CN106868291A - 处理提钒尾渣和电石渣的系统与方法 - Google Patents

处理提钒尾渣和电石渣的系统与方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种处理提钒尾渣和电石渣的系统与方法，该系统包括：混合装置，具有提钒尾渣入口、电石渣入口、还原剂入口、粘结剂入口和混合物料出口；成型装置，具有混合物料入口和混合球团出口；还原焙烧装置，具有混合球团入口和金属化球团出口；熔化分离装置，具有金属化球团入口、铁水出口和高温熔分渣出口；矿棉机，具有高温熔分渣入口和矿物棉出口。该系统可以同时实现提钒尾渣和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且可以得到高品质的铁产品和矿物棉，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

处理提钒尾渣和电石渣的系统与方法
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电石渣的系统与方法。
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，得到含14wt％～22wt％V2O5的钒渣，该钒渣经氧化焙烧、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。典型提钒尾渣中TFe约占30wt％～40wt％，SiO2约占10wt％～20wt％，TiO2约占8wt％～15wt％，Cr2O3约占2wt％～5wt％，MnO约占4wt％～7wt％，V2O5约占1wt％～1.5wt％。
电石渣是电石水解获取乙炔气体后所得的废渣，以氢氧化钙[Ca(OH)2]为主要成分。以电石(CaC2)为原料，加水(湿法)生产乙炔的工艺简单成熟，至今已有60余年工业史，目前在我国仍占较大比重，1吨电石加水可生成300多千克乙炔气，同时生成10吨含固量约12％的工业废液，俗称电石渣浆。电石渣浆经重力沉降分离后，上清液循环利用，电石渣经进一步脱水，其含水率仍达40％～50％，呈浆糊状，在运输途中易渗漏污染路面，长期堆积不但占用大量土地，而且对土地有严重的侵蚀作用。
因此，如何解决提钒尾渣和电石渣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电石渣的系统与方法。该系统可以同时实现提钒尾渣和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且可以得到高品质的铁产品和矿物棉，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电石渣的系统，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、电石渣入口、还原剂入口、粘结剂入口和混合物料出口；
成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和混合球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；
还原焙烧装置，所述还原焙烧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；
熔化分离装置，所述熔化分离装置具有金属化球团入口、铁水出口和高温熔分渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连；
矿棉机，所述矿棉机具有高温熔分渣入口和矿物棉出口，所述高温熔分渣入口与所述高温熔分渣出口相连。
根据本发明实施例的处理提钒尾渣和电石渣的系统通过将含有提钒尾渣、电石渣和还原剂的混合球团供给至还原焙烧装置中进行焙烧处理，电石渣中的氢氧化钙可以作为还原焙烧过程中提钒尾渣中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，得到金属化率高的金属化球团，然后对该金属化球团进行熔分处理，即可实现金属铁的回收利用(铁回收率不低于95％)，该分离的金属铁可以作为炼钢的优质原料，同时熔分过程得到的高温熔分渣可以制备优质矿物棉。由此，通过采用本申请的系统可以同时实现提钒尾渣和电石渣两种废弃物的综合回收利用，并且较其单独处理相比明显降低，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电石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，所述矿棉机为离心矿棉机。由此，可以制备得到优质的矿物棉。
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电石渣的系统处理提钒尾渣和电石渣的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：
(1)将提钒尾渣、电石渣、还原剂和粘结剂供给至所述混合装置中进行混合处理，以便得到混合物料；
(2)将所述混合物料供给至所述成型装置中进行成型处理，以便得到混合球团；
