CN115386725A - 冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法 - Google Patents
冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115386725A CN115386725A CN202211055342.4A CN202211055342A CN115386725A CN 115386725 A CN115386725 A CN 115386725A CN 202211055342 A CN202211055342 A CN 202211055342A CN 115386725 A CN115386725 A CN 115386725A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- percent
- solid waste
- equal
- less
- green pellets
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 89
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title claims abstract description 69
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims description 12
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 83
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 28
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 12
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 21
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 11
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 11
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229910001341 Crude steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940095674 pellet product Drugs 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009270 solid waste treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/2406—Binding; Briquetting ; Granulating pelletizing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/46—Sulfates
- C01F11/464—Sulfates of Ca from gases containing sulfur oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/008—Composition or distribution of the charge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/16—Sintering; Agglomerating
- C22B1/216—Sintering; Agglomerating in rotary furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
- C22B1/243—Binding; Briquetting ; Granulating with binders inorganic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开一种冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,包括如下步骤:S1、对脱硫固废进行粉磨,得脱硫固废粉末;S2、将脱硫固废粉末与铁精矿粉、石灰粉、膨润土按设定比例加水混合配料,然后加工为生球团;S3、在配置有脱硫系统的炉窑中依次对生球团进行预热和烧结,烧结后自然冷却,即可得到球团矿产品。本发明将脱硫固废进一步粉化后配入铁精矿粉再用于球团矿制备,利用球团炉窑高温氧化性氛围实现硫素脱除,最终返回高炉利用,实现脱硫固废中铁素资源的回收,具有良好的技术经济性。
Description
技术领域
本发明涉及固废资源化利用技术领域,具体涉及一种冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法。
背景技术
冶金脱硫固废是焦炉煤气活性氧化铁干法脱硫副产物,一方面它含有一定量的铁素和石灰资源,具备返生产利用的潜力,另一方面,它们又存在有害S元素高,粒度小等特点,在返烧结、转炉等生产流程利用过程中又易产生料层透气性劣化、钢水增硫等冶金产品质量问题。
