CN111893228B - 一种提高含磷钢渣中p2o5枸溶率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，属于冶金工业废渣的循环利用领域，解决了现有钢渣中磷含量低而无法满足磷肥或添加剂P2O5含量要求，钢渣枸溶率低而无法满足磷肥或添加剂磷肥效要求的问题。本发明包括以下步骤：步骤1、对含磷渣进行脱磷处理；步骤2、对脱磷渣进行调质处理；步骤3、对调质处理后的钢渣进行保温处理；步骤4、钢渣温降处理；步骤5、凝固的钢渣经后续工序处理得到磷肥。本发明大大提高了含磷渣中P2O5枸溶率，同时也有效减少炉渣渣量和利用钢渣显热，为含磷钢渣高效资源化利用作磷肥奠定了基础，提升钢铁企业的经济效益和减少环境污染。

Description

一种提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法
技术领域
本发明涉及冶金工业废渣的循环利用技术领域，尤其涉及一种提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法。
背景技术
我国钢渣利用研究起步较晚，当前国内积存的钢渣已有2亿吨以上，而我国钢渣实际年利用率低，与国外的差距仍较大。因此，我国钢渣处理面临着紧迫的形势和环境压力，作为大量堆存的含磷钢渣的资源化利用成为亟待开展并解决的研究工作。
随着高品位优质矿价格显著提高及我国新一代钢铁流程双联法的发展，高磷矿在冶炼方面的利用势在必行。我国高磷铁矿石资源丰富，探明储量达74.5亿吨，占全国铁矿资源保有储量的10％以上，目前因含磷较高而无法得以充分利用，采用磷含量大于0.3％的高炉铁水进行双联脱磷，可获得P2O5品位大于10％的高磷炉渣，进一步处理可获得高品质的钢渣磷肥，解决环境污染并创造经济效益。
日本住友金属的M.Ishikawa将脱磷炉产生的脱磷渣进行炉渣再生工艺处理，得到P2O5含量达10％以上的脱磷渣，可直接作钢渣磷肥；JFE 采用含磷量为0.1～0.2％的低硅铁水，以喷吹的方式加入CaO和氧源进行脱磷，双联法脱磷炉产生的高磷炉渣可直接作磷肥原料；实现钢渣的循环利用，促进含磷钢渣在农业领域的资源化利用，解决了环境污染并创造经济效益。
钢渣磷肥的使用已有百余年的历史，法国、德国等含磷铁矿比较丰富的国家，钢渣磷肥所占比重一直很大，占磷肥总量的13～16％，而我国钢渣在化肥方面的利用率是非常低，仅为钢渣总量的0.5％，可见我国钢渣在化肥方面的利用率是非常低的。
截止目前，关于含磷钢渣资源化利用作磷肥或磷肥添加剂已成为备受关注的问题，钢渣磷肥属枸溶性磷肥，其肥效主要由P2O5含量和枸溶率两方面确定，而钢渣磷肥中P2O5含量的高低决定于渣中磷富集分离效果，P2O5枸溶率是指渣中能在2％柠檬酸液中溶解的P2O5与全部P2O5的质量百分比，决定于渣中磷的赋存形式及存在状态，P2O5枸溶率的高低是衡量脱磷渣能否用作钢渣磷肥的重要指标；钢渣磷肥的使用为解决高磷矿的利用提供了必要的支撑，同时也可节约磷矿资源的开采量，也为含磷转炉渣资源化利用提供了方向。因此，如何从工艺控制上提高含磷钢渣P2O5枸溶率对钢铁企业大量堆存含磷钢渣资源化利用作磷肥起着至关重要作用。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，用以解决现有钢渣中磷含量低而无法满足磷肥或添加剂 P2O5含量要求，钢渣枸溶率低而无法满足磷肥或添加剂磷肥效要求的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，包括以下步骤：
步骤1、对含磷渣进行脱磷处理；
向磷含量不低于0.1％的中高磷铁水中加入石灰和铁质渣料，采用高枪位冶炼进行低温脱磷，得到无氟低碱度脱磷渣进行少渣冶炼；
步骤2、对脱磷渣进行调质处理；
