CN112007752B - 一种不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于固废处理技术领域，特别涉及一种不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法及系统。本发明提供的方法全程采用湿法分选物理手段，避免了粉尘污染和渣泥污染；本发明先筛分得到不同粒径的筛分料，然后利用具有比重分离功能的跳汰机和摇床对筛分产物进行多级分选，提高了不锈钢精炼炉尾渣中不锈钢的分离效率和提出比例，摇床分选所得矿渣泥经震动进一步分选，得到不同粒径级配的尾渣矿砂。经本发明提供的方法对不锈钢精炼炉尾渣进行梯次资源化分选，可以对所得筛分产物进行合理级配，规避不安定性对不锈钢精炼炉尾渣再利用时建材化的不利影响，有利于实现对不锈钢精炼炉尾渣的闭合的梯次资源化利用。
Description
技术领域
本发明属于固废处理技术领域，特别涉及一种不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法及系统。
背景技术
在冶金行业，不锈钢精炼后会产生大量的不锈钢精炼炉尾渣，不锈钢精炼炉尾渣初选后会残留1～6wt.％块状、沙粒或粉状的不锈钢以及94～99wt.％的无机固体尾渣。不锈钢精炼炉尾渣与钢铁高炉尾渣、矿热炉渣的组分相近但含量有差异；高炉渣、矿热炉渣对残留金属重选回收后，剩余物质磨粉制备得到的微粉，可以作为水泥、混凝土掺和料应用；但不锈钢精炼炉尾渣中游离氧化钙、游离氧化镁惰性物含量偏高，对金属重选回收后所得物料易造成建材不安定性开裂、强度下降，无法直接进行与高炉渣、矿热炉渣类似的应用。
目前，不锈钢精炼炉尾渣的分选回收，主要着眼于对不锈钢精炼炉尾渣中的有价金属进行回收提取冶炼，如中国专利CN109468467A提供了一种钢铁工业固废有价金属回收方法，但该方法缺乏对剩余尾渣的资源化利用方案；中国专利CN106179674A提供了一种炼钢尾渣资源化回收利用方法及系统，但该方法采用较为粗犷的手段对尾渣进行冲击式破损分离，能耗高、粉尘大，没有实现对尾渣湿式多级分选及梯次资源化。现有对不锈钢精炼炉尾渣的分选回收处理，普遍存在工艺粗犷、分选不彻底的问题，没有实现对不锈钢精炼炉尾渣高附加值闭合资源的充分利用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法，本发明提供的方法能够避免粉尘污染和渣泥污染，分选彻底，可以实现对不锈钢精炼炉尾渣的闭合的梯次资源化利用。
为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法，包括以下步骤：
将不锈钢精炼炉尾渣依次进行碎解和筛分，得到第一筛分料、第二筛分料和第三筛分料；所述第一筛分料的粒径小于等于2mm，所述第二筛分料的粒径为大于2mm且小于等于30mm，所述第三筛分料的粒径大于30mm；
将所述第一筛分料进行摇床分选，得到不锈钢颗粒粉和矿渣泥；所述不锈钢颗粒粉的粒径为大于0.1mm且小于等于2mm；所述矿渣泥经震动筛分，得到矿渣中砂、矿渣细砂和矿砂渣泥；所述矿渣中砂的粒径为大于1mm且小于等于2mm，所述矿渣细砂的粒径为大于0.1mm且小于等于1mm，所述矿砂渣泥的粒径小于等于0.1mm；
将所述第二筛分料进行跳汰机分选，得到不锈钢颗粒和砂石颗粒；所述不锈钢颗粒的粒径为大于2mm且小于等于30mm，所述砂石颗粒的粒径为大于2mm且小于等于30mm。
优选的，所述碎解的方法为棒磨或球磨。
优选的，所述碎解后所得物料的粒径小于等于50mm。
优选的，所述筛分用设备为圆筒筛。
优选的，得到所述矿砂渣泥后还包括对所述矿砂渣泥进行压滤脱水。
优选的，得到所述不锈钢颗粒和砂石颗粒后，还包括对所述不锈钢颗粒和砂石颗粒分别进行螺旋脱水。
本发明还提供了上述技术方案所述方法使用的不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的系统，包括碎解设备、筛分设备、水流辅助分离系统、气辅分离系统和多个料仓；所述水流辅助分离系统包括摇床和震动筛；所述气辅分离系统包括跳汰机；
所述碎解设备的出料口与筛分设备的进料口相连；
所述筛分设备的出料口分别与摇床的进料口、跳汰机的进料口和1号料仓连接；
所述摇床的出料口分别与震动筛的进料口和4号料仓连接；
所述震动筛的出料口分别与5号料仓、6号料仓和7号料仓连接；
所述跳汰机的下端出料口与2号料仓连接，上端出料口与3号料仓连接。
优选的，所述碎解设备为棒磨机或球磨机。
优选的，所述水流辅助分离系统还包括压滤脱水机；所述压滤脱水机的进料口与震动筛中矿砂渣泥的出料口相连，所述压滤脱水机的出料口与7号料仓相连。
优选的，所述气辅分离系统还包括1号螺旋脱水机和2号螺旋脱水机；所述1号螺旋脱水机的进料口与跳汰机的下端出料口相连，所述1号螺旋脱水机的出料口与2号料仓相连；
所述2号螺旋脱水机的进料口与跳汰机的上端出料口相连，所述2号螺旋脱水机的出料口与3号料仓相连。
本发明提供了一种不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法，包括以下步骤：将不锈钢精炼炉尾渣依次进行碎解和筛分，得到第一筛分料、第二筛分料和第三筛分料；所述第一筛分料的粒径小于等于2mm，所述第二筛分料的粒径为大于2mm且小于等于30mm，所述第三筛分料的粒径大于30mm；将所述第一筛分料进行摇床分选，得到不锈钢颗粒粉和矿渣泥；所述不锈钢颗粒粉的粒径为大于0.1mm且小于等于2mm；所述矿渣泥经震动进行筛分，得到矿渣中砂、矿渣细砂和矿砂渣泥；所述矿渣中砂的粒径为大于1mm且小于等于2mm，所述矿渣细砂的粒径为大于0.1mm且小于等于1mm，所述矿砂渣泥的粒径小于等于0.1mm；将所述第二筛分料进行跳汰机分选，得到不锈钢颗粒和砂石颗粒；所述不锈钢颗粒的粒径为大于2mm且小于等于30mm，所述砂石颗粒的粒径为大于2mm且小于等于30mm。本发明提供的方法全程采用湿法分选物理手段，避免了粉尘污染，且粒径小于等于0.1mm的矿砂渣泥可形成含水量在25～30％的渣泥饼，在资源化物料运输过程中，避免扬尘和污水溢出，分离过程中矿砂渣泥的含水量不影响与其他筛分物料进行级配，可直接资源化应用制备建筑材料，有效避免了渣泥污染；本发明先筛分得到不同粒径的筛分料，然后利用具有比重分离功能的跳汰机和摇床对筛分产物进行多级分选，提高了不锈钢精炼炉尾渣中不锈钢的分离效率和提出比例，摇床分选所得矿渣泥经震动进一步分选，得到不同粒径级配的矿砂。本发明提供的分选方法实现了对不锈钢精炼炉尾渣的精细分类，可以得到粒径、比重、物相、组分差异性的颗粒和渣泥细分筛分料，有利于实现对不锈钢精炼炉尾渣的闭合的梯次资源化利用。
更具体的，本发明提供的方法中，峰值效能可高达100t/h，而重选处理精炼尾渣中的残留不锈钢有价金属，同耗能、同效能设备的干选峰值仅局限为约50t/h；本发明提供的方法，分选出的不锈钢颗粒细度范围扩大至0.1mm，1mm以下粒径的有价不锈钢提出率提高至50％，总提出效率提高了11～15％。
实施例测试结果表明，由本发明提供的不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法可以实现不锈钢精炼炉尾渣的闭合的梯次资源化利用，实现了全利用，所得到的矿砂产品满足制备强度10～60MPa强度建筑材料要求。
