CN1076234C - 一种用炼钢转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用炼钢转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法，即对炼钢转炉烟尘或污泥进行调浆、粗选分离，粗选产品再进行球磨、精选、还原退火等工艺回收炼钢转炉烟尘或污泥的铁粉，该铁粉中含TFe≥98%，且大幅度降低铁粉的生产成本，为炼钢转炉污泥再利用提供了一条新的途径，具有显著的经济效益和社会效益。
Description
本发明属于处理炼钢废料生产金属或化合物的技术领域，尤其涉及一种用炼钢烟尘或污泥制取铁粉的方法。
已有的技术中，生产铁粉的方法主要是还原法、雾化法、电解法、羰基法和分级剥离法。
文献1《粉末冶金原理》[苏]И.M费多尔钦科等，冶金工业出版社，1974年，P.6-26和文献2《粉末冶金原理及应用》[美]F.V莱内尔，冶金工业出版社，1989年，P.18-23所介绍的还原法是用碳、氢气、煤气、天然气等还原剂，将铁精矿或轧钢铁鳞中氧化铁还原出来，再经粉碎、磁选和退火处理后得到铁粉。
文献1的P.74-84和文献2的P.23-26所介绍的雾化法是将钢铁料在冶金炉中高温熔化冶炼后，再将钢液或铁液通过特制的雾化器，将钢液或铁液雾化成粉末，再经精制、退火后得到雾化铁粉。
文献1的P.43-50和文献2的P.26所介绍的电解法是将工业纯铁作为阳极材料，氯化物和硫酸盐水溶液作电解液，不锈钢作阴极材料，在电解槽内电解，在阴极上沉积出铁粉。再将所得铁粉洗涤、烘干、退火等处理，得到电解铁粉。
文献1的P.55-58和文献2的P.27所介绍的羰基法是将含铁物料和一氧化碳反应形成羰基物，再在250℃～500℃离解羰基物，得到羰基铁粉。
文献3《从转炉粉尘中回收金属铁粉的方法》[日本专利公开号：昭54—127804]所介绍的分级剥离法是用泰勒标准筛或艾金斯型螺旋分级机对转炉炼钢烟尘进行分级，去除-44μ的微细粉末，再对+44μ的粗颗粒进行剥离，最后对剥离掉的附着成份与金属铁粉分离而得到金属铁粉。其分级、剥离和分离是不可缺少的三要素。
无论还原法、雾化法、电解法、羰基法、分级剥离法都存在着下列明显的缺点：
1、工艺流程长；2、能耗高，劳动强度大；3、存在环境污染。
众所周知，在转炉炼钢或吹钒过程中，产生的烟尘或经过水洗得到的污泥，含有10～82％的金属铁和其它元素，现有技术中，转炉污泥通常配加碱性物料，作为烧结混合料使用，如文献4《用转炉污泥作造渣剂的研究》(《钢铁》杂志1985年第一期P.28-29李昌德)介绍了用转炉污泥配加碱性物料，消化脱水，低压成型，造块低温固结生产炼钢用复合渣料的方法。文献5《炼钢转炉除尘污泥的水法回收利用》(专利号89105349)介绍了把含水40～70％的转炉污泥作为烧结配料水，在一次混料工序中直接配加到圆筒混料机内的炼铁烧结混合料中的方法。由此可见，现有技术没有很好地利用转炉烟尘或污泥中附加值高的金属铁。
本发明的目的就是利用转炉烟尘或污泥作为原料，提供一种工艺流程短的、产品附加值高的制取铁粉的方法。
结合本发明的目的，通过下列技术解决方案来实现：
一种用转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法，其步骤是：先将转炉烟尘或污泥进行搅拌、分散，配制成浆；将配制的矿浆进行粗选，粗选后产物进行球磨磨矿，再进行精选；
其特征在于，精选后产物在25～150℃下进行干燥，再进行精还原退火处理；所用原料为转炉烟尘或污泥，其成份包括(wt％)：SiO20.7～2.9，S≤0.133，P≤0.061，TFe(总铁)为50～86，其中MFe(金属铁)为10～82。
进一步的是，在球磨磨矿过程中，可加入助磨剂，助磨剂是丙酮，或者是油酸和碳酸钠。
更进一步的是，所述的丙酮助磨剂，其加入量是转炉污泥量的0.26％～4％；所述的油酸和碳酸钠助磨剂，油酸加入量为转炉污泥量的0.30％～6％，碳酸钠加入量是转炉污泥量的1.6％～6.7％。
所述的一种用炼钢转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法所得到的产品，其成份包括(wt％)：总铁(TFe)≥98，Mn≤0.40，Si≤0.15，C≤0.07，S、P≤0.030。
本发明的优点在于：
1、和还原法制铁粉的技术相比，本发明没有一次还原和磁选工序，能耗低，所需人工少，工人劳动强度低等优点。
2、和雾化法制铁粉的技术相比，本发明没有高温熔化冶炼、雾化精制等过程，能耗低，工人劳动强度低等优点。
3、和电解法制铁粉的技术相比，本发明具有能耗低，无酸雾污染，工艺过程短等优点。
4、和羰基法制铁粉的技术相比，本发明具有能耗低，无有毒气体产生的优点。
5、和分级剥离法生产金属铁粉的技术相比，本发明具有不需对转炉炼钢烟尘进行分级的优点。
6、和用转炉污泥作造渣剂的方法相比，本发明具有工艺流程短，方法简单适用，产品附加值高等优点。