该固废传统处置途径主要是送往水泥厂、热电厂等行业炉窑高温焚烧协同处置,虽然解决了固废无害化处置问题,但也造成钢铁企业资源浪费。
专利CN1635057A公开了一种煤气氧化铁废脱硫剂中回收硫的方法,主要以甲苯为原料利用脱硫塔、三通阀、循环泵、结晶槽、沉淀槽等工艺设施,利用热甲苯抽取其中的单质硫,实现氧化铁脱硫剂再生与在活性氧化铁干法脱硫工艺中的循环利用。该方法虽然处置效果好,但设备投资成本大,再生成本高,适合大量脱硫固废集中处理。对于长流程钢铁企业,活性氧化铁干法脱硫属于焦炉煤气二次精脱硫工艺,废脱硫剂产生量约为企业粗钢产量的万分之一到万分之二,建设专门固废处理产线经济性很低。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足,本发明目的是提供一种冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,将脱硫固废进一步粉化后配入铁精矿粉再用于球团矿制备,利用球团炉窑高温氧化性氛围实现硫素脱除,最终返回高炉利用,实现脱硫固废中铁素资源的回收,具有良好的技术经济性。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,包括如下步骤:
S1、对脱硫固废进行粉磨,得脱硫固废粉末;
S2、将脱硫固废粉末与铁精矿粉、石灰粉、膨润土按设定比例加水混合配料,然后加工为生球团;
S3、在配置有脱硫系统的炉窑中依次对生球团进行预热和烧结,烧结后自然冷却,即可得到球团矿产品。
优选的,所述步骤S1中,脱硫固废粉末粒度为30目以下。
优选的,所述步骤S2中,所述铁精矿粉化学成分为:63.0%≤TFe≤70.0%,CaO≤5.0%,MgO≤5.0%,SiO2≤5.0%,Al2O3≤5.0%,S≤1.0%,余量为与Fe元素结合的O元素及其它不可避免的杂质元素,其粒度为100目以下颗粒的质量≥90%。
优选的,所述步骤S2中,所述石灰粉化学成分为:CaO≥95.0%,TFe≤0.5%,CaO≤2.0%,MgO≤5.0%,SiO2≤2.0%,Al2O3≤2.0%,S≤0.1%,余量为其它不可避免的杂质元素,其粒度为100目以下的颗粒质量≥90%。
优选的,所述步骤S2中,所述膨润土化学成分为:TFe≤15.0%,CaO≤2.0%,MgO≤5.0%,60%≤SiO2≤75.0%,10%≤Al2O3≤20.0%,S≤0.2%,余量为其它不可避免的杂质元素,其粒度为100目以下的颗粒质量≥90%。
优选的,所述步骤S2中,在首先满足生球团中TFe和S含量达到要求前提下,进一步通过石灰和硼润土调整生球团碱度,所述膨润土配入量为2.0~3.5%。
进一步优选的,所述步骤S2中,所述生球团直径为8~16mm;所述生球团化学成分中TFe≥60.0%、S≤2.0%,所述生球团碱度(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.95~1.05。
优选的,所述步骤S3中,所述生球团的预热过程为:将生球团送入链篦机预热,布料厚度为170~200mm,干燥段温度200~280℃,抽干I段温度为300~450℃,抽干I段温度为650~800℃,预热温度为900~1000℃,预热时间为10~20min。
进一步优选的,所述布料厚度为180~190mm,预热温度为950~1000℃。
进一步优选的,所述步骤S3中,所述生球团的烧结过程为:将预热后的球团送入回转窑进行烧结,烧结温度为1100~1300℃,烧结时间为10~20min。
再进一步优选的,所述烧结温度为1200~1300℃。
优选的,所述步骤S3中,所述球团矿产品的抗压强度达到2500N/个以上,S含量≤0.3%。
其中,脱硫固废(干基)化学成分为:余量为与Fe元素结合的O元素及其它不可避免的杂质元素,其粒度特征为5cm以下颗粒质量≥95%,2.36cm以下颗粒质量≥60%。
焦炉煤气干法二次脱硫的原理是利用脱硫剂中的Fe2O3将焦炉煤气中的H2S转化为S,如式1,所得铁氧化物、S素与支撑基质排出,形成脱硫固废(废脱硫剂)。
脱硫固废随生球团进入球团生产工艺,在球团焙烧氧化性氛围中,其中的S氧化为SO2进入烟气(式2),进一步被石灰石-石膏法等烟气脱硫系统捕获形成脱硫石膏(式3)并二次利用,实现S素的无害化,球团相应的烟气净化设施烟气脱硫的能力是足够的,其余的铁氧化物进入球团矿返回高炉利用回收铁素,从而简易低成本实现固废无害化与铁素回收。
Fe2O3+H2S=2FeO+H2O+S 式1
S+O2=SO2 式2
2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2 式3
为保证球团正常强度,膨润土配入量在2.0~3.5%。
由于高炉不是好的脱硫反应器,为减轻炼钢工序脱硫压力,满足洁净钢要求,生球S含量需控制在2.0%以下。
碱性球团还原反应性好,利于高炉冶炼,因此,如果生球碱度偏低不足0.9,可通过补加石灰调整球团矿碱度。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
1、本发明所述脱硫固废资源化处理方法,实现了铁素在冶金流程中的回收,解决了传统返生产利用途径造成料层透气性不佳及钢水增硫等问题。
2、脱硫固废中的硫元素在球团生产过程中转化为SO2,再被球团烟气脱硫工艺转化为脱硫石膏等副产物,用于水泥等行业,实现二次污染治理与利用,保护环境。
3、与现有方法相比,本发明工艺与球团矿生产工艺设备相结合,无需大量额外工艺装备建设,投资小,处理成本低。