(3)将所述混合球团供给至所述还原焙烧装置中进行还原焙烧处理，以便得到金属化球团；
(4)将所述金属化球团供给至所述熔化分离装置中进行熔化分离处理，以便得到铁水和高温熔分渣；
(5)将所述高温熔分渣供给至所述矿棉机中进行处理，以便得到矿物棉。
根据本发明实施例的处理提钒尾渣和电石渣的方法通过将含有提钒尾渣、电石渣和还原剂的混合球团供给至还原焙烧装置中进行焙烧处理，电石渣中的氢氧化钙可以作为还原焙烧过程中提钒尾渣中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，得到金属化率高的金属化球团，然后对该金属化球团进行熔分处理，即可实现金属铁的回收利用(铁回收率不低于95％)，该分离的金属铁可以作为炼钢的优质原料，同时熔分过程得到的高温熔分渣可以制备优质矿物棉。由此，通过采用本申请的方法可以同时实现提钒尾渣和电石渣两种废弃物的综合回收利用，并且较其单独处理相比明显降低，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。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述提钒尾渣和所述电石渣、所述还原剂和所述粘结剂按照质量比100：(5～15)：(15～25)：(2～5)进行混合。由此，可以显著提高后续还原焙烧处理过程的还原焙烧的效率，同时有利于获得高质量的矿棉渣。
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，可以显著提高后续所得金属化球团的金属化率。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述电石渣中氧化钙的含量不低于60wt％。由此，可以进一步提高还原焙烧处理过程中金属铁的还原效果和获得高质量的矿棉渣。
在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述还原焙烧处理的温度为1200～1400摄氏度，时间为30～90min。由此，有利于铁的还原和聚集长大，提高铁的回收率，也能帮助降低矿物棉中FeO的含量，提高矿物棉质量。
在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述金属化球团的金属化率不低于90％。由此，可进一步提高矿物棉的质量。
在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述熔化分离处理的温度为1550～1650摄氏度。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(4)中，所述高温熔分渣中二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量比为(1.0～2.0)：1。由此，可以显著提高矿物棉的品质。
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电石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电石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电石渣的系统，根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：混合装置100、成型装置200、还原焙烧装置300、熔化分离装置400和矿棉机500。
根据本发明的实施例，混合装置100具有提钒尾渣入口101、电石渣入口102、还原剂入口103、粘结剂入口104和混合物料出口105，且适于将提钒尾渣、电石渣、还原剂和粘结剂进行混合处理，以便得到混合物料。发明人发现，通过将提钒尾渣、电石渣和还原剂进行混合，在后续的还原焙烧处理过程中，电石渣中的氢氧化钙可以作为还原焙烧过程中提钒尾渣中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，得到金属化率高的金属化球团。
根据本发明的一个实施例，还原剂和粘结剂的具体类型并不受特别限制，本领域的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，粘结剂可以为膨润土、糖蜜和淀粉溶液中至少之一，还原剂可以为选自还原煤、焦炭、兰炭或半焦中的至少之一。
根据本发明的再一个实施例，提钒尾渣和电石渣、还原剂、粘结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，提钒尾渣和电石渣、还原剂、粘结剂可以按照质量比100：(5～15)：(15～25)：(2～5)进行混合。发明人发现，若电石渣的配入量过低，一方面会降低提钒尾渣中铁的回收，另一方面也会使最终熔分渣中氧化亚铁含量过高从而降低矿物棉品质，而电石渣的配入量过高会带入更多的杂质，也会降低提钒尾渣中铁的回收和降低矿棉品质；还原剂配入量过低会降低金属化球团的金属化率，还原剂配入过高并不能提高最终产品的技术指标，且会造成还原剂资源浪费，提高生产成本；粘结剂的配入旨在辅助提钒尾渣和电石渣的成型，过高或过低的用量都会影响成型效果。发明人通过大量实验意外发现，将提钒尾渣、电石渣、还原剂和粘结剂按照质量比为100：(5～15)：(15～25)：(2～5)进行混合时，可以充分发挥电石渣中氧化钙的助熔效果，并且所得铁产品的品位和产率最优。
