CN116727403A - 一种从含铬铁不锈钢渣中回收铬铁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从含铬铁钢铁工业废渣中回收金属铬铁资源的方法，具体涉及一种从铬铁不锈钢钢渣中回收铬铁的方法。将不锈钢钢渣通过筛分、一次破碎、五次干式磁选、熔炼、除渣的工艺流程，可实现不锈钢钢渣中铬铁品位从Cr1.0%‑2.0%、Fe8~10%富集到Cr：5%‑8%、Fe：80%‑85%。本发明具有金属铁回收品位高、工艺流程新颖、操作方便、生产成本低以及适用于处理多种含铬铁元素钢渣等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种从钢铁工业废渣中回收铬铁资源的方法，具体涉及一种从含铬铁不锈钢钢渣中回收铬铁的方法。
背景技术
钢渣作为冶炼工艺流程的衍生物随着钢产量的提高，钢渣每年堆存产量不断递增,每吨钢产生的渣量为钢量的10~15%左右。我国钢渣利用率仅为25%左右，国内堆放量已达几亿吨。钢渣分为含铬铁不锈钢钢渣、电炉钢渣以及平炉钢渣，目前所产生的含铬铁不锈钢钢渣因含有铬元素回收利用较低，大部分堆存在冶金渣厂，只有少量的大块渣钢用于回供炼钢工序，这部分含有铬铁的工业废渣目前仍没有得到很好的综合利用。
发明内容
本发明目的在于提供一种从含铬铁不锈钢钢渣中回收铬铁的方法，以实现铁资源的二次利用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种从含铬铁不锈钢钢渣中回收铬铁的方法，包括以下步骤：
S1:筛分，将含铬铁不锈钢钢渣中的大块渣铁利用除铁器进行筛分去除；所述含铬铁不锈钢钢渣的铬铁品位为Cr：1.0%~2.0%；Fe：8~10%。
S2:破碎，将S1中去除大块渣铁的含铬铁不锈钢钢渣利用破碎机进行破碎，使破碎后的含铬铁不锈钢钢渣粒度在5mm以下，该粒度下金属物质和尾渣分离效果较好，尾渣中金属含量较低；
S3：五次连续干式磁选，将S2中所得粒度在5mm以下的含铬铁不锈钢钢渣进行干式磁选抛尾，每次得到的精矿继续干式磁选抛尾，经过连续五次干选磁选后最终得到磁性粗钢渣；所述五次干式磁选的磁感应强度依次为0.15T、0.15T、0.18T、0.18T、0.20T，逐步提高磁感应强度，以便获得品位更高的磁性粗钢渣，最终得到磁性粗钢渣的铬铁品位为Cr：2.8%~3.0%；Fe：37.0~41.0%；
S4:熔炼，将S3中所得磁性粗钢渣加入还原剂煤粒，混合后放入石墨坩埚中，在高频感应加热电炉中进行熔炼，将熔炼产物置于空气中冷却；还原剂煤粒的加入量为磁性粗钢渣加入量的10%~30%，熔炼时长为100min~120min，熔炼温度为1500℃~1700℃。
S5:除渣，将S4中所得熔炼产物加入颚式破碎机进行二次破碎，使破碎后的熔炼产物粒度在20mm~25mm。
本发明的有益效果如下：
1.通过将破碎加磁选后铬铁品位为Cr 2.8%-3.0%、Fe37.0~41.0%的磁性粗钢渣放置高频感应加热电炉中，同时加入还原剂煤粒进行高温熔炼，可实现铁与渣的高效分离；
2.含铬铁不锈钢钢渣经过高频感应加热电炉获得的磁性产物，铬铁品位在5%-8%、Fe：80%-85%，并且粒度为20mm~25mm之间，同时由于铁铬品位高、粒度大，有利于钢渣的直接回收使用；
3.所述方法相比于传统工艺方法，不仅所得产物铁品位更高，而且采用干磨干选的工艺流程更简单，操作更方便，具有较好的经济性和实用性。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步解释说明。
实施例1
S1：筛分，取钢渣铬铁品位在Cr：1.30%、Fe 8.49%的含铬铁不锈钢钢渣30kg，利用除铁器将大块渣铁分离，得到去除大块渣铁的含铬铁不锈钢钢渣28.95kg，其中大块渣铁的粒度≥100mm，并且分离出的大块渣铁铁品位含量高，可直接作为精矿回收利用。
S2:破碎，将S1中去除大块渣铁的含铬铁不锈钢钢渣利用颚式破碎机进行破碎，使破碎后的含铬铁不锈钢钢渣粒度在5mm以下；
S3：干式磁选，将S2中所得粒度在5mm以下的含铬铁不锈钢钢渣利用皮带式永磁滚筒进行干式磁性分选，得到磁性粗钢渣1.15kg和弱磁性尾渣27.80kg；其中皮带式永磁滚筒表面的磁感应强度为0.15T,得到的磁性粗钢渣的品位为Cr 2.86%、Fe39.50% 。