在将脱磷渣倒入渣罐的出渣过程中，在渣罐底部或随渣流加入调质剂，调质剂在出渣1/4至3/4间加完，利用钢渣余热和出渣动力对脱磷渣进行调质处理；步骤3、对调质处理后的钢渣进行保温处理；
步骤4、钢渣温降处理；
保温处理结束后，将钢渣以大于200℃/min的温降速率降温至钢渣凝固；
步骤5、凝固的钢渣经后续工序处理得到磷肥。
进一步地，在步骤3中，脱磷渣经调质处理后，将钢渣温度控制在 1350℃～1500℃范围内，保温处理15min～30min；保温后将钢渣温度降至1350℃～1400℃，并保温处理100min～180min。
进一步地，在步骤1中，脱磷温度为1350℃～1500℃；
无氟低碱度脱磷渣的成分及百分含量为：CaO：46～55％，SiO2：23～ 33％，Al2O3：1～5％，MgO：4～8％，CaF2：≤0.3％，T.Fe：15～20％，R：1.5～ 2.5。
进一步地，在步骤1中，冶炼脱磷渣渣量为20-50kg/t钢，前期脱磷率 50％～90％。
进一步地，在步骤2中，调质剂包括硅质材料、石灰质材料和碳质还原剂；
硅质材料包括硅石、泥沙、砂石、SiO2中的一种或多种；所述石灰质材料包括石灰、石灰石、石子中的一种或多种；所述碳质还原剂包括碳粉、煤粒中的一种或两种。进一步地，在步骤2中，硅质材料加入量为出渣量的1-10％，石灰质材料加入量为出渣量的0-5％，碳质还原剂加入量为出渣量的0-5％。
进一步地，在步骤2中，脱磷渣调质处理后的成分及质量百分含量为：CaO：40～55％，SiO2：20～32％，Al2O3：1～5％，MgO：4～8％， CaF2：≤0.3％，T.Fe≤15％，R：1.3～2.0。
进一步地，在步骤4中，钢渣温降采用钢渣出时喷水冷却或吹高速气流冷却。
进一步地，在步骤5中，后续工序处理流程为：将钢渣磨细至粒度＜74μm，采用磁选分离手段提取钢渣中非磁性相，将非磁性相作为钢渣磷肥或磷肥添加剂；其余渣料返回冶炼内部循环使用。
进一步地，含磷钢渣来自于传统转炉生产的含磷转炉渣或电炉采用铁水冶炼时产生的含磷电炉渣。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
(1)本发明在传统冶炼炉冶炼前期，添加合适配比的石灰和铁质渣料，采用高枪位冶炼，造无氟低碱度脱磷渣进行少渣冶炼，脱磷温度为 1350℃～1500℃，从而利用冶炼炉内脱磷前期低温有利条件，实现冶炼内高效脱磷条件下少渣冶炼。
(2)本发明在含磷渣脱磷结束后，在将脱磷渣倒入渣罐的过程中，先在渣罐底部放入一定量调质剂或随液态渣流加入一定量调质剂，调质剂在渣罐底部或随渣流在出渣1/4至3/4间加完，利用钢渣余热和出渣动力对脱磷渣进行调质处理，以保证钢渣枸溶率提升的同时满足钢渣磷肥成分的要求。
(3)本发明将脱磷渣经调质处理后，将钢渣温度控制在1350℃～ 1500℃范围内，保温处理15min～30min，以充分保证脱磷钢渣和调质剂充分熔化和反应；保温后将钢渣温度降至1350℃～1400℃，并保温处理 100min～180min，以促进nCa2SiO4-Ca3(PO4)2的析出。
(4)本发明在保温处理结束后，将钢渣以大于200℃/min的温降速率降低至钢渣凝固，从而能够高效的抑制低枸溶率β-Ca3(PO4)2晶体的析出，渣中的磷主要以枸溶率高的α-Ca3(PO4)2相形式析出，并最终以 nCa2SiO4-Ca3(PO4)2相存在渣中。
综上，本发明在冶炼过程中，在满足冶炼脱磷需要的情况下，尽量减少炉渣渣量和控制炉渣适宜的成分；在出渣过程中，利用钢渣自身大量显热，对含磷钢渣进行成分调控；在炉渣处理过程中，控制熔渣冷却温度、冷却速率及保温温度与时间等工艺条件，以此获得满足含磷钢渣资源化作磷肥较高P2O5含量和枸溶率，实现渣中磷在2％柠檬酸液高效溶解，处理后钢渣完全满足磷肥生产对磷含量和肥效的要求。
另外，本发明提供的方法简单可靠，可操作性强，便于实现，使含磷渣中磷含量以及渣中富磷相P2O5含量显著提高，有效控制了钢渣中物相析出形式，大大提高了含磷渣中P2O5枸溶率，同时也有效减少炉渣渣量和利用钢渣显热；解决了钢渣中磷含量低而无法满足磷肥或添加剂 P2O5含量要求及钢渣枸溶率低而无法满足磷肥或添加剂磷肥效要求的问题，为含磷钢渣高效资源化利用作磷肥奠定了基础，提升钢铁企业的经济效益和减少环境污染。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为实施例1中原始工艺含磷钢渣(配磷后)磷钼酸喹啉沉淀照片；
图2为实施例1中枸溶率提升工艺处理后钢渣磷钼酸喹啉沉淀照片；
图3为实施例2中原始工艺含磷钢渣(配磷后)磷钼酸喹啉沉淀照片；
图4中实施例2中枸溶率提升工艺处理后钢渣磷钼酸喹啉沉淀照片。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
本发明提供了一种提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，包括以下步骤：
步骤1、对含磷钢渣进行脱磷处理；
对于铁水磷含量不低于0.1％的中高磷铁水，在传统冶炼炉冶炼前期，添加合适配比的石灰和铁质渣料(包括铁矿石、氧化铁皮等)，采用高枪位冶炼，造无氟低碱度脱磷渣进行少渣冶炼，脱磷温度为1350℃～ 1500℃，从而利用冶炼炉内脱磷前期低温有利条件，实现冶炼内高效脱磷条件下少渣冶炼；
在上述步骤1中，无氟低碱度脱磷渣的目标成分及其质量百分含量为：CaO：46～55％，SiO2：23～33％，Al2O3：1～5％，MgO：4～8％， CaF2：≤0.3％，T.Fe：15～20％，R：1.5～2.5；冶炼脱磷渣渣量为20～50kg/t 钢，前期脱磷率50％～90％；
步骤2、将脱磷钢渣进行调质处理；
含磷渣脱磷结束后，在将脱磷渣倒入渣罐的出渣过程中，先在渣罐底部放入一定量调质剂或随液态渣流加入一定量调质剂，调质剂在渣罐底部或随渣流在出渣1/4至3/4间加完，利用钢渣余热和出渣动力对脱磷渣进行调质处理，以保证钢渣枸溶率提升的同时满足钢渣磷肥成分的要求。
在上述步骤2中，调质剂由硅质材料、石灰质材料和碳质还原剂组成，其中硅质材料包括如：硅石、泥沙、砂石、SiO2中一种或多种，石灰质材料包括如：石灰、石灰石、石子中一种或多种，碳质还原剂包括碳粉、煤粒中一种或多种，调质剂事先在包底或随渣流在出渣1/4至3/4 间加完，硅质材料加入量为出渣量的1～10％，石灰质材料加入量为出渣量的0～5％，碳质还原剂加入量为出渣量的0～5％；钢渣调质后目标成分为：CaO：40～55％，SiO2：20～32％，Al2O3：1～5％，MgO：4～8％， CaF2：≤0.3％，T.Fe≤15％，R：1.3～2.0。
步骤3、对调质处理后的钢渣进行保温处理；
脱磷渣经调质处理后，将钢渣温度控制在1350℃～1500℃范围内，保温处理15min～30min，以充分保证脱磷钢渣和调质剂充分熔化和反应；保温后将钢渣温度降至1350℃～1400℃，并保温处理100min～180min，以促进nCa2SiO4-Ca3(PO4)2的析出。
步骤4、钢渣温降处理；
保温处理结束后，将钢渣以大于200℃/min的温降速率降温至钢渣凝固，从而高效的抑制低枸溶率β-Ca3(PO4)2晶体的析出，渣中的磷主要以枸溶率高的α-Ca3(PO4)2相形式析出，并最终以nCa2SiO4-Ca3(PO4)2相存在渣中。
在上述步骤4中，炉渣温降方式有：炉渣排出时喷水冷却或吹高速气流冷却。
步骤5、凝固的钢渣经后续工序处理可实现钢渣作磷肥的资源化利用。
在上述步骤5中，后续工序处理为球磨-磁选分离处理工艺，具体流程为将钢渣磨细至钢渣粒度＜200目(74μm)，然后采用磁选分离手段提取渣中非磁性相，非磁性相拥有较高磷含量和枸溶率，可以作钢渣磷肥或磷肥添加剂，其余渣料可返回冶炼内部循环使用。