根据本发明的又一个实施例，电石渣中氧化钙的含量并不受特别限制，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，电石渣中氧化钙的含量可以不低于60wt％。发明人发现，若电石渣中氧化钙的含量过低，电石渣中杂质含量会过高，这些杂质在还原焙烧过程中会阻碍铁氧化物与还原剂的接触，动力学上不利于还原反应进行。由此，采用氧化钙含量不低于60wt％的电石渣可以显著提高后续所得铁产品的品位。
根据本发明的实施例，成型装置200具有混合物料入口201和混合球团出口202，混合物料入口201与混合物料出口105相连，且适于将混合物料进行成型处理，以便得到混合球团。由此，可进一步增加提钒尾渣与电石渣、还原剂和粘结剂的接触面积，进而可进一步提高后续混合球团进行还原焙烧处理的效率，提高铁的回收率，同时提高后续所得矿物棉的品位。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对所得混合球团的粒径进行选择。
根据本发明的实施例，还原焙烧装置300具有混合球团入口301和金属化球团出口302，混合球团入口301与混合球团出口202相连，且适于将混合球团进行还原焙烧处理，以便得到金属化球团。具体的，该过程中，电石渣中的氢氧化钙可作为还原焙烧过程中提钒尾渣中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的还原焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，得到金属化率高的金属化球团(金属化率不低于90％)。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对还原焙烧装置的具体设备类型进行选择，例如可以为转底炉。
根据本发明的一个实施例，还原焙烧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，还原焙烧处理的温度可以为1200～1400摄氏度，时间可以为30～90min。发明人发现，若还原温度过低或还原时间过短，均会导致提钒尾渣中的氧化铁还原不充分，从而使高温熔分渣中氧化亚铁含量过高影响矿物棉质量；而若还原温度过高或还原时间过长并不能显著提高铁回收指标，还会导致能量的浪费。由此，采用该还原焙烧条件不仅可以显著提高后续铁的回收率，而且可以保证所得矿物棉具有较高的质量。
根据本发明的再一个实施例，金属化球团的金属化率不低于90％。发明人通过大量实验意外发现，如果金属化球团的金属化率低于90％，则后续熔分过程就会有过量的铁进入到熔分渣中，从而严重影响矿物棉的质量。
根据本发明的实施例，熔化分离装置400具有金属化球团入口401、铁水出口402和高温熔分渣出口403，金属化球团入口401与金属化球团出口302相连，且适于将金属化球团进行熔化分离处理，以便得到铁水和高温熔分渣，该分离的铁可以作为炼钢的优质原料。
根据本发明的一个实施例，熔化分离处理的温度并不受特别限制，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，熔化分离处理的温度可以为1550～1650摄氏度。发明人发现，若熔分温度过低会导致渣和铁的流动性不好，渣铁无法有效分离；而熔分温度过高并不能显著提高产品的质量，还会导致能量的浪费。由此，采用该熔分温度可以保证良好的渣铁分离效果。根据本发明的再一个实施例，高温熔分渣中二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量的比值并不受特别限制，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，高温熔分渣中二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量的比值可以为(1.0～2.0)：1。发明人通过大量试验发现，二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量的比值在(1.0～2.0)：1时，得到的矿物棉质量较好。
具体的，上述得到的金属化球团在温度为1550～1650摄氏度的熔分处理条件下进行熔分处理，得到氧化亚铁的质量分数不大于3wt％且二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量的比值为(1.0～2.0)：1的高温熔分渣和品位不低于97wt％的铁水，高温熔分渣中FeO的质量分数不大于3％，可保证后续所得矿物棉的质量，所得铁水可以作为炼钢的优质原料，铁的回收率不小于95％。由此，实现了铁的高效回收，同时所得的高温分熔渣可制备出高品位的矿物棉。