本发明还提供了一种上述技术方案所述方法使用的不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的系统，包括碎解设备、圆筒筛、水流辅助分离系统、气辅分离系统和若干料仓；所述水流辅助分离系统包括摇床和震动筛；所述气辅分离系统包括跳汰机；所述碎解设备的出料口与圆筒筛的进料口相连；所述圆筒筛的出料口分别与摇床的进料口、跳汰机的进料口和1号料仓连接；所述摇床的出料口分别与震动筛的进料口和4号料仓连接；所述震动筛的出料口分别与5号料仓、6号料仓和7号料仓连接；所述跳汰机的下端出料口与2号料仓连接，上端出料口与3号料仓连接。本发明提供的不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的系统中各设备均为湿法处理设备，有利于降低处理过程中的粉尘污染；此外，本发明通过各设备的合理连接实现工序协同，有利于提高不锈钢精炼炉尾渣的处理效率，加工能力可达到100t/h，与同耗能现有技术相比，如2000kw的能耗条件下，本发明提供的系统有利于实现将日处理能力由800吨(现有干法不锈钢重选方法，或湿式重选方法，缺少多级分选，圆筒筛、摇床、跳台机、脱水筛设备工序不完整或不匹配，2000kw的能耗条件下日处理能力低于800吨)提高到2000吨，处理效率和节能性能均显著提高。
附图说明
图1为本发明不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法的系统结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法，包括以下步骤：
将不锈钢精炼炉尾渣依次进行碎解和筛分，得到第一筛分料、第二筛分料和第三筛分料；所述第一筛分料的粒径小于等于2mm，所述第二筛分料的粒径为大于2mm且小于等于30mm，所述第三筛分料的粒径大于30mm；
将所述第一筛分料进行摇床分选，得到不锈钢颗粒粉和矿渣泥；所述不锈钢颗粒粉的粒径为大于0.1mm且小于等于2mm；所述矿渣泥经震动进行筛分，得到矿渣中砂、矿渣细砂和矿砂渣泥；所述矿渣中砂的粒径为大于1mm且小于等于2mm，所述矿渣细砂的粒径为大于0.1mm且小于等于1mm，所述矿砂渣泥的粒径小于等于0.1mm；
将所述第二筛分料进行跳汰机分选，得到不锈钢颗粒和砂石颗粒；所述不锈钢颗粒的粒径为大于2mm且小于等于30mm，所述砂石颗粒的粒径为大于2mm且小于等于30mm。
下面结合图1对本发明提供的不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法进行详细介绍。
本发明将不锈钢精炼炉尾渣依次进行碎解和筛分，得到第一筛分料、第二筛分料和第三筛分料；所述第一筛分料的粒径小于等于2mm，所述第二筛分料的粒径为大于2mm且小于等于30mm，所述第三筛分料的粒径大于30mm。
本发明对所述不锈钢精炼炉尾渣的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的来源即可。在本发明中，所述不锈钢精炼炉尾渣的成分包括电炉渣和/或AOD炉渣；以质量百分含量计，所述不锈钢精炼炉尾渣的化学成分优选包括CaO 48～60％、SiO2 27～33％、MgO 4.3～6.5％、Cr2O3 0.2～3％、SO3 0.5～1.0％、Fe2O3 0.1～1.6％、Al2O3 1.0～1.4％、TiO2 0.5～2.2％、F2O 0.7～9.0％和MnO 0.08～1.0％。
在本发明中，所述碎解的方法优选为棒磨或球磨。在本发明中，所述棒磨的设备优选为棒磨机，具体的，如溢流型MBY2740棒磨机。本发明对所述棒磨或球磨的工艺参数没有特殊限定，以能够实现不锈钢精炼炉尾渣碎解后粒径小于等于50mm为准。在本发明中，所述碎解后所得物料的粒径优选小于等于50mm，更优选小于等于45mm，再优选小于等于40mm。
当碎解的方法为棒磨时，本发明利用棒磨机筒体内部的钢棒在离心力和摩擦力的作用下对进入棒磨机的尾渣进行旋转碎解，并通过溢流和连续给料的力量将不锈钢精炼炉尾渣进行碎解。
在本发明中，所述筛分用设备优选为圆筒筛，更优选为喇叭形圆筒筛，进一步优选为两段串联的喇叭形圆筒筛。在本发明中，按照筛分物料经过的先后顺序，所述两段串联的喇叭形圆筒筛中，第一段圆筒筛出料口直径优选为1080mm，第二段圆筒筛出料口直径优选为1680mm，喇叭型圆筒筛总长度优选为2000mm。在本发明中，所述圆筒筛利用法兰盘螺母螺栓与碎解设备的出料口连接。在本发明中，所述两段串联的圆筒筛包括第一圆筒筛和第二圆筒筛；所述第一圆筒筛的长度优选为1000mm，筛缝尺寸优选为2×30mm；所述第二圆筒筛的长度优选为1000mm，筛孔尺寸优选为30mm；所述圆筒筛出料口优选为向下倾斜的出料口；所述出料口的倾斜角度优选为35°。
经过所述筛分，本发明得到粒径小于等于2mm的第一筛分料、粒径大于2mm且小于等于30mm的第二筛分料和粒径大于30mm的第三筛分料。具体的，所述筛分的过程中，不锈钢精炼炉尾渣的碎解产物先进入第一圆筒筛，小于等于2mm尾渣泥浆(第一筛分料)筛出后，落入第一圆筒筛下方的1号半圆流槽(直径为500mm)，经过35°向下倾斜角度，进入摇床分选；大于2mm粒径块状及颗粒物进入第二圆筒筛，在旋转产生的离心力作用下翻滚，粒径大于等于2mm小于30mm之间粒径尾渣(第二筛分料)筛出，通过2号半圆流槽，进入矿选跳汰机分选；大于30mm不锈钢块从第二圆筒筛的出料口出料。
得到第一筛分料后，本发明将所述第一筛分料进行摇床分选，得到不锈钢颗粒粉和矿渣泥。
在本发明中，所述摇床分选的设备优选为细沙摇床。在本发明的实施例中，所述摇床优选为6-S7.6型选矿摇床。在本发明中，所述摇床分选中最大给料粒径优选为2mm，给料量优选为0.3～0.5t/h，更优选为0.35～0.45t/h；给料尾渣固含量优选为23～28％，更优选为24～27％。在本发明中，所述不锈钢颗粒粉的粒径为大于0.1mm且小于等于2mm。与传统不锈钢重选工艺相比，本发明提供的不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法将回收不锈钢颗粒粉的有效粒径下限由0.2mm扩大到了0.1mm，扩大了可资源化再利用的不锈钢颗粒粉的比重。在本发明中，所述矿渣泥优选包括CaO、SiO2、MgO、Cr2O3、SO3、Fe2O3、Al2O3、TiO2、F2O和MnO中的一种或多种。在本发明中，所述矿渣泥中颗粒渣泥的密度优选为1.8～2.1g/cm3，更优选为1.85～2.05g/cm3；粒径优选≤0.1mm；平均粒径优选为70～95μm。
得到矿渣泥后，本发明将所述矿渣泥经震动筛分，得到矿渣中砂、矿渣细砂和矿砂渣泥。
在本发明中，所述震动筛分采用震动筛进行，所述震动筛优选为震动脱水筛，更优选为高频震动脱水筛。在本发明的实施例中，所述震动筛的型号优选为鑫海VD-18型震动脱水筛。在本发明中，所述震动中进料固含量浓度优选≥30％，更优选为中砂17～22wt.％、细沙30～33％wt.％、30～35wt.％渣泥；所述震动筛的筛板优选为脱水垂直双层筛板；所述脱水垂直双层筛板包括垂直方向自上而下设置的1号筛板和2号筛板；所述1号筛板的板缝宽度优选为1mm，所述2号筛板的板缝宽度优选为0.1mm。本发明优选通过泥浆泵将所述矿渣泥导入震动脱水筛。
在本发明中，所述矿渣中砂的粒径为大于1mm且小于等于2mm，所述矿渣细砂的粒径为大于0.1mm且小于等于1mm，所述矿砂渣泥的粒径小于等于0.1mm。
具体的，矿渣泥进入到震动筛以后，先进入1号筛板，大于1mm的出料口出料，小于等于1mm的漏到2号筛板，经过2号筛板筛分，小于等于0.1mm的漏出2号筛板，大于0.1mm且小于等于1mm的从2号筛板的出料口出料。
在本发明中，得到所述矿砂渣泥后，本发明优选还包括对所述矿砂渣泥进行压滤脱水，以去除矿砂渣泥中的水分。在本发明中，所述压滤脱水的设备优选为压滤脱水机。本发明对所述压滤脱水的工艺没有特殊限定，以能够去除所述矿砂渣泥中的水分为准。在本发明中，经压滤脱水后，所述矿砂渣泥形成渣泥饼；所述渣泥饼的含水率优选为25～30％。
得到第二筛分料后，本发明将所述第二筛分料进行跳汰机分选，得到不锈钢颗粒和砂石颗粒。在本发明中，所述不锈钢颗粒的粒径为大于2mm且小于等于30mm，所述砂石颗粒的粒径为大于2mm且小于等于30mm。
在本发明的实施例中，所述跳汰机分选中跳汰机的型号优选为SKT-6型跳汰机。在本发明中，经跳汰机分选后，所述不锈钢颗粒由跳汰机下端出口出料；所述砂石颗粒由跳汰机上端出口出料。
得到不锈钢颗粒和砂石颗粒后，本发明优选还包括对所述不锈钢颗粒和砂石颗粒分别进行螺旋脱水。在本发明中，所述螺旋脱水的设备优选为螺旋脱水机。本发明对所述螺旋脱水的工艺没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的螺旋脱水的工艺即可。
得到第三筛分料后，本发明优选将所述第三筛分料直接送至料仓存在备用。在本发明中，所述第三筛分料为不锈钢块。
本发明通过梯次资源化分选，实现了对不锈钢精炼炉尾渣的闭合的梯次资源化利用。
本发明还提供了上述技术方案所述方法使用的不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的系统，包括碎解设备、筛分设备、水流辅助分离系统、气辅分离系统和多个料仓；所述水流辅助分离系统包括摇床和震动筛；所述气辅分离系统包括跳汰机；
所述碎解设备的出料口与筛分设备的进料口相连；
所述筛分设备的出料口分别与摇床的进料口、跳汰机的进料口和1号料仓连接；
所述摇床的出料口分别与震动筛的进料口和4号料仓连接；
所述震动筛的出料口分别与5号料仓、6号料仓和7号料仓连接；
所述跳汰机的下端出料口与2号料仓连接，上端出料口与3号料仓连接。
在本发明中，所述碎解设备优选为棒磨机或球磨机。
在本发明中，所述筛分设备优选为圆筒筛；所述圆筒筛优选与上述技术方案中的圆筒筛一致，在此不再赘述。
在本发明中，所述摇床与震动筛优选与上述技术方案中的摇床和震动筛一致，在此不再赘述。
在本发明中，所述水流辅助分离系统还包括压滤脱水机；所述压滤脱水机的进料口与震动筛的出料口相连，所述压滤脱水机的出料口与7号料仓相连。
在本发明中，所述跳汰机优选与上述技术方案中的跳汰机一致，在此不再赘述。
在本发明中，所述气辅分离系统还包括1号螺旋脱水机和2号螺旋脱水机；所述1号螺旋脱水机的进料口与跳汰机的下端出料口相连，所述1号螺旋脱水机的出料口与2号料仓相连；
所述2号螺旋脱水机的进料口与跳汰机的上端出料口相连，所述2号螺旋脱水机的出料口与3号料仓相连。