S4:熔炼，将S3中所得磁性粗钢渣称取1kg放置在φ25mm的石墨坩埚中，加入200g煤粒作为还原剂，采用GP-160型高频感应加热电炉进行熔炼，熔炼频率为2100HZ，熔炼时间为110min，熔炼温度为1700℃，并采用循环冷却水的方式对炉体降温。熔炼结束后，将坩埚放在空气中自然冷却。
S5:除渣，将S4中所得熔炼产物加入颚式破碎机进行二次破碎，使破碎后的熔炼产物粒度在20~25mm。目的在于经过反复挤压破碎使渣粉脱离，以获得铁品位较高的熔炼产物，最终获得的熔炼产物铬铬铁品位在Cr 6.92%、Fe 84.7%，数据如下表1所示：
表1 实施例1处理前后产物化学元素对比
上述过程中分选出的弱磁性尾渣铁品位含量低，可合并处理后作为公路基建材料，实现固体废弃物零堆存的目标。
实施例2
S1：筛分，钢渣铬铁品位在Cr 1.05%、Fe 9.06%的含铬铁不锈钢钢渣40kg，利用除铁器将大块渣铁分离，得到去除大块渣铁的含铬铁不锈钢钢渣38.25kg，其中大块渣铁的粒度≥100mm，并且分离出的大块渣铁铁品位含量高，可直接作为精矿回收利用。
S2:一次破碎，将S1中去除大块渣铁的含铬铁不锈钢钢渣利用颚式破碎机进行破碎，使破碎后的含铬铁不锈钢钢渣粒度在5mm以下；
S3：干式磁选，将S2中所得粒度在5mm以下的含铬铁不锈钢钢渣利用皮带式永磁滚筒进行干式磁性分选，得到磁性粗钢渣1.75kg和弱磁性尾矿36.50kg；其中皮带式永磁滚筒表面的磁感应强度为0.15T,经分析测定得到的磁性粗钢渣铬铁品位为Cr 2.95%、Fe40.32% 。
S4:熔炼，将S3中所得磁性粗钢渣称取1kg，还原剂煤粒160g混匀，放置在φ25mm的石墨坩埚中，采用GP-160型高频感应加热电炉进行熔炼，熔炼频率为2200HZ，熔炼时间为100min，熔炼温度为1650℃，并采用循环冷却水的方式对炉体降温。熔炼结束后，将坩埚放在空气中自然冷却。
S5:除渣，将S4中所得熔炼产物加入颚式破碎机进行二次破碎，使破碎后的熔炼产物粒度在20~25mm。目的在于经过反复挤压破碎使渣粉脱离，以获得铁品位较高的熔炼产物铬铁品位在Cr 6.00%、Fe 87.6%，具体数据如下表2所示：
表2 实施例2处理前后产物化学元素对比
上述过程中分选出的弱磁性尾渣铁品位含量低，可合并处理后作为公路基建材料，实现固体废弃物零堆存的目标。
Claims (6)
1.一种从含铬铁不锈钢钢渣中回收铬铁的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1:筛分，将含铬铁不锈钢钢渣中的大块渣铁利用除铁器进行筛分去除；
S2:破碎，将S1中去除大块渣铁的含铬铁不锈钢钢渣利用破碎机进行破碎，使破碎后的含铬铁不锈钢钢渣粒度在5mm以下；
S3：五次连续干式磁选，将S2中所得粒度在5mm以下的含铬铁不锈钢钢渣进行干式磁选抛尾，每次得到的精矿继续干式磁选抛尾，经过连续五次干选磁选后最终得到磁性粗钢渣；
S4:熔炼，将S3中所得磁性粗钢渣加入还原剂煤粒，混合后放入石墨坩埚中，在高频感应加热电炉中进行熔炼，将熔炼产物置于空气中冷却；
S5:除渣，将S4中所得熔炼产物加入颚式破碎机进行二次破碎，使破碎后的熔炼产物粒度在20~25mm。
2.根据权利要求1所述一种从含铬铁不锈钢钢渣中回收铬铁的方法，其特征在于：所述S1中含铬铁不锈钢钢渣的铬铁品位为Cr：1.0%~2.0%；Fe：8~10%。
3.根据权利要求1所述一种从含铬铁不锈钢钢渣中回收铬铁的方法，其特征在于：所述S3中干式磁选的磁感应强度为0.15~0.20T。
4.根据权利要求1所述一种从含铬铁不锈钢钢渣中回收铬铁的方法，其特征在于：所述S3中磁性粗钢渣的铬铁品位为Cr： 2.8%~3.0%；Fe：37.0%~41.0%。
5.根据权利要求1所述一种从含铬铁不锈钢钢渣中回收铬铁的方法，其特征在于：所述S4中还原剂煤粒的加入量为磁性粗钢渣加入量的10%~30%，熔炼时长为100min~120min，熔炼温度为1500℃~1700℃。
6.根据权利要求1所述一种从含铬铁不锈钢钢渣中回收铬铁的方法，其特征在于：所述S4中熔炼产物中的铬铁品位Cr：5%~8%、Fe：80%~85%。
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