根据本发明的实施例，矿棉机500具有高温熔分渣入口501和矿物棉出口502，高温熔分渣入口501与高温熔分渣出口403相连，且适于将高温熔分渣进行处理，以便得到矿物棉。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对该过程中的其他添加料以及操作条件进行选择，例如加入SiO2、Al2O3、CaO和MgO等成分。根据本发明的一个具体实施例，矿棉机可以为离心矿棉机。由此，有利于制备出优质的矿物棉，提高制备矿物棉的效率。
根据本发明实施例的处理提钒尾渣和电石渣的系统系统通过将含有提钒尾渣、电石渣和还原剂的混合球团供给至还原焙烧装置中进行焙烧处理，电石渣中的氢氧化钙可以作为还原焙烧过程中提钒尾渣中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，得到金属化率高的金属化球团，然后对该金属化球团进行熔分处理，即可实现金属铁的回收利用(铁回收率不低于95％)，该分离的金属铁可以作为炼钢的优质原料，同时熔分过程得到的高温熔分渣可以制备优质矿物棉。由此，通过采用本申请的系统可以同时实现提钒尾渣和电石渣两种废弃物的综合回收利用，并且较其单独处理相比明显降低，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。
如上所述，根据本发明实施例的处理提钒尾渣和电石渣的系统可具有选自下列的优点至少之一：
根据本发明实施例的处理提钒尾渣和电石渣的系统通过将提钒尾渣、电石渣和还原剂混合，可以将电石渣中的氢氧化钙作为焙烧过程中提钒尾渣中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，进而再经分离处理可以得到高品质的铁产品和矿物棉，做到对着两种固废真正意义上“吃干榨尽”。
根据本发明实施例的处理提钒尾渣和电石渣的系统与现有技术相比，可以同时实现提钒尾渣和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物电石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。
根据本发明实施例的处理提钒尾渣和电石渣的系统得到的铁水品位高，回收率高，可以作为炼钢的优质原料，同时尾渣可以制备优质矿棉。
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电石渣的系统处理提钒尾渣和电石渣的方法，参考图2，根据本发明的实施例，该方法包括：
S100：将提钒尾渣、电石渣、还原剂和粘结剂供给至混合装置中进行混合处理
该步骤中，将提钒尾渣、电石渣、还原剂和粘结剂供给至混合装置中进行混合处理，以便得到混合物料。通过将提钒尾渣、电石渣和还原剂进行混合，在后续的还原焙烧处理过程中，电石渣中的氢氧化钙可以作为还原焙烧过程中提钒尾渣中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，得到金属化率高的金属化球团。
根据本发明的一个实施例，还原剂和粘结剂的具体类型并不受特别限制，本领域的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，粘结剂可以为膨润土、糖蜜和淀粉溶液中至少之一，还原剂可以为选自还原煤、焦炭、兰炭和半焦中的至少之一。
根据本发明的再一个实施例，提钒尾渣和电石渣、还原剂、粘结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，提钒尾渣和电石渣、还原剂、粘结剂可以按照质量比100：(5～15)：(15～25)：(2～5)进行混合。发明人发现，若电石渣的配入量过低一方面会降低提钒尾渣中铁的回收，另一方面也会使最终熔分渣中氧化亚铁含量过高从而降低矿物棉品质，而电石渣的配入量过高会带入更多的杂质，也会降低提钒尾渣中铁的回收和降低矿棉品质；还原剂配入量过低会降低金属化球团的金属化率，还原剂配入过高并不能提高最终产品的技术指标，且会造成还原剂资源浪费，提高生产成本；粘结剂的配入旨在辅助提钒尾渣和电石渣的成型，过高或过低的用量都会影响成型效果。发明人通过大量实验意外发现，将提钒尾渣、电石渣、还原剂和粘结剂按照质量比为100：(5～15)：(15～25)：(2～5)进行混合时，可以充分发挥电石渣中氧化钙的助熔效果，并且所得铁产品的品位和产率最优。
根据本发明的又一个实施例，电石渣中氧化钙的含量并不受特别限制，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，电石渣中氧化钙的含量可以不低于60wt％。发明人发现，若电石渣中氧化钙的含量过低，电石渣中杂质含量会过高，这些杂质在还原焙烧过程中会阻碍铁氧化物与还原剂的接触，动力学上不利于还原反应进行。由此，采用氧化钙含量不低于60wt％的电石渣可以显著提高后续所得铁产品的品位。S200：将混合物料供给至成型装置中进行成型处理
该步骤中，将混合物料供给至成型装置中进行成型处理，以便得到混合球团。由此，可进一步增加提钒尾渣与电石渣、还原剂和粘结剂的接触面积，进而可进一步提高后续混合球团进行还原焙烧处理的效率，提高铁的回收率，同时提高后续所得矿物棉的品位。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对所得混合球团的粒径进行选择。
