CN1390795A - 一种钢渣处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于从固体物料分离固体物料的领域，主要涉及炼钢钢渣的处理方法及其综合利用。本发明钢渣处理方法以钢渣和初选渣钢为原料，采用一套闭路循环生产工艺流程，分别经筛分、负压球磨，干式磁选和风力分级等工序，获得四种高效优质和高附加值的产品，即含铁量大于90％的可用于炼钢的优质废钢，用于炼铁的高品位铁精粉，用作水泥和混凝土高活性掺合料的钢渣微粉和用于高等级公路路面的钢渣沥青混凝土面层集料。真正做到了钢渣零排放，彻底地解决了钢渣对环境的污染。

Description

一种钢渣处理方法
技术领域
本发明属于从固体物料分离固体物料的领域，主要涉及炼钢钢渣的分离处理，特别涉及初选渣钢和钢渣的深加工。
背景技术
钢渣是炼钢的必然产物，我国每年产生的钢渣达1500万吨之多。因此，对钢渣的有效处理及综合利用一直是人们关注的问题，国内外许多生产厂家对钢渣的综合利用都进行了研究和开发。但至今仍处于简单的、低质量的、低附加值的破碎.筛选的初级产品阶段。选出来的渣钢含铁量不高，为30～60％，只能用作炼铁原料，剩下的钢渣也只能分别用于炼铁烧结配料、铺路和一般建筑材料。污染环境和大量积存钢渣的灾害，长期未能彻底解决。
北京首都钢铁公司在全国冶金企业中是钢渣处理较好的厂家之一，该公司的钢渣处理生产线通过传统的破碎、筛分、选别方法，所生产出的产品也是粗级的低附加值低的。所生产的粒度为30～300mm的渣钢，含铁量只有30～60％，只能用于炼铁原料回收利用，除回收少量金属铁外，大部分只能用于铺路或用于普通建材，粒度为0～10mm的钢渣粉，含Fe量约为17％，但CaO含量较高，可达40％，循环使用，含磷量逐年增高，影响钢铁质量，现已停止使用，大量堆存。
综上所述，现有技术对钢渣处理的较好的结果只获得含铁量为30～60％的渣钢，作为炼铁原料，其余的只能铺路和作为建筑材料，附加值都较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能生产出高效优质、高附加值产品的，且能耗少成本低的一种钢渣处理方法。
针对上述目的，本发明的主要技术方案是以钢渣和经初步处理的渣钢为原料，采用一套闭路循环流程，分别经筛选、球磨、风力分级、磁选等工艺生产四种高效优质及高附加值的产品，即含铁量大于90％的可用于炼钢的优质废钢，用于炼铁的含铁量60～68％的高品位铁精粉，可用作水泥和混凝土高活性掺合料的比表面积为350～650m2/kg的钢渣微粉和可用于高等级公路路面的钢渣沥青混凝土面层集料。
附图1为本发明钢渣处理方法的工艺流程图。图中，1为振动筛，2为干式球磨机，3为旋风式选粉机，4为干式磁选机，5为风扫磨，6为沉降箱，7为旋风式除尘器，8为布袋式除尘器；9为优质废钢库；10为高效钢渣微粉仓；11为铁精粉仓；12为钢渣沥青混凝土集料库。现根据该工艺流程图对本发明的技术方案作详细说明。
1.以含铁量为30～60％，粒度为10～300mm的粗选渣钢为原料生产含铁量＞90％的优质废钢、高效钢渣微粉和高品位铁精粉的工艺流程，其具体的工艺步骤为：球磨、重力分级、微粉捕捉、磁选，现分述如下：
a.球磨
球磨在风扫磨5中进行，将粒度为10～300mm的粗选渣钢放入风扫磨5中进行打磨，风扫磨5中预先加入钢球，渣钢块与渣钢块之间、钢球与渣钢块之间互相冲击、挤压、研磨粉碎，促使渣与钢分离。而且在球磨过程中采用负压风力操作，风压为2～10KPa，风量为1000～5000m3/h.t渣钢。一边研磨，一边用负压将比重轻的渣粉吸走，迫使渣钢分离；分离结果一是未被风力吸走的粒度为0～100mm的含铁量大于90％的渣钢，进入优质废钢库9中，可作为优质废钢用于炼钢；一是被风力吸走的粒度为0～1mm的渣粉。
b.重力分级
重力分级在沉降箱6中进行，由风扫磨5中分出的粒度为0～1mm的渣粉进入沉降箱6中进行重力分级，粒度为0～0.1mm的渣粉则进入微粉捕捉系统中；重量大、比重大的粒度为0.1～1mm的进入干式磁选机4中，含Fe品位为60-68％的铁精粉则进入铁精粉仓11中；含金属铁量小于0.8％的磁选尾矿再进入干式球磨机2中进行研磨。
