CN107974559A - 一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法，步骤如下：将润磨后的硫酸烧渣与一定量的复合粘结剂、氯化钙混合均匀，混合料在造球机中造球，用回收的余热将生球干燥，干燥后的球团在高温反应器中焙烧，得到高品质的炼铁球团，实现硫酸烧渣的全量化利用。

Description

一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法。
背景技术
硫酸烧渣是以黄铁矿为原料经过沸腾氧化焙烧生产硫酸过程中产生的废渣。我国每年排出几千万吨的硫酸烧渣。硫酸烧渣的主要成分是氧化铁，二氧化硅等脉石，以及一定量的有色金属铜、铅和锌等，资源利用价值较高。硫酸渣的堆存或填埋不仅占用了大量宝贵的耕地资源，而且危害生态环境，如造成土壤中毒、水体酸化，危害农作物的生长。因此，无论从环境保护还是资源利用的角度，都有必要对硫酸烧渣进行处理。
硫酸烧渣的回收利用主要包括铁和有色金属的回收利用。但是疏松的结构、高含量的有色金属杂质、较细的粒度和极差的成球性能给硫酸烧渣的回收利用造成了一定困难。由于有色金属多被多被铁氧化物包裹，一般的湿法浸出处理硫酸烧渣时，有色金属的回收率低。无论是烧结还是造球，必须解决烧渣中含量相对较高的有色金属的分离去除问题，因为有色金属对钢铁的冶炼过程和产品质量均能造成危害。通常，为控制有色金属的含量，烧渣的配比一般为5％，最高也不超过15％。
专利CN102225374A、CN104445431A和CN104528835A均采用酸溶的方法回收铁资源，存在耗酸量大、沉铁后浸出液的处理等问题。而专利CN105543470A、CN101864520A、CN1050879llA和CN102225374A均采用物理选矿的方法回收铁资源，存在不能完全回收、产品有色金属杂质含量高等问题。而氯化挥发工艺可从硫酸烧渣中有效地分离出有色金属，得到高品质的炼铁原料，从而实现烧渣全量化利用的目的。专利CN104726716A和CN103805787A虽然提出了用氯化挥发工艺处理硫酸烧渣，但存在球团强度低、粉化率高等问题。
发明内容
针对上述方法存在的不足，本发明提供了一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法。添加适量的粘结剂和氯化钙，经高温焙烧，去除硫酸烧渣中的铜、铅、锌等降低钢铁质量的杂质，得到的球团为高质量的铁精矿球团，为后续冶炼低残留金属含量的钢铁带来很大便利。
本发明涉及的方法，包括以下步骤：
(1)将硫酸烧渣润磨3-9分钟至-200目以下的部分占90％以上，以增加其成球性能，并用热空气将润磨后的烧渣烘干；
(2)将的硫酸烧渣与复合粘结剂、氯化钙溶液混合,其中无机粘结剂、有机粘结剂和氯化钙的用量分别为硫酸烧渣重量的1-3％、0.5-1.5％和4-9％，氯化钙溶液浓度为40-60％；
(3)将混合料在造球机上造球，生球粒度为10-22mm，水分含量为8-15％；
(4)将生球用烘干机中烘干，烘干机温度小于350℃，烘干时间4-6小时，烘干球团的水分含量小于2％；
(5)将干燥后的球团在高温反应器中高温焙烧，球团在高温反应器内迅速由400-500℃升温至1100-1250℃，焙烧时间为4-6小时。
(6)将焙烧时产生的氯化烟尘回收，用石灰沉淀其中的铜、铅、锌等，并得到再生的氯化钙溶液，返回使用。
(7)焙烧后球团经鼓风冷却后得到高品质炼铁球团，而加热后的热空气返回用于炉料干燥。
本发明的优点在于：采用简单的工艺流程，去除硫酸烧渣中的铜、铅、锌等有色金属杂质，得到了高质量的炼铁球团，同是能实现氯化剂的循环再生和余热的回收利用，达到资源的合理化和最大化利用的目的。
附图说明
图1为一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
(1)将润磨后的硫酸烧渣与氯化钙溶液、膨润土、糊精混合，氯化钙、膨润土和糊精的添加量分别为烧渣质量的5％、2％和1％；
(2)将混合料在圆盘造球机中造球，球团平均尺寸为12毫米；
(3)球团在烘干机中200℃烘干，烘干后球团抗压强度为617N，水分含量小于1.2％；
(4)将烘干后的团块送入回转窑中焙烧，窑头温度1250℃，窑尾温度650℃，焙烧时间4小时；
(5)焙烧球团的抗压强度为3587N，铜、铅和锌含量分别为0.017％、0.011％和0.019％。
实施例2
(1)将润磨后的硫酸烧渣与氯化钙溶液、膨润土、硼酸钠、糊精、淀粉混合，氯化钙、膨润土、硼酸钠、糊精和淀粉的添加量分别为烧渣质量的6％、2％、0.5％、0.5％和0.5％；
(2)将混合料在圆盘造球机中造球，球团平均尺寸为12毫米；
(3)球团在带式干燥机中260℃干燥4h，烘干后球团抗压强度为763N，水分含量小于0.8％；
(4)将烘干后的球团送入竖炉中焙烧，高温段温度约为1230℃，焙烧时间5.5小时；
(5)焙烧球抗压强度为4691N，铜、铅和锌含量分别为0.015％、0.012％和0.018％。