S300：将混合球团供给至还原焙烧装置中进行还原焙烧处理
该步骤中，将混合球团供给至还原焙烧装置中进行还原焙烧处理，以便得到金属化球团。具体的，该过程中，电石渣中的氢氧化钙可作为还原焙烧过程中提钒尾渣中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的还原焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，得到金属化率高的金属化球团(金属化率不低于90％)。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对还原焙烧装置的具体设备类型进行选择，例如可以为转底炉。
根据本发明的一个实施例，还原焙烧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，还原焙烧处理的温度可以为1200～1400摄氏度，时间可以为30～90min。发明人发现，若还原温度过低或还原时间过短，均会导致提钒尾渣中的氧化铁还原不充分，从而使高温熔分渣中氧化亚铁含量过高影响矿物棉质量；而若还原温度过高或还原时间过长并不能显著提高铁回收指标，还会导致能量的浪费。由此，采用该还原焙烧条件不仅可以显著提高后续铁的回收率，而且可以保证所得矿物棉具有较高的质量。
根据本发明的再一个实施例，金属化球团的金属化率不低于90％。发明人通过大量实验意外发现，如果金属化球团的金属化率低于90％，则后续熔分过程就会有过量的铁进入到熔分渣中，从而严重影响矿物棉的质量。
S400：将金属化球团供给至熔化分离装置中进行熔化分离处理
该步骤中，将金属化球团供给至熔化分离装置中进行熔化分离处理，以便得到铁水和高温熔分渣。
根据本发明的一个实施例，熔化分离处理的温度并不受特别限制，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，熔化分离处理的温度可以为1550～1650摄氏度。发明人发现，若熔分温度过低会导致渣和铁的流动性不好，渣铁无法有效分离；而熔分温度过高并不能显著提高产品的质量，还会导致能量的浪费。由此，采用该熔分温度可以保证良好的渣铁分离效果。根据本发明的再一个实施例，高温熔分渣中二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量的比值并不受特别限制，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，高温熔分渣中二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量的比值可以为(1.0～2.0)：1。发明人通过大量试验发现，二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量的比值在(1.0～2.0)：1时，得到的矿物棉质量较好。具体的，金属化球团在温度为1550～1650摄氏度的熔分处理条件下进行熔分处理，得到氧化亚铁的质量分数不大于3wt％且二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量的比值为(1.0～2.0)：1的高温熔分渣和品位不低于97wt％的铁水，高温熔分渣中FeO的质量分数不大于3％，可保证后续所得矿物棉的质量，所得铁的回收率不小于95％，可以作为炼钢的优质原料。由此，实现了铁的高效回收，同时所得的高温分熔渣可制备出高品位的矿物棉。
S500：将高温熔分渣供给至矿棉机中进行处理
该步骤中，将高温熔分渣供给至矿棉机中进行处理，以便得到矿物棉。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对该过程中的其他添加料以及操作条件进行选择，例如加入SiO2、Al2O3、CaO和MgO等成分。
根据本发明实施例的处理提钒尾渣和电石渣的方法通过将含有提钒尾渣、电石渣和还原剂的混合球团供给至还原焙烧装置中进行焙烧处理，电石渣中的氢氧化钙可以作为还原焙烧过程中提钒尾渣中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，得到金属化率高的金属化球团，然后对该金属化球团进行熔分处理，即可实现金属铁的回收利用(铁回收率不低于95％)，该分离的金属铁可以作为炼钢的优质原料，同时熔分过程得到的高温熔分渣可以制备优质矿物棉。由此，通过采用本申请的方法可以同时实现提钒尾渣和电石渣两种废弃物的综合回收利用，并且较其单独处理相比明显降低，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
将提钒尾渣和电石渣、还原剂(还原煤)、粘结剂(淀粉溶液)按照质量比100：5：15：2进行混合，得到混合物料，其中，提钒尾渣中铁的含量为30wt％，电石渣中氧化钙的含量为60wt％；然后将上述混合物料进行成型处理，得到混合球团；接着将混合球团送入还原焙烧装置，在1200摄氏度下进行还原焙烧处理，时间为30min，得到金属化率为90％的金属化球团；然后将金属化球团在温度为1550摄氏度的熔分处理条件下进行熔分处理，得到氧化亚铁的质量分数为3wt％且二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量的比值(即酸度系数)为1.2：1的高温熔分渣和品位为97wt％的铁水，可以作为炼钢的优质原料，铁的回收率为95％；最后将高温熔分渣在离心矿棉机上甩丝制备出优质的矿物棉。
