒渣经过氧化钠化焙烧、酸浸等工序将钒氧化物提取出来后产生的固体废弃物，全国钒企业每年大约排放提钒尾渣约30万吨，而且随着钒企业产能的不断扩大，提钒尾渣的排放量也将逐渐提高，如此多的废渣常年堆积，不但占用了大量土地，而且会造成环境污染。

钢渣为炼钢生产中产生的高碱度渣，每生产1吨钢要排出约0.12吨钢渣。目前我国钢铁渣的综合利用率仅为50％，钢渣的综合利用率仅为10％，其主要原因是钢渣的处理工艺和设备落后，致使钢渣的体积稳定性不良，达不到应用领域的要求，钢渣质硬、块大、不易破碎，综合利用率低，利用较难。如果堆放这些废渣将造成环境污染，而且因新建或扩建渣场需要大量征地和投资，给社会和企业均带来很大负担。转炉钢渣一般含有40wt％～60wt％的CaO，其中10wt％左右的为游离的CaO，其余为硅酸二钙和硅酸三钙，1t钢渣相当于700～750kg石灰石。钢渣中，未溶解或过饱和析出的CaO是影响钢渣稳定性的重要物相，自由氧化钙是其利用过程中的难题。因此对于游离CaO含量高的钢渣不适于做水泥建材，只能考虑其他的利用方法。另外，由于钢渣中磷含量较高，也进一步限制了它的应用。

因此，如何解决提钒尾渣和钢渣的综合利用是亟待解决的难题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理提钒尾渣和钢渣的系统与方法。该系统可以同时实现提钒尾渣和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物钢渣对提钒尾渣进行处理，可以显著降低提钒尾渣的处理成本，同时实现化害为利、变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理提钒尾渣和钢渣的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：

混合装置，所述混合装置具有提钒尾渣入口、钢渣入口、还原剂入口和混合物料出口；

细磨装置，所述细磨装置具有混合物料入口和混合颗粒物出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；

成型装置，所述成型装置具有混合颗粒物入口和混合球团出口，所述混合颗粒物入口与所述混合颗粒物出口相连；

还原装置，所述还原装置具有混合球团入口和金属化球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；

磨矿-磁选装置，所述磨矿-磁选装置具有金属化球团入口、铁粉出口和尾渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。

根据本发明实施例的处理提钒尾渣和钢渣的系统通过将含有提钒尾渣、钢渣和还原剂的混合球团供给至还原装置中进行还原处理，钢渣中的氧化钙可以作为提钒尾渣中的氧化铁的助熔剂，即钢渣中的氧化钙可以优先与混合球团中的氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，提高氧化铁的活度，从而降低氧化铁的还原处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，同时氧化钙还可以与混合球团中的含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，进而起到固磷的作用，通过分离处理可实现金属铁与含磷脉石成分的分离，另外提钒尾渣中的钠盐、钾盐和钢渣中的氧化钙在高温条件下可以有效脱除钢渣中的有害元素磷，经分离处理后得到高品质的铁粉。由此，该系统可以同时实现提钒尾渣和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物钢渣对提钒尾渣进行处理，可以显著降低提钒尾渣的处理成本，同时实现化害为利、变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

另外，根据本发明上述实施例的处理提钒尾渣和钢渣的系统，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述成型装置为圆盘造球机或对辊压球机。

在本发明的一些实施例中，所述还原装置为转底炉。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述处理提钒尾渣和钢渣的系统处理提钒尾渣和钢渣的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将提钒尾渣、钢渣和还原剂供给至所述混合装置进行混合处理，以便得到混合物料；