4、脱硫固废通过本发明的处理方法所得的球团矿产品,该产品的抗压强度达到2500N/个以上,S含量≤0.3%,满足高炉生产要求。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是不能理解为对本专利的限制,仅作举例而已。
下述实施例中所述试验方法或测试方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均从常规商业途径获得,或以常规方法制备。
实施例一:
本实施例涉及各物料化学成分如表1。
表1实施例1各物料化学成分(%)
实施例1 | TFe | CaO | MgO | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | S |
脱硫固废 | 29.4 | 3.2 | 1.7 | 4.1 | 22.6 | 28.4 |
铁精矿粉 | 68.7 | 2.1 | 1.8 | 0.9 | 0.6 | 0.3 |
石灰粉 | 0.3 | 96.1 | 1.2 | 1.3 | 0.8 | 0.05 |
膨润土 | 5.7 | 1.4 | 2.9 | 73.7 | 13.9 | 0.1 |
如图1所示,本实施例提供一种冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,包括如下步骤:
1)将脱硫固废送入球磨机中粉磨,粉磨时间为18min,粉磨后过筛,30目以上部分返回球磨再次粉磨,30目以下部分用于下一步;
2)根据原料化学成分设计配合比,为尽可能多处理脱硫固废,让生球S含量接近2.0%,按5.8%设计,膨润土和石灰粉分别按最小值2.0%和0.0%设计,其余全用铁精矿粉,按92.2%设计,获得初步的生球干基化学成分为TFe:65.2%,CaO:2.1%,MgO:1.8%,SiO2:2.5%,Al2O3:2.1%,S:1.9%,生球碱度为0.85。碱度略低于要求,因此,优化配合比,将石灰粉配用量调整为0.6%,铁精矿粉相应调整为91.6%,再次计算获得生球干基化学成分为TFe:64.8%,CaO:2.7%,MgO:1.8%,SiO2:2.5%,Al2O3:2.1%,S:1.9%,生球碱度为0.97,满足要求,将原料按该比例加水混合配料;
3)将步骤2)所得混合物通过圆盘造球机加工为8~16mm的生球团供下一步使用,不合规格余料返回配料;
4)将生球团送入链篦机预热,布料厚度为195mm,干燥段温度220℃,抽干I段温度为380℃,抽干I段温度为740℃,预热温度为940℃,预热时间为12min;
5)预热后的球团送入回转窑进行烧结,烧结温度为1220℃,烧结时间为15min;烧结过程中产生的SO2进入烟气,进一步被石灰石-石膏法等烟气脱硫系统捕获形成脱硫石膏并二次利用,实现S素的无害化;
6)烧结后所得球团矿产品,抗压强度达到2540N/个,S含量0.2%,满足高炉生产要求。
实施例二:
本实施例涉及各原料化学成分如表2。
表2.实施例2各原料化学成分(%)
实施例1 | TFe | CaO | MgO | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | S |
脱硫固废 | 32.8 | 1.2 | 0.3 | 3.9 | 33.1 | 16.9 |
铁精矿粉 | 65.8 | 2.2 | 1.7 | 3.6 | 3.2 | 0.2 |
石灰粉 | 0.3 | 96.6 | 1.8 | 0.4 | 0.6 | 0.07 |
膨润土 | 9.0 | 1.2 | 4.6 | 63.9 | 18.2 | 0.1 |
如图1所示,本实施例提供一种冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,包括如下步骤:
1)将脱硫固废送入球磨机中粉磨,粉磨时间为15min,粉磨后过筛,30目以上部分返回球磨再次粉磨,30目以下部分用于下一步;
2)根据原料化学成分设计配合比,为尽可能多处理脱硫固废,让生球S含量接近2.0%,按10.0%设计,膨润土和石灰粉分别按最小值2.0%和0.0%设计,其余全用铁精矿粉,按88.0%设计,获得初步的生球干基化学成分为TFe 61.4%,CaO 2.1%,MgO 1.6%,SiO2 4.8%,Al2O3 6.5%,S 1.9%,生球碱度为0.33。碱度低于要求,需提高石灰石粉配入量,但石灰石粉配入过多将导致TFe低于60.0%,因此,优化配合比,将脱硫固废配用量降低至3.5%,石灰粉配用量调整为5.1%,铁精矿粉相应调整为89.4%,再次计算获得生球干基化学成分为TFe 60.2%,CaO 7.0%,MgO 1.7%,SiO2 4.7%,Al2O3 4.4%,S 0.8%,生球碱度为0.96,满足要求,将原料按该比例加水混合配料;
3)将步骤2)所得混合物通过圆盘造球机加工为8~16mm的生球团供下一步使用,不合规格余料返回配料;
4)将生球团送入链篦机预热,布料厚度为175mm,干燥段温度210℃,抽干I段温度为320℃,抽干I段温度为680℃,预热温度为910℃,预热时间为18min;
5)预热后的球团送入回转窑进行烧结,烧结温度为1280℃,烧结时间为18min;烧结过程中产生的SO2进入烟气,进一步被石灰石-石膏法等烟气脱硫系统捕获形成脱硫石膏并二次利用,实现S素的无害化;
6)烧结后所得球团矿产品,抗压强度达到2580N/个,S含量0.1%,满足高炉生产要求。
实施例三:
本实施例涉及各原料化学成分如表3。
表3.实施例3各原料化学成分(%)
实施例1 | TFe | CaO | MgO | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | S |
脱硫固废 | 30.1 | 3.7 | 1.9 | 2.1 | 28.1 | 23.2 |
铁精矿粉 | 67.6 | 4.1 | 2.1 | 1.2 | 0.7 | 0.4 |
石灰粉 | 0.3 | 95.4 | 3.2 | 0.6 | 0.3 | 0.08 |
膨润土 | 10.3 | 0.9 | 2.2 | 68.2 | 14.7 | 0.1 |
如图1所示,本实施例提供一种冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,包括如下步骤:
1)将脱硫固废送入球磨机中粉磨,粉磨时间为19min,粉磨后过筛,30目以上部分返回球磨再次粉磨,30目以下部分用于下一步;
2)根据原料化学成分设计配合比,为尽可能多处理脱硫固废,让生球S含量接近2.0%,按6.5%设计,膨润土和石灰粉分别按最小值2.0%和0.0%设计,其余全用铁精矿粉,按91.5%设计,获得初步的生球干基化学成分为TFe 64.0%,CaO 4.0%,MgO 2.1%,SiO2 2.6%,Al2O3 2.8%,S 1.9%,生球碱度为1.14。碱度高于要求,需提高膨润土配入量,将膨润土配入量调整为2.7%,铁精矿粉相应调整为90.8%,再次计算获得生球干基化学成分为TFe63.6%,CaO 4.0%,MgO 2.1%,SiO2 3.1%,Al2O3 2.9%,S 1.9%,生球碱度为1.03,满足要求,将原料按该比例加水混合配料;
3)将步骤2)所得混合物通过圆盘造球机加工为8~16mm的生球团供下一步使用,不合规格余料返回配料;
4)将生球团送入链篦机预热,布料厚度为185mm,干燥段温度240℃,抽干I段温度为400℃,抽干I段温度为720℃,预热温度为950℃,预热时间为15min;
5)预热后的球团送入回转窑进行烧结,烧结温度为1200℃,烧结时间为15min;烧结过程中产生的SO2进入烟气,进一步被石灰石-石膏法等烟气脱硫系统捕获形成脱硫石膏并二次利用,实现S素的无害化;
6)烧结后所得球团矿产品,抗压强度达到2550N/个,S含量0.2%,满足高炉生产要求。
实施例四:
本实施例涉及各原料化学成分如表3。
表4.实施例4各原料化学成分(%)
实施例1 | TFe | CaO | MgO | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | S |
脱硫固废 | 29.2 | 3.1 | 1.9 | 2.7 | 29.8 | 22.9 |
铁精矿粉 | 67.1 | 4.3 | 2.7 | 1.5 | 1.9 | 0.4 |
石灰粉 | 0.2 | 95.4 | 3.2 | 0.7 | 0.3 | 0.08 |
膨润土 | 9.7 | 0.4 | 1.3 | 70.2 | 15.1 | 0.1 |
如图1所示,本实施例提供一种冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,包括如下步骤:
1)将脱硫固废送入球磨机中粉磨,粉磨时间为28min,粉磨后过筛,30目以上部分返回球磨再次粉磨,30目以下部分用于下一步;
2)根据原料化学成分设计配合比,为尽可能多处理脱硫固废,让生球S含量接近2.0%,按6.5%设计,膨润土和石灰粉分别按最小值2.0%和0.0%设计,其余全用铁精矿粉,按91.5%设计,获得初步的生球干基化学成分为TFe63.5%,CaO 4.1%,MgO 2.6%,SiO2 3.0%,Al2O3 4.0%,S 1.9%,生球碱度为0.98,满足要求,直接将原料按该比例加水混合配料;
3)将步骤2)所得混合物通过圆盘造球机加工为8~16mm的生球团供下一步使用,不合规格余料返回配料;
4)将生球团送入链篦机预热,布料厚度为190mm,干燥段温度270℃,抽干I段温度为430℃,抽干I段温度为780℃,预热温度为980℃,预热时间为20min;
5)预热后的球团送入回转窑进行烧结,烧结温度为1290℃,烧结时间为20min;烧结过程中产生的SO2进入烟气,进一步被石灰石-石膏法等烟气脱硫系统捕获形成脱硫石膏并二次利用,实现S素的无害化;
6)烧结后所得球团矿产品,抗压强度达到2600N/个,S含量0.2%,满足高炉生产要求。
以上,仅为本发明的具体实施方式,应当指出,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭示的技术范围内,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,其余未详细说明的为现有技术。
Claims (10)
1.一种冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、对脱硫固废进行粉磨,得脱硫固废粉末;
S2、将脱硫固废粉末与铁精矿粉、石灰粉、膨润土按设定比例加水混合配料,然后加工为生球团;
S3、在配置有脱硫系统的炉窑中依次对生球团进行预热和烧结,烧结后自然冷却,即可得到球团矿产品。
2.根据权利要求1所述的冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,其特征在于,所述步骤S1中,脱硫固废粉末粒度为30目以下。