实施例2
将提钒尾渣和电石渣、还原剂(焦炭)、粘结剂(淀粉溶液)按照质量比100：15：25：5进行混合，得到混合物料，其中，提钒尾渣中铁的含量为40wt％，电石渣中氧化钙的含量为65wt％；然后将上述混合物料进行成型处理，得到混合球团；接着将混合球团送入还原焙烧装置，在1400摄氏度下进行还原焙烧处理，时间为90min，得到金属化率为95％的金属化球团；然后将金属化球团在温度为1650摄氏度的熔分处理条件下进行熔分处理，得到氧化亚铁的质量分数位1.5wt％且二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量的比值(即酸度系数)为1.8：1的高温熔分渣和品位为98wt％的铁水，可以作为炼钢的优质原料，铁的回收率位96％；最后将高温熔分渣在离心矿棉机上甩丝制备出优质的矿物棉。
实施例3
将提钒尾渣和电石渣、还原剂(兰炭)、粘结剂(淀粉溶液)按照质量比100：10：20：4进行混合，得到混合物料，其中，提钒尾渣中铁的含量为35wt％，电石渣中氧化钙的含量为63wt％；然后将上述混合物料进行成型处理，得到混合球团；接着将混合球团送入还原焙烧装置，在1300摄氏度下进行还原焙烧处理，时间为60min，得到金属化率位93％的金属化球团；然后将金属化球团在温度为1600摄氏度的熔分处理条件下进行熔分处理，得到氧化亚铁的质量分数为2.5wt％且二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量的比值(即酸度系数)为1.5：1的高温熔分渣和品位为97.6wt％的铁水，可以作为炼钢的优质原料，铁的回收率为95.4％；最后将高温熔分渣在离心矿棉机上甩丝制备出优质的矿物棉。
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电石渣的系统，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、电石渣入口、还原剂入口、粘结剂入口和混合物料出口；
成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和混合球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；
还原焙烧装置，所述还原焙烧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；
熔化分离装置，所述熔化分离装置具有金属化球团入口、铁水出口和高温熔分渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连；
矿棉机，所述矿棉机具有高温熔分渣入口和矿物棉出口，所述高温熔分渣入口与所述高温熔分渣出口相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述矿棉机为离心矿棉机。
3.一种采用权利要求1或2所述的系统处理提钒尾渣和电石渣的方法，其特征在于，包括：
(1)将提钒尾渣、电石渣、还原剂和粘结剂供给至所述混合装置中进行混合处理，以便得到混合物料；
(2)将所述混合物料供给至所述成型装置中进行成型处理，以便得到混合球团；
(3)将所述混合球团供给至所述还原焙烧装置中进行还原焙烧处理，以便得到金属化球团；
(4)将所述金属化球团供给至所述熔化分离装置中进行熔化分离处理，以便得到铁水和高温熔分渣；
(5)将所述高温熔分渣供给至所述矿棉机中进行处理，以便得到矿物棉。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述提钒尾渣和所述电石渣、所述还原剂和所述粘结剂按照质量比100：(5～15)：(15～25)：(2～5)进行混合。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特性在于，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。
6.根据权利要求5所述的方法，其特性在于，在步骤(1)中，所述电石渣中氧化钙的含量不低于60wt％。
7.根据权利要求3所述的方法，其特性在于，在步骤(3)中，所述还原焙烧处理的温度为1200～1400摄氏度，时间为30～90min。
8.根据权利要求7所述的方法，其特性在于，在步骤(3)中，所述金属化球团的金属化率不低于90％。
9.根据权利要求3所述的方法，其特性在于，在步骤(4)中，所述熔化分离处理的温度为1550～1650摄氏度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述高温熔分渣中二氧化硅和三氧化二铝的总质量与氧化钙和氧化镁的总质量比为(1.0～2.0)：1。
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