(2)将所述混合物料供给至所述细磨装置进行细磨处理，以便得到混合颗粒物；

(3)将所述混合颗粒物供给至所述成型装置进行成型处理，以便得到混合球团；

(4)将所述混合球团供给至所述还原装置进行还原处理，以便得到金属化球团；

(5)将所述金属化球团供给至所述磨矿-磁选装置进行磨矿-磁选处理，以便得到铁粉和尾渣。

根据本发明实施例的处理提钒尾渣和钢渣的方法通过将含有提钒尾渣、钢渣和还原剂的混合球团供给至还原装置中进行还原处理，钢渣中的氧化钙可以作为提钒尾渣中的氧化铁的助熔剂，即钢渣中的氧化钙可以优先与混合球团中的氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，提高氧化铁的活度，从而降低氧化铁的还原处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，同时氧化钙还可以与混合球团中的含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，进而起到固磷的作用，通过分离处理可实现金属铁与含磷脉石成分的分离，另外提钒尾渣中的钠盐、钾盐和钢渣中的氧化钙在高温条件下可以有效脱除钢渣中的有害元素磷，经分离处理后得到高品质的铁粉。由此，该方法可以同时实现提钒尾渣和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物钢渣对提钒尾渣进行处理，可以显著降低提钒尾渣的处理成本，同时实现化害为利、变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

另外，根据本发明上述实施例的处理提钒尾渣和钢渣的方法，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述提钒尾渣与所述钢渣、所述还原剂的混合质量比为100：(10～30)：(10～30)。由此，有利于提高铁的回收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述混合物料中氧化钠和氧化钾占比不小于5wt％。由此，可进一步提高铁的回收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述混合物料中氧化钙和二氧化硅的质量比为(0.3-0.5)：1。由此，可进一步提高铁的回收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述还原剂为选自还原煤、焦炭、兰炭和半焦中的至少之一。由此，可进一步提高铁的回收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述混合颗粒物的粒径不大于0.15mm。由此，有利于提高后续还原处理的效率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，还原处理的温度为1100-1200摄氏度，时间为30-90min。由此，可进一步提高铁的回收率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的处理提钒尾渣和钢渣的系统结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的处理提钒尾渣和钢渣的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理提钒尾渣和钢渣的系统，根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：混合装置100、细磨装置200、成型装置300、还原装置400和磨矿-磁选装置500。

根据本发明的实施例，混合装置100具有提钒尾渣入口101、钢渣入口102、还原剂入口103和混合物料出口104，且适于将提钒尾渣、钢渣和还原剂进行混合处理，以便得到混合物料。发明人发现，通过将提钒尾渣与钢渣和还原剂进行混合，在后续的还原过程中钢渣中的氧化钙可以作为提钒尾渣中的氧化铁的助熔剂，即钢渣中的氧化钙可以优先与混合球团中的氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，提高氧化铁的活度，从而降低氧化铁的还原处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，同时氧化钙还可以与混合球团中的含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，进而起到固磷的作用，另外提钒尾渣中的钠盐、钾盐和钢渣中的氧化钙在高温条件下可以有效脱除钢渣中的有害元素磷。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对还原剂的具体类型进行选择，例如还原剂可以选自还原煤、焦炭、兰炭和半焦中的至少之一。

根据本发明的一个实施例，提钒尾渣与钢渣、还原剂的混合质量比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，提钒尾渣与钢渣、还原剂的混合质量比可以为100：(10～30)：(10～30)。发明人发现，若钢渣含量过低，使得钢渣中氧化钙对提钒尾渣中氧化铁的助熔效果不明显，而若钢渣的含量过高，会严重影响所得铁产品的品位，并且发明人通过大量实验意外发现，将提钒尾渣、钢渣和还原剂按照质量比为100：(10～30)：(10～30)进行混合时，可以充分发挥钢渣中氧化钙的助熔效果，并且所得铁产品的品位最优。

根据本发明的再一个实施例，混合物料中氧化钠和氧化钾的占比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，混合物料中氧化钠和氧化钾的占比可以不小于5wt％。发明人发现，氧化钠和氧化钾作为强碱性氧化物能够提高物料中氧化铁的活度，促进铁的还原，此外，氧化钠和氧化钾还能起到固定磷的作用，所以，如果氧化钠和氧化钾的占比过低，不利于铁的还原和磷的脱除。