Claims (8)

1.一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法，其特征在于:采用简单的工艺，去除硫酸烧渣中的铜、铅、锌等降低钢铁质量的杂质，得到高品质的炼铁球团，所述流程包括以下步骤：
(1)将硫酸烧渣润磨，以增加其成球性能,润磨后的烧渣用热空气烘干；
(2)将步骤(1)处理后的硫酸烧渣与复合粘结剂、氯化钙溶液混合,；
(3)将步骤(2)得到的混合料在造球机上造球；
(4)将步骤(3)所得的生球用烘干机中烘干；
(5)将步骤(4)所得干燥后的球团在高温反应器中高温焙烧；
(6)将步骤(5)所得的焙烧后球团经鼓风冷却后得到高品质炼铁球团，热空气返回用于步骤(1)烘干；
(7)将步骤(5)焙烧时产生的氯化烟尘回收，用石灰沉淀其中的铜、铅、锌等，并得到再生的氯化钙溶液，返回用于步骤(2)。
2.根据权利要求1所述的一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法，其特征在于，步骤(1)所述的润磨需3-9分钟，润磨后的硫酸烧渣，其-200目以下的部分占90％以上。
3.根据权利要求1所述的一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法，其特征在于，步骤(2)所述的复合粘结剂为有机粘结剂和无机粘结剂混合使用，无机粘结剂为膨润土、粘土、硅藻土、熟石灰、碳酸盐、硼酸盐等的一种或多种，用量为硫酸烧渣重量的1-3％；有机粘结剂为糖浆、淀粉、糊精、海生植物、腐植酸、塑料等的一种或多种，用量为硫酸烧渣重量的0.5-1.5％。
4.根据权利要求1所述的一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法，其特征在于，步骤(2)所述的氯化钙重量为硫酸烧渣重量的4-9％，氯化钙溶液浓度为40-60％，再生氯化钙比例大于90％。
5.根据权利要求1所述的一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法，其特征在于，步骤(3)所述的造球设备包括圆盘造球机、圆筒造球机和压球机等，生球粒度为10-22mm，水分含量8-15％。
6.根据权利要求1所述的一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法，其特征在于，步骤(4)烘干时，烘干机温度不能高于350℃，烘干球团的水分含量小于2％。
7.根据权利要求1所述的一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法，其特征在于，步骤(5)所述的高温反应器为竖炉或回转窑，球团在高温反应器内迅速由400-500℃升温至1100-1250℃，焙烧时间为4-6小时。
8.根据权利要求1所述的一种利用硫酸烧渣制备高品质炼铁球团的方法，其特征在于，步骤(6)得到的高品质炼铁球团的有色金属杂质含量低于0.02％，抗压强度高于3000N。
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