在本发明中，所述不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的系统优选还包括传送机构；所述传送结构为设置在不同设备之间的传送带，优选为皮带传送带。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法及系统进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将置于料斗内的不锈钢精炼炉尾渣通过皮带传送带输送至棒磨机，碎解粒径小于等于50mm的尾渣向前输送至与棒磨机相接的圆筒筛；
所述的圆筒筛由串联式的两个长度均为1000m的喇叭形圆筒形筛网组成，按物料行进方向依次设置的第一段圆筒筛和第二段圆筒筛，其中第一段圆筒筛的出料口直径为1080mm，筛缝尺寸为2×30mm，第二段圆筒筛的出料口直径为1680mm，筛网孔径为2mm，筛分过程具体为：物料先经过第一段圆筒筛，大于30mm的物料漏不出，直接输出；小于等于30mm的物料漏出第一段圆筒筛筛网，大于2mm的物料漏不出第二段圆筒筛筛网截留在中间，小于等于2mm的漏出第二段圆筒筛筛网；碎解尾渣中能够通过第一段圆筒筛筛网和第二段圆筒筛筛网的部分即为粒径小于或等于2mm的第一筛分料落入筛网前端的物料通道进入水流辅助分离系统。尾渣中不能通过第一筛网和第二筛网的部分即为粒在2～30mm范围的第二筛分料落入筛网中端的物料通道进入气辅分拣系统。尾渣中尺寸大于等于30mm粒径的块状金属(第三筛分料)不能通过筛网，进而落入筛网后的物料通道，再由皮带传送带输送至1号物料仓，后续直接回炉回收利用。
第一筛分料由水流输送至摇床，在水流辅助下震动分离为不锈钢颗粒粉和矿渣泥；摇床筛分后的不锈钢颗粒粉由传送带输送至2号物料仓，后续直接回炉回收利用；分离出的矿渣泥则流入摇床下的流道并由离心水泵抽送至震动筛。
进入震动分离系统的矿渣泥由垂直布置的孔径为1mm筛网和孔径为0.1mm的筛网进行筛分，由1mm筛网筛出的粒径为1～2mm的矿渣中砂，由皮带传送带输送至5号料仓；0.1mm筛网筛出的粒径为0.1～1mm的矿渣细砂则由皮带传送带输送至6号物料仓。而通过两个筛网的矿砂渣泥则由压滤机进行脱水处理，脱水至含水率25～30％后的渣泥由皮带传送带输送至7号物料仓。
第二筛分料由物料通道进入跳汰机，在气辅水流冲击下分离为不锈钢颗粒和砂石颗粒，二者随后分别进入两组螺杆脱水机进行旋转脱水，脱水后的不锈钢颗粒和砂石颗粒分别由皮带传送带输送至2号物料仓和3号物料仓，不锈钢颗粒后续直接回炉回收利用。
由上述方法可将不锈钢精炼炉渣梯次分离为粒径大于等于3cm的块状不锈钢块、粒径为2～30mm的不锈钢颗粒、粒径为2～30mm的砂石颗粒、粒径为0.1～2mm的不锈钢颗粒粉、粒径为1～2mm的矿渣中砂，粒径为0.1～1mm的矿渣细砂和粒径≤0.1mm且平均粒径细度达到150目的矿砂渣泥。
由本发明提供的不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法得到的产品分类为：一类：块状不锈钢块、不锈钢颗粒和不锈钢颗粒粉可直接回炉回收利用；二类：矿渣粗砂、矿渣中砂和矿渣细砂作为建筑级配砂，根据粒径、堆比重等做建筑材料，代替河沙和/或机制砂(分离回收得到的粒径不同的砂可直接用作建筑和建材用砂)；三类：矿砂渣泥为含水矿物微粉，分离回收得到的渣泥可作为替代水泥熟料，用于混凝土、建筑用砖降低成本；四类：矿砂渣泥干化后所得矿物微粉作为高分子材料生产板材、管道等材料无机填充物。
应用例1
以实施例1所得产品进行利用：
1、一类的块状不锈钢块、不锈钢颗粒和不锈钢颗粒粉的不锈钢含量达95wt.％以上，收集后直接回炉回收利用。
与常规炼钢原材料相比，本发明所述方法回收得到的块状不锈钢块、不锈钢颗粒和不锈钢颗粒粉钢铁冶炼性能无明显差异，说明本申请所述方法得到的块状不锈钢块、不锈钢颗粒和不锈钢颗粒粉具有良好的冶炼价值。
2、二类的矿渣粗砂、矿渣中砂和矿渣细砂的细度模数分别为3.1～3.6、2.4～3.0和1.7～2.2，矿渣粗砂、矿渣中砂和矿渣细砂的颗粒级配符合国家标准GB/T 14681-2011建筑用砂标准，可直接用作建筑和建材用砂，符合国家标准要求。
3、三类的矿砂渣泥为含水矿物微粉，替代水泥熟料，用于混凝土、建筑用砖，满足混凝土性能要求。
4、四类的矿砂渣泥干化后所得矿物微粉的颗粒粒度为200目，可与聚氯乙烯(PVC)通过高速混合机组混配，其中混合物中矿砂渣泥含量为20～60wt.％，由螺杆挤出机挤出成型，得到高分子材料板材、管道，满足户外景观、市内装饰、建筑模板等领域的性能要求。
应用例2
以实施例1所得四类的矿物微粉为填料，制备石英塑高分子复合材料，制备方法为：首先在干燥塔中对实施例1所得四类的矿物微粉进行干燥，然后称取1wt％的硬脂酸、1wt％硅烷偶联剂KH550与干燥好的矿物微粉混合，以对干燥好的矿物微粉进行活化处理，得到活化后的矿物微粉；然后称取活化后的40wt.％矿物微粉与0.5wt.％冲击改性剂硅粉混合均匀，再向混合体系中加入45wt.％PVC粉料、1wt.％润滑剂硬脂酸和余量的热稳定剂Al(OH)3粉体(200目)，混合放入高速混合机组进行高速混合，先于100℃下热混30min，然后冷混(水冷)15min，放置2h后，将冷却好的粉料由喂料机供给锥形双螺杆挤出机进行熔融塑化并挤出成型，并在挤出型材的表面同步共挤一层ASA树脂，通过改变模具结构即可得到多种截面形状的石英塑高分子材料板材、管道等产品。
对比例1
以木粉替代矿物微粉为填料，其余工艺与应用例2相同，得到木塑复合材料。
对应用例2和对比例1所得木塑复合材料进行比较，比较结果见表1。
表1应用例2和对比例1所得木塑复合材料的比较结果
由表1可见，相比传统木塑复合材料，由本发明提供的方法所得的矿物微粉填充的石英塑复合材料使用寿命可达30年(而对比例1中常规木塑复合材料使用寿命仅为5～6年)，此外，应用例2所得石英塑复合材料的阻燃等级可达到B1级，耐火极限达2h以上，具有显著优异于以木粉为填料的木塑复合材料的综合性能，具有极高的应用价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的方法，包括以下步骤：
将不锈钢精炼炉尾渣依次进行碎解和筛分，得到第一筛分料、第二筛分料和第三筛分料；所述第一筛分料的粒径小于等于2mm，所述第二筛分料的粒径为大于2mm且小于等于30mm，所述第三筛分料的粒径大于30mm；所述碎解后所得物料的粒径小于等于50mm；
将所述第一筛分料进行摇床分选，得到不锈钢颗粒粉和矿渣泥；所述不锈钢颗粒粉的粒径为大于0.1mm且小于等于2mm；所述矿渣泥经震动筛分，得到矿渣中砂、矿渣细砂和矿砂渣泥；所述矿渣中砂的粒径为大于1mm且小于等于2mm，所述矿渣细砂的粒径为大于0.1mm且小于等于1mm，所述矿砂渣泥的粒径小于等于0.1mm；所述摇床分选中最大给料粒径为2mm，给料量为0.3~0.5t/h；给料尾渣固含量为23~28%；所述震动筛分中进料固含量浓度为中砂17~22wt.%、细砂30~33wt.%、渣泥30~35wt.%；
将所述第二筛分料进行跳汰机分选，得到不锈钢颗粒和砂石颗粒；所述不锈钢颗粒的粒径为大于2mm且小于等于30mm，所述砂石颗粒的粒径为大于2mm且小于等于30mm；
所述方法将不锈钢精炼炉渣梯次分离为粒径大于30cm的块状不锈钢块、粒径为2~30mm的不锈钢颗粒、粒径为2~30mm的砂石颗粒、粒径为0.1~2mm的不锈钢颗粒粉、粒径为1~2mm的矿渣中砂，粒径为0.1~1mm的矿渣细砂和粒径≤0.1mm的矿砂渣泥；
所述块状不锈钢块、不锈钢颗粒和不锈钢颗粒粉直接回炉回收利用；
所述矿渣中砂和矿渣细砂作为建筑级配砂；
所述矿砂渣泥作为替代水泥熟料用于混凝土、建筑用砖；
所述矿砂渣泥干化后所得矿物微粉作为高分子材料生产板材、管道的无机填充物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碎解的方法为棒磨或球磨。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筛分用设备为圆筒筛。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到所述矿砂渣泥后还包括对所述矿砂渣泥进行压滤脱水。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到所述不锈钢颗粒和砂石颗粒后，还包括对所述不锈钢颗粒和砂石颗粒分别进行螺旋脱水。
6.一种权利要求1~5任一项所述方法使用的不锈钢精炼炉尾渣梯次资源化分选的系统，包括碎解设备、筛分设备、水流辅助分离系统、气辅分离系统和多个料仓；所述水流辅助分离系统包括摇床和震动筛；所述气辅分离系统包括跳汰机；
所述碎解设备的出料口与筛分设备的进料口相连；
所述筛分设备的出料口分别与摇床的进料口、跳汰机的进料口和1号料仓连接；
所述摇床的出料口分别与震动筛的进料口和4号料仓连接；
所述震动筛的出料口分别与5号料仓、6号料仓和7号料仓连接；
所述跳汰机的下端出料口与2号料仓连接，上端出料口与3号料仓连接。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述碎解设备为棒磨机或球磨机。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述水流辅助分离系统还包括压滤脱水机；所述压滤脱水机的进料口与震动筛中矿砂渣泥的出料口相连，所述压滤脱水机的出料口与7号料仓相连。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述气辅分离系统还包括1号螺旋脱水机和2号螺旋脱水机；所述1号螺旋脱水机的进料口与跳汰机的下端出料口相连，所述1号螺旋脱水机的出料口与2号料仓相连；
所述2号螺旋脱水机的进料口与跳汰机的上端出料口相连，所述2号螺旋脱水机的出料口与3号料仓相连。
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| 《选矿手册》编辑委员会.不锈钢渣的处理流程.《选矿手册 第8卷 第4分册》.冶金工业出版社,1990, * |
| 傅德海等.石英砂的分级标准.《干粉砂浆应用指南》.中国建材工业出版社,2006, * |
| 冶金工业信息标准研究院，冶金标准化研究所.钢渣粒径规格.《现行冶金固废综合利用标准汇编》.冶金工业出版社,2015, * |
| 孙长泉，孙成林.跳汰机.《金银选矿与综合回收》.冶金工业出版社,2014, * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112007752A (zh) | 2020-12-01 |
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