3.根据权利要求1所述的冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述铁精矿粉化学成分为:63.0%≤TFe≤70.0%,CaO≤5.0%,MgO≤5.0%,SiO2≤5.0%,Al2O3≤5.0%,S≤1.0%,余量为与Fe元素结合的O元素及其它不可避免的杂质元素,其粒度为100目以下颗粒的质量≥90%。
4.根据权利要求1所述的冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述石灰粉化学成分为:CaO≥95.0%,TFe≤0.5%,CaO≤2.0%,MgO≤5.0%,SiO2≤2.0%,Al2O3≤2.0%,S≤0.1%,余量为其它不可避免的杂质元素,其粒度为100目以下的颗粒质量≥90%。
5.根据权利要求1所述的冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述膨润土化学成分为:TFe≤15.0%,CaO≤2.0%,MgO≤5.0%,60%≤SiO2≤75.0%,10%≤Al2O3≤20.0%,S≤0.2%,余量为其它不可避免的杂质元素,其粒度为100目以下的颗粒质量≥90%。
6.根据权利要求1所述的冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,其特征在于,所述步骤S2中,在首先满足生球团中TFe和S含量达到要求前提下,进一步通过石灰和硼润土调整生球团碱度,所述膨润土配入量为2.0~3.5%。
7.根据权利要求1~6任一项所述的冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述生球团直径为8~16mm;所述生球团化学成分中TFe≥60.0%、S≤2.0%,所述生球团碱度(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.95~1.05。
8.根据权利要求1所述的冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述生球团的预热过程为:将生球团送入链篦机预热,布料厚度为170~200mm,干燥段温度200~280℃,抽干I段温度为300~450℃,抽干I段温度为650~800℃,预热温度为900~1000℃,预热时间为10~20min。
9.根据权利要求1或8所述的冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述生球团的烧结过程为:将预热后的球团送入回转窑进行烧结,烧结温度为1100~1300℃,烧结时间为10~20min。
10.根据权利要求1所述的冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述球团矿产品的抗压强度达到2500N/个以上,S含量≤0.3%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211055342.4A CN115386725B (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211055342.4A CN115386725B (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115386725A true CN115386725A (zh) | 2022-11-25 |
CN115386725B CN115386725B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=84124915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211055342.4A Active CN115386725B (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115386725B (zh) |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU5261173A (en) * | 1972-02-28 | 1974-08-29 | Kobe Steel, Ltd | A process for producing reduced self-fluxed iron ore pellets |
DE3733332C1 (en) * | 1987-10-02 | 1988-11-24 | Gfr Aufbereitung Reststoffe | Process for sinter roasting of sulphidic ores |
JP2002212646A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-07-31 | Kobe Steel Ltd | 鉄鉱石ペレットの製造方法 |
JP2003138305A (ja) * | 2001-10-30 | 2003-05-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 回収スラグの利用方法 |
JP2008095167A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Nippon Steel Corp | 脱硫スラグを用いた粉体の造粒方法 |