c.微粉捕捉
微粉捕捉先后在旋风式除尘器7和布袋式除尘器8中进行，由重力分级分出的重量小、粒度为0～0.1mm的渣粉进入旋风式除尘器7中，其中，粒度小于0.074mm的渣粉即被捕捉收集进入高效钢渣微粉仓10中，粒度更小的渣粉则进入布袋式除尘器8中，其中粒度小于0.045mm的渣粉也被捕捉收集进入高效钢渣微粉仓10中。这部分钢渣微粉的比表面为350～620m2/kg。
上述微粉捕捉系统所采用的风压为1～3KPa。
2.以炼钢钢渣为原料，生产铁精粉.高效钢渣微粉和钢渣沥青混凝土集料的钢渣处理方法，该方法的工艺步骤包括筛分、球磨、分选和磁选，现分述如下：
a.筛分
筛分前将钢渣破碎分选成粒度为0～10mm的钢渣。筛分在振动筛分机1上进行，将粒度为0～10mm的钢渣进入振动筛分机1中进行筛选，筛分后，粒度为3～10mm的筛上物钢渣，则进入钢渣沥青混凝土集料库12中，可作为沥青混凝土面层集料；粒度为0～3mm的钢渣则进入球磨阶段。
b.球磨
球磨在干式球磨机2中进行，经筛分后粒度为0～3mm的钢渣进入干式球磨机2中进行球磨，球磨后，钢渣的粒度达到0～1.0mm，然后进入分选。
c.分选
分选在旋风选粉机3中进行，经球磨后，粒度为0～1.0mm的钢渣进入旋风选粉机3中进行分选，系统风压为1～3KPa，流量为10000～25000m3/h。在分选过程中，粒度小于0.045mm的钢渣进入高效钢渣微粉仑10中，粒度为0.1～1.0mm的钢渣则进入磁选阶段。
d.磁选
磁选在干式磁选机4上进行，经分选后，粒度为0.1～1.0mm的钢渣进入干式磁选机4中进行磁选，磁选后，含金属铁小于0.8％的尾矿则再进入干式球磨机2中再进行研磨，而含金属铁大于0.8％的钢渣粉则进入铁精粉库11中，这部分铁精粉的含Fe量可达到60～68％。
本发明上述全套生产工艺流程中，各操作点均设有除尘装置，通过管道汇集于旋风式除尘器7和布袋式除尘器8中。
经本发明所述的钢渣处理方法对钢渣和渣钢进行处理后，可生产四种高效优质的和高附加值的产品：
1)含Fe量大于90％可用作炼钢的优质废钢；
2)比表面为350～650m2/kg的可用作水泥和混凝土高活性掺合料
  的高效钢渣微粉。
3)用于炼铁的含Fe量为60～68％的高品位铁精粉。
4)可用于高等级公路路面的钢渣沥青混凝土面层集料。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)可获得上述四种高效优质的和高附加值的产品，特别是可获得
  含Fe量大于90％的优质废钢和比表面为350～650m2/kg的高
  效钢渣微粉。
2)处理方法最终的所有产品都是可有效应用的，真正做到了钢渣
  零排放，彻底解决了钢渣污染环境的问题。
3)全套生产工艺流程中均设有除尘设备，并通过管道汇集于旋风
  式除尘器7和布袋式除尘器8.中，生产车间厂房内粉尘浓度达
  标，消除了环境污染。
4)工艺设备简单、投资少、成本低，并充分利用钢渣资源和各钢
  厂生产的含Fe量为30～60％的粗选渣钢，经济效益显著。
实施例
采用本发明所述的钢渣处理方法，对三批渣钢和一批钢渣进行处理。批号1、2、3的原料为渣钢，批号4的原料为钢渣。
四个批号原料的粒度，含铁量如表1所示。
原料为渣钢的批号1、2、3分别进入风扫磨5中进行研磨，研磨过程中采用负压操作，其风压和风流量也列入表1中，研磨后，未被负压吸走的，沉降下来的渣钢，则为含铁量大于90％的可作为炼钢用的优质废钢，其粒度和含铁量也列入表1中。研磨后被负压吸走粒度为0～1mm的渣钢粉进入沉降箱中进行重力分级，粒度分别小于0.074mm和0.045mm的钢渣微粉，通过微粉捕捉系统进入高效钢渣微粉仓10中，所得的3批高效钢渣微粉的技术参数及性能如表4所示。微粉捕捉系统所采用的风压如表1所示。重力分级后，粒度为0.1～1mm的渣粉则进入干式磁选机4中进行磁选。