根据本发明的又一个实施例，混合物料中氧化钙和二氧化硅的质量比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，混合物料中氧化钙和二氧化硅的质量比可以为(0.3-0.5)：1。发明人发现，在高温还原条件下，提钒尾渣中的铁氧化物在还原过程中可与酸性氧化物氧化硅和氧化铝结合，这严重影响铁的还原，而钢渣中的氧化钙可以优先与氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，从而提高氧化铁的活度，促进铁的还原，同时氧化钙还可与含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，起到固磷的作用。本申请发明人通过大量实验意外发现，当混合物料中氧化钙和二氧化硅的质量比为(0.3-0.5)：1时，可以显著提高后续所得金属化球团的金属化率。

根据本发明的实施例，细磨装置200具有混合物料入口201和混合颗粒物出口202，混合物料入口201与混合物料出口104相连，且适于将混合物料进行细磨处理，以便得到混合颗粒物。由此，通过细磨装置对混合物料进行细磨，可显著增大混合颗粒物中提钒尾渣、钢渣和还原剂的接触面积，从而提高后续还原反应的效率。需要说明的是，细磨装置的具体设备类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为球磨机。

根据本发明的一个实施例，混合颗粒物的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，混合颗粒物的粒径可以不大于0.15mm。发明人发现，该粒径范围的混合颗粒物可以显著优于其他粒径提高后续还原反应的效率。

根据本发明的实施例，成型装置300具有混合颗粒物入口301和混合球团出口302，混合颗粒物入口301与混合颗粒物出口202相连，且适于将混合颗粒物进行成型处理，以便得到混合球团。由此，通过将上述混合颗粒物送至成型装置进行成型处理，得到混合球团，可使得混合球团中的提钒尾渣和钢渣、还原剂充分接触，有利于提高后续还原处理的效率。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对成型装置的具体设备进行选择，例如，成型装置可以为圆盘造球机或对辊压球机。

根据本发明的实施例，还原装置400具有混合球团入口401和金属化球团出口402，混合球团入口401与混合球团出口302相连，且适于将混合球团进行还原处理，以便得到金属化球团。发明人发现，通过将含有提钒尾渣、钢渣和还原剂的混合球团供给至还原装置中进行还原处理，钢渣中的氧化钙可以作为提钒尾渣中的氧化铁的助熔剂，即钢渣中的氧化钙可以优先与混合球团中的氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，提高氧化铁的活度，从而降低氧化铁的还原处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，同时氧化钙还可以与混合球团中的含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，进而起到固磷的作用，通过分离处理可实现金属铁与含磷脉石成分的分离，另外提钒尾渣中的钠盐、钾盐和钢渣中的氧化钙在高温条件下可以有效脱除钢渣中的有害元素磷，经分离处理后得到高品质的铁粉。需要说明的是，还原装置的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为转底炉。

根据本发明的一个实施例，还原处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，还原处理的温度可以为1100-1200摄氏度，时间可以为30-90min。发明人发现，若温度过高，钢渣中带进来的磷元素主要以磷酸钙形式存在，另外还有部分的磷灰石，高温条件下，含磷矿物呈现细粒聚集状态且与还原铁颗粒紧密共生，即大部分磷元素进入到金属铁粉中，从而在后续分离过程很难实现金属铁和含磷矿物的分离，进而降低铁产品的品位；若温度过低，则会严重影响还原反应的效率。由此，采用本申请的还原条件可以减少磷进入金属铁粉中，同时保证铁的充分还原。

根据本发明的实施例，磨矿-磁选装置500具有金属化球团入口501、铁粉出口502和尾渣出口503，金属化球团入口501与金属化球团出口402相连，且适于将金属化球团进行磨矿-磁选处理，以便得到铁粉和尾渣。具体的，通过将上述所得到的金属化球团进行磨矿-磁选处理，得到铁的质量分数不低于90wt％、磷的质量分数不高于0.2wt％的铁粉，使得铁的回收率不低于90％。

根据本发明实施例的处理提钒尾渣和钢渣的系统通过将含有提钒尾渣、钢渣和还原剂的混合球团供给至还原装置中进行还原处理，钢渣中的氧化钙可以作为提钒尾渣中的氧化铁的助熔剂，即钢渣中的氧化钙可以优先与混合球团中的氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，提高氧化铁的活度，从而降低氧化铁的还原处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，同时氧化钙还可以与混合球团中的含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，进而起到固磷的作用，通过分离处理可实现金属铁与含磷脉石成分的分离，另外提钒尾渣中的钠盐、钾盐和钢渣中的氧化钙在高温条件下可以有效脱除钢渣中的有害元素磷，经分离处理后得到高品质的铁粉。由此，该系统可以同时实现提钒尾渣和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物钢渣对提钒尾渣进行处理，可以显著降低提钒尾渣的处理成本，同时实现化害为利、变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述处理提钒尾渣和钢渣的系统处理提钒尾渣和钢渣的方法，根据本发明的实施例，参考图2，该方法包括：

S100：将提钒尾渣、钢渣和还原剂供给至混合装置进行混合处理

该步骤中，将提钒尾渣、钢渣和还原剂供给至混合装置进行混合处理，以便得到混合物料。发明人发现，通过将提钒尾渣与钢渣和还原剂进行混合，在后续的还原过程中钢渣中的氧化钙可以作为提钒尾渣中的氧化铁的助熔剂，即钢渣中的氧化钙可以优先与混合球团中的氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，提高氧化铁的活度，从而降低氧化铁的还原处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，同时氧化钙还可以与混合球团中的含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，进而起到固磷的作用，另外提钒尾渣中的钠盐、钾盐和钢渣中的氧化钙在高温条件下可以有效脱除钢渣中的有害元素磷。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对还原剂的具体类型进行选择，例如还原剂可以选自还原煤、焦炭、兰炭和半焦中的至少之一。

根据本发明的一个实施例，提钒尾渣与钢渣、还原剂的混合质量比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，提钒尾渣与钢渣、还原剂的混合质量比可以为100：(10～30)：(10～30)。发明人发现，若钢渣含量过低，使得钢渣中氧化钙对提钒尾渣中氧化铁的助熔效果不明显，而若钢渣的含量过高，会严重影响所得铁产品的品位，并且发明人通过大量实验意外发现，将提钒尾渣、钢渣和还原剂按照质量比为100：(10～30)：(10～30)进行混合时，可以充分发挥钢渣中氧化钙的助熔效果，并且所得铁产品的品位最优。。

根据本发明的再一个实施例，混合物料中氧化钠和氧化钾的占比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，混合物料中氧化钠和氧化钾的占比可以不小于5wt％。发明人发现，氧化钠和氧化钾作为强碱性氧化物能够提高物料中氧化铁的活度，促进铁的还原，此外，氧化钠和氧化钾还能起到固定磷的作用，所以，如果氧化钠和氧化钾的占比过低，不利于铁的还原和磷的脱除。

根据本发明的又一个实施例，混合物料中氧化钙和二氧化硅的质量比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，混合物料中氧化钙和二氧化硅的质量比可以为(0.3-0.5)：1。发明人发现，在高温还原条件下，提钒尾渣中的铁氧化物在还原过程中可与酸性氧化物氧化硅和氧化铝结合，这严重影响铁的还原，而钢渣中的氧化钙可以优先与氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，从而提高氧化铁的活度，促进铁的还原，同时氧化钙还可与含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，起到固磷的作用。本申请发明人通过大量实验意外发现，当混合物料中氧化钙和二氧化硅的质量比为(0.3-0.5)：1时，可以显著提高后续所得金属化球团的金属化率。

S200：将混合物料供给至细磨装置进行细磨处理

该步骤中，将混合物料供给至细磨装置进行细磨处理，以便得到混合颗粒物。由此，通过细磨装置对混合物料进行细磨，可显著增大混合颗粒物中提钒尾渣、钢渣和还原剂的接触面积，提高后续还原反应的效率。需要说明的是，细磨装置的具体设备类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为球磨机。

根据本发明的一个实施例，混合颗粒物的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，混合颗粒物的粒径可以不大于0.15mm。发明人发现，该粒径范围的混合颗粒物可以显著优于其他粒径提高后续还原反应的效率。

S300：将混合颗粒物供给至成型装置进行成型处理

该步骤中，将混合颗粒物供给至成型装置进行成型处理，以便得到混合球团。由此，通过将上述混合颗粒物送至成型装置进行成型处理，得到混合球团，可使得混合球团中的提钒尾渣和钢渣、还原剂充分接触，有利于提高后续还原处理的效率。需要说明的是，成型装置的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为圆盘造球机或对辊压球机。

S400：将混合球团供给至还原装置进行还原处理

该步骤中，将混合球团供给至还原装置进行还原处理，以便得到金属化球团。发明人发现，通过将含有提钒尾渣、钢渣和还原剂的混合球团供给至还原装置中进行还原处理，钢渣中的氧化钙可以作为提钒尾渣中的氧化铁的助熔剂，即钢渣中的氧化钙可以优先与混合球团中的氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，提高氧化铁的活度，从而降低氧化铁的还原处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，同时氧化钙还可以与混合球团中的含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，进而起到固磷的作用，通过分离处理可实现金属铁与含磷脉石成分的分离，另外提钒尾渣中的钠盐、钾盐和钢渣中的氧化钙在高温条件下可以有效脱除钢渣中的有害元素磷，经分离处理后得到高品质的铁粉。需要说明的是，还原装置的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为转底炉。

根据本发明的一个实施例，还原处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，还原处理的温度可以为1100-1200摄氏度，时间可以为30-90min。发明人发现，若温度过高，钢渣中带进来的磷元素主要以磷酸钙形式存在，另外还有部分的磷灰石，高温条件下，含磷矿物呈现细粒聚集状态且与还原铁颗粒紧密共生，即大部分磷元素进入到金属铁粉中，从而在后续分离过程很难实现金属铁和含磷矿物的分离，进而降低铁产品的品位；若温度过低，则会严重影响还原反应的效率。由此，采用本申请的还原条件可以减少磷进入金属铁粉中，同时保证铁的充分还原。

S500：将金属化球团供给至磨矿-磁选装置进行磨矿-磁选处理

该步骤中，将金属化球团供给至磨矿-磁选装置进行磨矿-磁选处理，以便得到铁粉和尾渣。具体的，通过将金属化球团进行磨矿-磁选处理，得到铁的质量分数不低于90wt％、磷的质量分数不高于0.2wt％的铁粉，使得铁的回收率不低于90％。

根据本发明实施例的处理提钒尾渣和钢渣的方法通过将含有提钒尾渣、钢渣和还原剂的混合球团供给至还原装置中进行还原处理，钢渣中的氧化钙可以作为提钒尾渣中的氧化铁的助熔剂，即钢渣中的氧化钙可以优先与混合球团中的氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，提高氧化铁的活度，从而降低氧化铁的还原处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，同时氧化钙还可以与混合球团中的含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，进而起到固磷的作用，通过分离处理可实现金属铁与含磷脉石成分的分离，另外提钒尾渣中的钠盐、钾盐和钢渣中的氧化钙在高温条件下可以有效脱除钢渣中的有害元素磷，经分离处理后得到高品质的铁粉。由此，该方法可以同时实现提钒尾渣和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物钢渣对提钒尾渣进行处理，可以显著降低提钒尾渣的处理成本，同时实现化害为利、变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

将提钒尾渣与钢渣、还原煤按照质量比100：10：10进行混合，得到混合物料，其中混合物料中氧化钠和氧化钾的占比为6wt％，氧化钙和二氧化硅的质量比为0.3：1；然后将混合物料送入球磨机进行细磨，得到粒径不大于0.15mm的混合颗粒物；接着将混合颗粒物送入对辊压球机进行成型，得到混合球团；再将混合球团送入转底炉，在温度为1100摄氏度的条件进行还原处理，时间为30min，得到金属化球团；最后将金属化球团送至磨矿-磁选装置进行磨矿和磁选，得到铁的质量分数为91wt％、磷的质量分数为0.15wt％的铁粉和尾渣，铁的回收率为92％。

实施例2

将提钒尾渣与钢渣、还原煤按照质量比100：20：20进行混合，得到混合物料，其中混合物料中氧化钠和氧化钾的占比为7wt％，氧化钙和二氧化硅的质量比为0.4：1；然后将混合物料送入球磨机进行细磨，得到粒径不大于0.15mm的混合颗粒物；接着将混合颗粒物送入对辊压球机进行成型，得到混合球团；再将混合球团送入转底炉，在温度为1150摄氏度的条件进行还原处理，时间为45min，得到金属化球团；最后将金属化球团送至磨矿-磁选装置进行磨矿和磁选，得到铁的质量分数为92wt％、磷的质量分数为0.19wt％的铁粉和尾渣，铁的回收率为93％。

实施例3

将提钒尾渣与钢渣、还原煤按照质量比100：30：30进行混合，得到混合物料，其中混合物料中氧化钠和氧化钾的占比为7.5wt％，氧化钙和二氧化硅的质量比为0.5：1；然后将混合物料送入球磨机进行细磨，得到粒径不大于0.15mm的混合颗粒物；接着将混合颗粒物送入对辊压球机进行成型，得到混合球团；再将混合球团送入转底炉，在温度为1200摄氏度的条件进行还原处理，时间为60min，得到金属化球团；最后将金属化球团送至磨矿-磁选装置进行磨矿和磁选，得到铁的质量分数为93wt％、磷的质量分数为0.10wt％的铁粉和尾渣，铁的回收率为94％。

实施例4

将提钒尾渣与钢渣、还原煤按照质量比100：25：25进行混合，得到混合物料，其中混合物料中氧化钠和氧化钾的占比为5wt％，氧化钙和二氧化硅的质量比为0.45：1；然后将混合物料送入球磨机进行细磨，得到粒径不大于0.15mm的混合颗粒物；接着将混合颗粒物送入对辊压球机进行成型，得到混合球团；再将混合球团送入转底炉，在温度为1180摄氏度的条件进行还原处理，时间为90min，得到金属化球团；最后将金属化球团送至磨矿-磁选装置进行磨矿和磁选，得到铁的质量分数为94wt％、磷的质量分数为0.08wt％的铁粉和尾渣，铁的回收率为95％。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种处理提钒尾渣和钢渣的系统，其特征在于，包括：

混合装置，所述混合装置具有提钒尾渣入口、钢渣入口、还原剂入口和混合物料出口；

细磨装置，所述细磨装置具有混合物料入口和混合颗粒物出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；

成型装置，所述成型装置具有混合颗粒物入口和混合球团出口，所述混合颗粒物入口与所述混合颗粒物出口相连；

还原装置，所述还原装置具有混合球团入口和金属化球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；

磨矿-磁选装置，所述磨矿-磁选装置具有金属化球团入口、铁粉出口和尾渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成型装置为圆盘造球机或对辊压球机。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述还原装置为转底炉。

4.一种采用权利要求1-3中任一项所述的系统处理提钒尾渣和钢渣的方法，其特征在于，包括：

(1)将提钒尾渣、钢渣和还原剂供给至所述混合装置进行混合处理，以便得到混合物料；

(2)将所述混合物料供给至所述细磨装置进行细磨处理，以便得到混合颗粒物；

(3)将所述混合颗粒物供给至所述成型装置进行成型处理，以便得到混合球团；

(4)将所述混合球团供给至所述还原装置进行还原处理，以便得到金属化球团；

(5)将所述金属化球团供给至所述磨矿-磁选装置进行磨矿-磁选处理，以便得到铁粉和尾渣。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述提钒尾渣与所述钢渣、所述还原剂的混合质量比为100：(10～30)：(10～30)。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述混合物料中氧化钠和氧化钾占比不小于5wt％。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述混合物料中氧化钙和二氧化硅的质量比为(0.3-0.5)：1。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述还原剂为选自还原煤、焦炭、兰炭和半焦中的至少之一。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述混合颗粒物的粒径不大于0.15mm。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述还原处理的温度为1100-1200摄氏度，时间为30-90min。