CN102021318A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-04-20 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种镁质自熔性球团矿及其制备方法 |
CN102242254A (zh) * | 2011-06-29 | 2011-11-16 | 中南大学 | 高硫铁矿球团强化焙烧固结工艺 |
KR20120115788A (ko) * | 2011-04-11 | 2012-10-19 | 주식회사 포스코 | 탈황 반응재를 이용한 소결광 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 소결광 |
JP2014214914A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | Jfeスチール株式会社 | 焼結排ガス脱硫装置の焼結排ガス冷却方法 |
CN104357657A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-02-18 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种利用转炉除尘灰制备氧化球团的方法 |
CN108715930A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-10-30 | 中南大学 | 一种废弃脱硫剂应用于烧结的处理方法 |
CN108796215A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-13 | 中南大学 | 一种废弃脱硫剂的处理方法 |
CN109266840A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-01-25 | 福建龙净脱硫脱硝工程有限公司 | 一种球团矿及其生产方法 |
CN112813258A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 铜陵有色金属集团股份有限公司 | 一种利用中和渣和硫酸渣生产碱性球团的方法 |
CN114890448A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-12 | 北京科技大学 | 一种脱硫石膏的资源化处理方法 |
-
2022
- 2022-08-31 CN CN202211055342.4A patent/CN115386725B/zh active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU5261173A (en) * | 1972-02-28 | 1974-08-29 | Kobe Steel, Ltd | A process for producing reduced self-fluxed iron ore pellets |
DE3733332C1 (en) * | 1987-10-02 | 1988-11-24 | Gfr Aufbereitung Reststoffe | Process for sinter roasting of sulphidic ores |
JP2002212646A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-07-31 | Kobe Steel Ltd | 鉄鉱石ペレットの製造方法 |
JP2003138305A (ja) * | 2001-10-30 | 2003-05-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 回収スラグの利用方法 |
JP2008095167A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Nippon Steel Corp | 脱硫スラグを用いた粉体の造粒方法 |
CN102021318A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-04-20 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种镁质自熔性球团矿及其制备方法 |
KR20120115788A (ko) * | 2011-04-11 | 2012-10-19 | 주식회사 포스코 | 탈황 반응재를 이용한 소결광 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 소결광 |
CN102242254A (zh) * | 2011-06-29 | 2011-11-16 | 中南大学 | 高硫铁矿球团强化焙烧固结工艺 |
JP2014214914A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | Jfeスチール株式会社 | 焼結排ガス脱硫装置の焼結排ガス冷却方法 |
CN104357657A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-02-18 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种利用转炉除尘灰制备氧化球团的方法 |