综上所述，本发明通过传统冶炼脱磷过程、脱磷后出渣过程以及炉渣处理过程中充分考虑渣中磷资源高效利用作磷肥的问题，对传统冶炼无氟少渣脱磷、出渣过程控制成分调质以及炉渣处理控制合理温度制度调控物相协同配合，在满足实际中高磷铁水冶炼及充分考虑钢渣中磷资源高效利用作磷肥条件下，能降低实际生产中热量消耗及降低生产成本的同时，显著提升含磷钢渣中P2O5枸溶率，经本发明提供的方法处理后脱磷钢渣中P2O5含量明显增加、含磷渣中P2O5高效富集以及钢渣中P2O5枸溶率能稳定控制在90％以上，能同时满足钢渣磷肥对P2O5含量和P2O5枸溶率的要求。
需要强调的是，本发明提供的提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法简单可靠，可操作性强，便于实现，使含磷渣中磷含量以及渣中富磷相P2O5含量显著提高，有效控制了钢渣中物相析出形式，大大提高了含磷渣枸溶率；解决了钢渣中磷含量低无法满足磷肥或添加剂P2O5含量的要求及钢渣枸溶率低而无法满足磷肥或添加剂磷肥效要求的问题，为含磷钢渣高效资源化利用作磷肥奠定了基础，提升钢铁企业的经济效益和减少环境污染。
实施例1
针对某厂转炉冶炼中高磷铁水后转炉脱磷钢渣采用本方法进行处理。具体实施过程如下：
步骤1、转炉冶炼入炉铁水磷含量0.18％，在转炉冶炼前期，配加石灰和铁质渣料，并采用高枪位冶炼，造无氟低碱度脱磷渣进行少渣冶炼，脱磷温度1380℃，前期脱磷率62.3％，冶炼脱磷渣渣量为30kg/t钢，脱磷终点炉渣成分见表1；
步骤2、在冶炼脱磷结束，将脱磷渣倒入专用渣罐，在出渣过程中，在出渣1/3时随液态渣流加入一定量调质剂，利用钢渣余热和出渣动力对脱磷渣进行调质处理，以保证钢渣P2O5枸溶率提升的同时满足钢渣磷肥成分的要求，调质剂由硅石、石灰和碳粉组成，其中硅石加入量为出渣量的10％，石灰加入量为出渣量的0％，碳粉加入量为出渣量的1％，控制炉渣碱度1.3～1.8，TFe≤15％，该厂调质后炉渣成分见表1；
步骤3、高温脱磷经调质处理后，使钢渣温度控制在1400℃，保温 20min，以充分保证脱磷钢渣和调质剂充分熔化和反应，然后将钢渣温度降至1350℃，并对炉渣进行120min保温处理，以促进nCa2SiO4-Ca3(PO4)2的析出；
步骤4、在钢渣保温阶段结束后，将炉渣倒出，并喷水冷却，确保炉渣以温降速率＞200℃/min的较快降温速率将炉渣冷却至凝固，从而高效的抑制低枸溶率β-Ca3(PO4)2晶体的析出，渣中的磷主要以枸溶率高的α-Ca3(PO4)2相形式析出，并最终以nCa2SiO4-Ca3(PO4)2相存在渣中，枸溶率提升工艺处理后钢渣成分见表1；
步骤5、经钢渣P2O5枸溶率提升工艺处理后，将钢渣磨细至其粒度＜200目(74μm)，对钢渣进行磁选分离，提取渣中非磁性相，非磁性相拥有较高磷含量和枸溶率，可以作钢渣磷肥或磷肥添加剂。采用本发明方法与原始工艺产生转炉脱磷渣枸溶率对比见表2。
表1采用本发明方法与原始工艺产生含磷钢渣各阶段成分及质量分数 (％)
Figure BDA0002612289140000101
表2采用本发明方法与原始工艺产生含磷钢渣枸溶率指标对比
Figure BDA0002612289140000102
从上表2可以得出，采用本发明的提高含磷钢渣中枸溶率的方法后得到的非磁性相的枸溶率为97.78％，原始工艺提取非磁性相的枸溶率为64.32，本发明相比较于采用原始工艺提取的非磁性相的枸溶率提高了 52.0％；其中，原始工艺含磷钢渣(配磷后)磷钼酸喹啉沉淀照片如图1 所示，本发明的枸溶率提升工艺处理后钢渣磷钼酸喹啉沉淀照片如图2 所示。
实施例2
本实施例2提供了一种提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，针对某厂转炉冶炼中高磷铁水后转炉脱磷钢渣采用该方法进行处理。具体包括以下步骤：
步骤1、转炉冶炼入炉铁水磷含量0.15％，在转炉冶炼前期，配加石灰和铁质渣料，并采用高枪位冶炼，造无氟低碱度脱磷渣进行少渣冶炼，脱磷温度1360℃，前期脱磷率68.7％，冶炼脱磷渣渣量为30kg/t钢，脱磷终点炉渣成分见表3；
步骤2、在冶炼脱磷结束，将脱磷渣倒入专用渣罐，在出渣过程中，在出渣1/3时随液态渣流加入一定量调质剂，利用钢渣余热和出渣动力对脱磷渣进行调质处理，以保证钢渣枸溶率提升的同时满足钢渣磷肥成分的要求，调质剂由硅石、石灰和碳粉组成，其中硅石加入量为出渣量的 0％，石灰加入量为出渣量的2％，碳粉加入量为出渣量的2％，控制炉渣碱度1.77，TFe≤15％，该厂调质后炉渣成分见表3；
步骤3、高温脱磷经调质处理后，使钢渣温度控制在1400℃，保温 20min，以充分保证脱磷钢渣和调质剂充分熔化和反应，然后将钢渣温度降至1370℃，并对炉渣进行120min保温处理，以促进nCa2SiO4-Ca3(PO4)2的析出；
步骤4、在钢渣保温阶段结束后，将炉渣倒出，并喷水冷却，确保炉渣以温降速率＞200℃/min的较快降温速率将炉渣冷却至凝固，从而高效的抑制低枸溶率β-Ca3(PO4)2晶体的析出，渣中的磷主要以枸溶率高的α-Ca3(PO4)2相形式析出，并最终以nCa2SiO4-Ca3(PO4)2相存在渣中，枸溶率提升工艺处理后钢渣成分见表3；
步骤5、经钢渣P2O5枸溶率提升工艺处理后，将钢渣磨细至其粒度＜200目(74μm)，对钢渣进行磁选分离，提取渣中非磁性相，非磁性相拥有较高磷含量和枸溶率，可以作钢渣磷肥或磷肥添加剂。
采用本发明方法与原始工艺产生转炉脱磷渣枸溶率对比见表4。
表3采用本发明方法与原始工艺产生含磷钢渣各阶段成分质量分数(％)
Figure BDA0002612289140000121
表4采用本发明方法与原始工艺产生含磷钢渣枸溶率指标对比
Figure BDA0002612289140000122
Figure BDA0002612289140000131
从上表4可以得出，采用本发明的提高含磷钢渣中枸溶率的方法后得到的非磁性相的枸溶率为98.29％，原始工艺提取非磁性相的枸溶率为 85.21，本发明相比较于采用原始工艺提取的非磁性相的枸溶率提高了 15.4％；其中，本发明的枸溶率提升工艺处理后钢渣磷钼酸喹啉沉淀照片如图4所示，原始工艺含磷钢渣(配磷后)磷钼酸喹啉沉淀照片如图3所示。
需要说明的是，本发明提供的提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法同样适用于钢铁冶炼流程产生的铁水冶炼含磷电炉渣或含磷铁水预处理渣等其他钢渣。
由于冶炼铁水条件、炉渣种类、炉渣成分、物相性质等参数不同，因此在采用冶炼过程及炉渣处理工艺时冶炼造渣工艺、冶炼温度、脱磷渣成分、调质剂种类、调质剂加入量、控制温度、降温速率、保温时间等控制条件也都并不相同。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、对含磷渣进行脱磷处理；
向磷含量不低于0.1％的中高磷铁水中加入石灰和铁质渣料，采用高枪位冶炼进行低温脱磷，得到无氟低碱度脱磷渣进行少渣冶炼；
脱磷温度为1360℃～1500℃；
无氟低碱度脱磷渣的成分及百分含量为：CaO：46～55％，SiO2：23～33％，Al2O3：1～5％，MgO：4～8％，CaF2：≤0.3％，T.Fe：15～20％，R：1.5～2.5；
在所述步骤1中，冶炼脱磷渣渣量为20-50kg/t钢，前期脱磷率68.7％～90％；
步骤2、对脱磷渣进行调质处理；
在将脱磷渣倒入渣罐的出渣过程中，在渣罐底部或随渣流加入调质剂，调质剂在出渣1/4至3/4间加完，利用钢渣余热和出渣动力对脱磷渣进行调质处理；
在所述步骤2中，所述调质剂包括硅质材料、石灰质材料和碳质还原剂；所述硅质材料加入量为出渣量的1-10％，石灰质材料加入量为出渣量的0-5％，碳质还原剂加入量为出渣量的0-5％；
所述硅质材料包括硅石、泥沙、砂石、SiO2中的一种或多种；所述石灰质材料包括石灰、石灰石、石子中的一种或多种；所述碳质还原剂包括碳粉、煤粒中的一种或两种；
钢渣调质后目标成分为：CaO：40～55％，SiO2：20～32％，Al2O3：1～5％，MgO：4～8％，CaF2：≤0.3％，T.Fe≤15％，R：1.3～2.0；
步骤3、对调质处理后的钢渣进行保温处理；
步骤4、钢渣温降处理；
保温处理结束后，将钢渣以大于200℃/min的温降速率降温至钢渣凝固；
步骤5、凝固的钢渣经后续工序处理得到磷肥；
在所述步骤5中，后续工序处理流程为：将钢渣磨细至粒度＜74μm，采用磁选分离手段提取钢渣中非磁性相，将非磁性相作为钢渣磷肥或磷肥添加剂；其余渣料返回冶炼内部循环使用；
所述非磁性相的枸溶率为98.29％。
2.根据权利要求1所述的提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，其特征在于，在所述步骤3中，脱磷渣经调质处理后，将钢渣温度控制在1350℃～1500℃范围内，保温处理15min～30min；保温后将钢渣温度降至1370℃～1400℃，并保温处理100min～180min。
3.根据权利要求1所述的提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，其特征在于，在所述步骤1中，脱磷温度为1380℃～1500℃。
4.根据权利要求3所述的提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，其特征在于，在所述步骤1中，冶炼脱磷渣渣量为30-50kg/t钢，前期脱磷率90％。
5.根据权利要求1所述的提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，其特征在于，在所述步骤2中，
所述硅质材料为硅石；所述石灰质材料为石灰；所述碳质还原剂为碳粉。
6.根据权利要求5所述的提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述硅质材料加入量为出渣量的1-10％，石灰质材料加入量为出渣量的0-5％，碳质还原剂加入量为出渣量的0-5％。
7.根据权利要求1所述的提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，其特征在于，在所述步骤4中，钢渣温降采用钢渣出时喷水冷却或吹高速气流冷却。
8.根据权利要求1-7任一项所述的提高含磷钢渣中P2O5枸溶率的方法，其特征在于，含磷钢渣来自于传统转炉生产的含磷转炉渣或电炉采用铁水冶炼时产生的含磷电炉渣。
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CN101875996A (zh) * 2009-12-08 2010-11-03 武汉钢铁(集团)公司 无氟铁水脱磷剂
CN101844753B (zh) * 2010-05-13 2013-03-27 重庆大学 转炉双联脱磷渣中磷元素的回收方法
JP5560947B2 (ja) * 2010-06-22 2014-07-30 Ｊｆｅスチール株式会社 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法並びに高炉スラグ微粉末または高炉スラグセメント及び燐酸資源原料
CN104531934A (zh) * 2014-12-19 2015-04-22 昆明理工大学 一种高磷铁水的脱磷剂及其应用方法

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