批号为4的钢渣首先进入振动筛分机1中进行筛选，粒度为3～10mm的筛上物钢渣，则作为沥青混凝土集料进入成品库12中，这部分钢渣沥青混凝土集料的技术性能如表2所示。筛选后的筛下物再先后进入干式球磨机2，旋风选粉机3和干式磁选机4中进行研磨，分选和磁选。旋风选粉机3所采的风压和风流量列入表1中。
磁选后所得的含铁量为60～68％铁精粉的含铁量列入表3中，经分选后所得的高效钢渣微粉的技术参数和性能也列入表4中。
另外，在实施例所得的钢渣微粉中，还测试批号2的钢渣微粉的化学成分(wt)，即为：CaO 45.3％，SiO2 12.9％，MgO 9.38％，Al2O33.56％，MnO 1.11％，Fe2O3 20％，f-CaO 1.61％，MFe 0.756％，TFe7.95％，烧失量6.61％。
表1：实施例所采用的原料钢渣和渣钢以及所得优质废钢产品的粒度和含铁量，以及工艺过程的有关参数
表2：钢渣沥青混凝土集料产品性能
表3：高品位铁精粉产品的含铁量(wt％)
Figure A0212408100102
表4：实施例高效钢渣微粉产品的技术参数和性能

Claims (3)

1.一种钢渣处理方法，包括球磨、分选、磁选，其特征在于：以含Fe量为30～60％，粒度为10～300mm的粗选渣钢为原料，生产含Fe量＞90％的优质废钢.高效钢渣微粉和高品位铁精粉的工艺，其具体工艺步骤为：球磨、重力分级、微粉捕捉、磁选，现分述如下：
a.球磨
球磨在风扫球磨机(5)中进行，将粒度为10～300mm的粗选渣钢放入风扫磨(5)中进行球磨，在研磨过程中采用负压风力操作，风压力为2～10KPa，风量为1000～5000m3/h.t渣钢，一边研磨，一边用负压将渣粉吸走，迫使渣与钢分离；分离结果一是含Fe量大于90％粒度为0～100mm的渣钢，进入优质废钢库(9)中；一是粒度为0～1mm的渣粉；
b.重力分级
重力分级在沉降箱中(6)中进行，粒度为0～1mm的渣粉由风扫球磨机中分出后进入沉降箱(6)中进行重力分级，粒度为0～0.1mm的渣粉则进入微粉捕捉系统中，重量大，比重大，粒度为0.1～1mm的进入干式磁选机(4)中，经磁选后，含金属铁小于0.8％的磁选尾矿再进入干式球磨机(2)中进行粉磨；其余部分即成为铁精矿粉；
c.微粉捕捉
微粉捕捉先后在旋风式除尘器(7)和布袋式除尘器(8)中进行，由重力分级分出的重量小，粒度为0～0.1mm的渣粉进入旋风式除尘器(7)中，其中粒度小于0.074mm渣粉即被捕捉收集进入高效钢渣微粉仓(10)中，粒度更小的渣粉进入布袋式除尘器(8)中，粒度小于0.045mm的渣粉也被捕捉收集进入高效钢渣微粉成品仓(10)中，上述微粉捕捉系统所采用的风压为1～3KPa。
2.一种钢渣处理方法，包括粉磨、分选、磁选，且以炼钢钢渣为原料，其特征在于：
该处理方法的工序包括筛分、球磨、分选、磁选，并形成闭路循环系统，现分述如下：
a.筛分
筛分在振动筛分机(1)上进行，粒度为0～10mm的钢渣进入振动筛分机(1)中进行筛选，筛分后，粒度为3～10mm的筛上物钢渣进入钢渣沥青混凝土集料库(12)中，可作为沥青混凝土面层集料；筛分后粒度为0～3mm的钢渣进入球磨机中；
b.粉磨
经筛分后，粒度为0～3mm的钢渣进入干式球磨机(2)中进行球磨，球磨后，钢渣的粒度达到0～1.0mm，然后进入分选阶段；
c.分选
分选在旋风选粉机(3)中进行，粒度为0～1.0mm的钢渣进入旋风选粉机(3)中进行分选，系统的风压为1～3KPa，流量为10000～25000m3/h；
在旋风分选过程中，粒度小于0.045mm的钢渣则进入高效钢渣微粉仓(10)中，粒度为0.1～1.0mm的钢渣则进入磁选阶段；
d.磁选
经分选后粒度为0.1～1.0mm的钢渣进入干式磁选机(4)中进行磁选，经磁选后，含金属铁小于0.8％的尾矿再入干式球磨机(2)中重新研磨，而含铁品位为60～68％的铁精粉则进入铁精粉仓(11)中。
3.一种钢渣处理方法，其特征在于在全套生产工艺流程中，各操作点均设有除尘装置，通过管道汇集于旋风式除尘器(7)和布袋式除尘器(8)中。
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