7、和转炉污泥的水法回收利用的方法相比，本发明具有能耗低，产品附加值高等优点。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种用炼钢转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法，所用原料中含TFe(总铁)为(wt％)75.3～86.0，水为自来水。按照固液比为1∶1，球、料比为80∶3的比例，往球磨机内加入一次球磨用钢球、转炉污泥和水，常温下进行一次球磨，30分钟后，取出料液，在摇床上进行重选，得到精料。再将所得精料加入到预先装有二次球磨用钢球的球磨机内，然后按精料∶水＝1∶1的比例加水，常温下进行二次球磨，30分钟后，取出料液，在摇床上进行重选，得到的精料在100℃下烘干，得到TFe(总铁)含量为96.85％的精料240g，送入精还原炉内，按常规方法进行还原退火处理。
实施例2
一种用炼钢转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法，所用原料中含TFe(总铁)为(wt％)80.20～87.68，MFe(金属铁)为(wt％)78.40～79.68，水为自来水。按照固液比为1∶1，球、料比为80∶3的比例，往球磨机内加入一次球磨用钢球8Kg，转炉污泥300g和水300ml、丙酮0.79g，常温下，进行一次球磨，球磨时间45分钟，球磨完后，取出料液，在摇床上进行重选，得到一次精料在120℃下烘干。再将精料按固液比＝1∶1的比例加入到预先装有8Kg二次球磨用钢球的球磨机内，同时加入丙酮0.79g，常温下，球磨45分钟后，取出料液，在摇床上进行重选，得到的精料在120℃下烘干后重量为203g。将此精料送入精还原炉内，按常规方法进行还原退火处理。
实施例3
一种用炼钢转炉烟尘或污泥制铁粉的方法，所用原料中含TFe(总铁)为(wt％)82.70～85.80，MFe(金属铁)为(wt％)80.30～83.90，水为自来水。按照固液比为1∶1，球、料比为80∶3的比例，往球磨机内加入单重在42.8g～383.0g的钢球8Kg，转炉污泥300g和水300ml、油酸0.35g、碳酸钠5.0g，常温下，进行一次球磨，球磨时间60分钟，球磨完后，取出料液，在摇床上进行重选，得到一次精料在80℃下烘干。再将此精料按精料∶水＝1∶1的比例加入到预先装有单重在2.0g～90g的二次球磨用钢球8Kg的球磨机内，加水260ml，加油酸0.35g，碳酸钠5.0g，常温下，球磨30分钟后，取出料液，在摇床上进行重选，得到的精料在82℃下烘干后重量为225g。将此精料送入精还原炉内，按常规方法进行还原退火处理。
实施例4
一种用炼钢转炉烟尘或污泥制铁粉的方法，所用原料中含TFe(总铁)为(wt％)59.75～65.60，MFe(金属铁)为(wt％)10～15，水为自来水。将转炉烟尘2000g进行调浆、搅拌分散，搅拌后矿浆通过磁选机，磁选时的磁感强度为0.068T，磁性产品进入球磨机碾磨，球磨后物料再进行磁选分离获得的精料556g。将此精料送入精还原炉内，按常规方法进行还原退火处理。
实施例5
一种用炼钢转炉烟尘或污泥制铁粉的方法，所用原料中含TFe(总铁)为(wt％)60.23～63.45，MFe(金属铁)为(wt％)12～20，水为自来水。将2000g炼钢转炉尘、泥进行调浆，搅拌分散，搅拌后矿浆进入摇床进行重选分离，获得的重产物和次重产物二种粗产品，两种粗产品分别进入球磨机碾磨，球磨后两种物料合并进入摇床进行重选分离，获得496g的精料，将此精料送入精还原炉内，按常规方法进行还原退火处理。
实施例6
一种用炼钢转炉烟尘或污泥制铁粉的方法，所用原料中含TFe(总铁)为(wt％)61.45～64.70，MFe(金属铁)为(wt％)15～20，水为自来水。将4500g炼钢转炉尘、泥进行调浆、搅拌分散，搅拌后矿浆通过磁选机磁选，磁选时的磁感强度为0.08T，磁性产品进入球磨机碾磨，球磨后物料再用摇床进行重选，获得966g精料。将此精料送入精还原炉内，按常规方法进行还原退火处理。
根据实施例1-6所述的一种用炼钢转炉烟尘或污泥制铁粉的方法，所制取的铁粉，其成份包括(wt％)：总铁≥98，Mn≤0.40，Si≤0.15，C≤0.07，S、P≤0.030。
Claims (4)
1、一种用炼钢转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法，其步骤是：先将转炉烟尘或污泥进行搅拌、分散，配制成浆；将配制的矿浆进行粗选，粗选后产物进行球磨磨矿，再进行精选，其特征在于：
精选后产物在25～150℃下进行干燥，再进行精还原退火处理；所采用的原料为炼钢转炉烟尘或污泥，其成份包括(wt％)：SiO20.7～2.9，S≤0.133，P≤0.061，TFe(总铁)为50～86，其中MFe(金属铁)10～82。
2、根据权利要求1所说的一种用炼钢转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法，其特征在于：在球磨磨矿过程中可加入助磨剂，所述的助磨剂是丙酮，或者是油酸和碳酸钠。
3、根据权利要求2所说的一种用炼钢转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法，其特征在于：在球磨磨矿过程中可加入丙酮助磨剂，其加入量是转炉污泥量的0.26％～4％。
4、根据权利要求2所说的一种用炼钢转炉烟尘或污泥制取铁粉的方法，其特征在于：在球磨磨矿过程中可加入油酸和碳酸钠助磨剂，油酸加入量为转炉污泥量的0.30％～6％，碳酸钠加入量是转炉污泥量的1.6％～6.7％。
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