CN108715930A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-10-30 | 中南大学 | 一种废弃脱硫剂应用于烧结的处理方法 |
CN108796215A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-13 | 中南大学 | 一种废弃脱硫剂的处理方法 |
CN109266840A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-01-25 | 福建龙净脱硫脱硝工程有限公司 | 一种球团矿及其生产方法 |
CN112813258A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 铜陵有色金属集团股份有限公司 | 一种利用中和渣和硫酸渣生产碱性球团的方法 |
CN114890448A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-12 | 北京科技大学 | 一种脱硫石膏的资源化处理方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
徐光泽: "硫铁矿焙烧渣制高炉炼铁用球团装置的生产实践", 硫酸工业, no. 06, 25 December 2013 (2013-12-25) * |
范建军: "碱度对细粒级铁矿粉球团性能的影响", 钢铁研究学报, no. 05, 15 May 2019 (2019-05-15) * |
许满兴: "《固废催化材料的开发及在节能环保领域的应用》", 31 March 2021, 北京中国财政经济出版社, pages: 181 * |
许满兴: "《钢铁冶金原料燃料及辅助材料》", 北京中国财政经济出版社, pages: 181 * |
黄学能: ""废脱硫剂用于烧结配矿的试验"", 武钢技术, vol. 52, no. 2, pages 286 - 287 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115386725B (zh) | 2024-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101805827B (zh) | 污泥氧化球团及制造方法 | |
CN110404936B (zh) | 一种半干法脱硫灰综合处理方法 | |
CN101220312A (zh) | 高炉喷煤催化燃烧助燃剂 | |
CN101717843A (zh) | 含硫精炼废渣用于精炼渣的利用方法 | |
CN101091867A (zh) | 循环流化床锅炉高效脱硫与粉煤灰制备低热水泥技术 | |
CN110981231B (zh) | 基于干法旋窑水泥生产线协同处理电解锰渣的设备及方法 | |
CN108383089A (zh) | 一种利用黄铁矿同时还原磷石膏及钛白废渣绿矾制硫酸的方法 | |
CN115505745B (zh) | 利用钢渣质热耦合技术处理烧结工序除尘灰的方法 | |
CN113683108A (zh) | 一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法 | |
CN102839281B (zh) | 利用转底炉直接还原生产高炉护炉用含钛金属化球团的方法 | |
CN115286266B (zh) | 一种利用磷石膏的负碳熟料及其制备方法 | |
CN1458289A (zh) | 钢铁尘泥全部炼钢实现零排放的方法 | |
CN110093471A (zh) | 一种高效低耗赤泥综合利用方法 | |
CN111254277A (zh) | 球团废脱硫灰返烧结配矿回收利用的方法 | |
KR100732606B1 (ko) | 소결 탈황더스트를 사용한 시멘트 자극제의 제조방법 및이를 함유한 시멘트 | |
CN115679097A (zh) | 一种用转炉渣和精炼除尘灰资源化炼铁瓦斯灰的方法 | |
CN110844888A (zh) | 一种脱硫灰还原-氧化两段处理的方法 | |
AU2022200483B1 (en) | Method for recovering valuable metal from high-zinc and high-lead smelting slag | |
CN205152076U (zh) | 电解锰渣资源化利用系统 | |
CN112813258B (zh) | 一种利用中和渣和硫酸渣生产碱性球团的方法 | |
CN103215437A (zh) | 一种利用镍渣、高炉瓦斯灰及炼钢og泥生产含镍珠铁的方法 | |
CN101239706B (zh) | 一种硫酸钙生产硫化钙的方法 | |
CN115386725B (zh) | 冶金含铁脱硫固废的资源化处理方法 | |
CN211497686U (zh) | 一种赤泥热解还原综合利用系统 | |
Zhang et al. | Sulfur migration behavior in sintering and pelletizing processes: A review |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |