CN1425509A

CN1425509A - 硫酸渣废料回收利用新工艺

Info

Publication number: CN1425509A
Application number: CN 02135839
Authority: CN
Inventors: 谢海泉; 谢海涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2003-06-25
Anticipated expiration: 2022-11-27
Also published as: CN1185054C

Abstract

本发明为炼铁技术领域提供一种硫酸渣废料回收利用新工艺。其主要特点在于：在对硫酸渣进行浮选、重选或磁选后的工艺流程中，采用冷固结模压造块工序，在所要模压造块的硫酸渣中，按照给定的比例配入胶粘剂、固化剂及添加剂，在搅拌机中充分混匀，然后在冲压机或对辊压机上进行压块，压出球形或椭球形等各种形状的成品，采用自然放置或人工养护的方式使冷固球团达到最佳的强度性能，即可用于冶金生产。与现有技术相比，采用该工艺可以有效的回收利用硫酸渣，并具有设备简单、制作方便、工艺流程短、设备投资少、节能以及无污染等优点。

Description

硫酸渣废料回收利用新工艺

技术领域：

本发明属于铁的冶炼技术领域，是一种用于炼铁工业的硫酸渣废料回收利用新工艺。

背景技术：

化工行业在用黄铁矿制取硫酸的过程中，最终会产生大量的硫酸渣废料。这些废料由于缺少有效的，可行的再利用方法，除一少部分作为炼铁的配料和建筑材料的填料得到再利用外，绝大部分作为废料而抛弃。这些废弃物不仅大量占用山沟、耕地，而且还造成极为广泛的污染面。由于常年的积累，这些硫酸渣对环境的污染已成为人们越来越重视的环境污染问题。

硫酸渣中含有大量的铁，如果能够合理利用这部分含铁资源，使他们能成为原料用于钢铁工业，那么就可以做到变废为宝，同时也在一定程度上解决了环境污染问题。

作为炼铁原料，首先要求有较高的铁品位，含铁量一般在55％以上，甚至60％以上，其次要求原料成型为具有一定大小和冷、热强度的球团，保证在炼铁过程中不粉碎、不破裂。同时还要求原料中含有尽可能少的硫和磷元素，以免影响钢铁的质量。

硫酸渣废料不能直接用于炼铁原料是因为(1)硫酸渣的颗粒较细，不能直接入炉，必须制成具有一定强度的球团才能入炉。(2)硫酸渣的铁品位较低，一般含铁量在50％以下，必须经过选矿提高硫酸渣的品位。(3)硫酸渣中还有一定数量没有完全燃烧的硫，它的含量一般在1％以上，炼铁前必须降低硫酸渣中的硫含量。因此，在把硫酸渣用于炼铁前必须经过一定的处理过程，使其符合炼铁原料要求才能用于炼铁工业。

现有的处理方法包括以下步骤：(1)浮选、重选或磁选，目的是提高硫酸渣的含铁品位，减少硫酸渣的硫含量。(2)采用烧结的方式将硫酸渣掺入铁精矿中，加入胶粘剂，混匀后经圆盘造球，最后烧结成具有一定强度的烧结球团。或将硫酸渣掺入铁精矿中，使用有机粘合剂，在低温条件下焙烧固化使之形成球团。该方法的缺点在于制备烧结球团时消耗大量的热量，同时烧结时会产生大量的空气污染，而且烧结时强大的热气流还会将细小的硫酸渣颗粒吹跑，造成不必要的浪费和大量的粉尘污染。而采用低温固化的工艺所制成的球团的热强度达不到要求，会影响炼铁企业的正常生产。因此，采用这种烧结或低温固化的方法不适应硫酸渣废料的大量回收利用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种在处理硫酸渣废料时采用冷固结技术模压造块，不用烧结和低温焙烧，具有设备简单、制作方便、工艺流程短、节能以及无污染的硫酸渣废料回收利用新工艺。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：在对硫酸渣进行浮选、重选或磁选后的工艺流程中，采用冷固结模压造块工序，在所要模压造块的硫酸渣、硫酸渣与铁精矿混合料、硫酸渣与含铁废料混合料中，按给定的比例配入胶粘剂、固化剂及添加剂，经搅拌机充分混匀后，在冲压机或对辊压机上进行压块，压出的成品为球形、椭球形、扁椭球形、圆柱形、非圆柱形、方形、矩形等各种形状。并采用自然放置或人工养护的方法使球团达到最佳的强度性能，即可用于冶金生产。

在模压造块工序中，配入的粘合剂可以采用有机胶粘剂、无机胶粘剂或有机、无机两种胶粘剂的联合使用。具体为：

当采用有机胶粘剂时，其配入量一般为硫酸渣的1％～10％。使用时，首先将硫酸渣与胶粘剂混合，然后根据需要加入适量的固化剂、引发剂等添加剂，充分混匀后在冲压机或对辊压球机上进行压块，自然放置到强度达到要求后即可用于冶金生产。

当采用无机胶粘剂时，其最佳配入量为硫酸渣的2％～12％。使用时将硫酸渣与胶粘剂和水一起混合，然后根据需要加入用于增强强度的细颗粒矿物填料的添加剂，其用量一般为硫酸渣的0.5％～1％。加入后充分混匀，最后在冲压机或对辊压球机上进行压块，自然放置到强度达到要求后即可用于冶金生产。

在进行压块时也可以联合使用有机胶粘剂和元机胶粘剂，使用时，首先将2％～10％的无机胶粘剂与硫酸渣以及水一起混合，然后加入1％～5％的有机胶粘剂和其它的添加剂，充分混匀后在冲压机或对辊压球机上进行压块，自然放置到强度达到要求后即可用于冶金生产。

按照上述工艺方法，可以有效的回收利用硫酸渣，由于在处理硫酸渣时采用冷固结工序进行模压造块，不用烧结和高温焙烧，而且生产的冷固结球团具有优良的生球落下强度和干球抗压强度性能，以及具有抗水、抗风化、抗老化等性能，尤其是当使用联合胶粘剂时，生球的落下强度大；干球的冷抗压强度及热抗压强度高，高温时球团不裂口，不破裂。因此，处理后的硫酸渣冷固球团用于炼铁时具备了良好的高温强度和还原性能。与现有技术相比，该新工艺具有设备单、制作方便、工艺流程短、设备投资少、节能以及无污染等优点。

具体实施方式：

本发明的硫酸渣原料回收利用新工艺，是在处理硫酸渣废料的工艺流程中，采用冷固结技术模压造块工艺步骤，具体为：

步骤一、首先对硫酸渣废料进行浮选、重选或磁选等，提高硫酸渣的含铁品位，使铁含量提高到60％以上，同时相应地降低硫酸渣中硫的含量，使硫酸渣中硫含量降低到0.3％以下，磷含量小于0.03％。(此步骤属常规工艺，不在赘述)

步骤二，将选后的硫酸渣进行冷固结模压造块。在所要模压造块的硫酸渣中，可以使用纯硫酸渣废料，也可以采用硫酸渣与0～30％的铁精矿混合料或硫酸渣与0～30％的含铁废料混合料，其中，含铁废料可以采用氧化铁皮、烟道灰、炼铁污泥等。按给定的比例配入胶粘剂、固化剂及添加剂，在搅拌机中充分混匀，然后在冲压机或对辊压机上进行压块，压出的成品为球形、椭球形、扁椭球形、圆柱形、非圆柱形、方形、矩形等各种形状。采用自然放置或人工养护的方法使球团达到最佳的强度性能，即可用于冶金生产。

在模压造块工序中，配入的胶粘剂可以为有机胶粘剂、无机胶粘剂或有机、无机两种胶粘剂的联合使用。其中，有机胶粘剂采用的是脲醛树脂、酚醛树脂、淀粉改性胶、白乳胶、沥青、纤维素以及聚乙烯醇等，它们的用量一般为硫酸渣的1％～10％。使用时，首先将硫酸渣与胶粘剂混合，然后根据需要加入适量的固化剂如：炉化铵，苯磺酸钠；添加剂如：纸浆纤维、丙纶短纤维等，充分混匀后在冲压机或对辊压球机上进行压块，自然放置到强度达到要求后即可用于冶金生产。

无机胶粘剂采用的石膏、水泥、石灰等，其最佳配入量为硫酸渣的2％～12％。使用时将硫酸渣与胶粘剂和水一起混合，然后根据需要加入其它添加剂，如：增强强度的细颗粒矿物填料，有偏硅酸钠增强剂、发泡剂、速凝剂、聚合物短纤维等。它们的用量一般为硫酸渣的0.5％～1％之间。加入后充分混匀，最后在冲压机或对辊压球机上进行压块，自然放置到强度达到要求后即可用于冶金生产。

在压块时也可以联合使用有机胶粘剂和无机胶粘剂，可以使用以上提到的有机胶粘剂中任意一种或两种与无机胶粘剂中的一种混合使用。使用时，首先将2％～10％的无机胶粘剂与硫酸渣以及水一起混合，然后加入1％～5％的有机胶粘剂和其它的添加剂，充分混匀后在冲压机或对辊压球机上进行压块，自然放置到强度达到要求后即可用于冶金生产。

在本发明中，对于使用的有机胶粘剂来说，使用脲醛树脂的生球落下强度要好一些，但使用酚醛树脂的干球强度要更好些。这是因为脲醛树脂胶粘剂在常温时的固化速度较快。因此使用脲醛树脂作胶粘剂的球团的生球强度较大。而经充分固化后的酚醛树脂较脲醛树脂的强度大，且具有较好的耐高温性能，所以使用酚醛树脂作胶粘剂的球团的干球强度大。树脂胶粘剂和纤维不仅提供了较高的生球强度，而且由于有机树脂和纤维的存在，球团在高温时会引起有机物的燃烧，一方面使其周围矿物熔化提高了球团的高温强度，另一方面，燃烧后的有机物留下的空隙提高了球团与还原气体的接触面积，提高了球团的还原性。用有机胶粘剂和无机胶粘剂共同配制的耐高温胶粘剂，它的特点是；生球落下强度大，干球的冷抗压强度及热抗压强度高，高温时球团不裂口、不破裂。

Claims

1、一种硫酸渣废料回收利用新工艺，其特征在于：在对硫酸渣进行浮选、重选或磁选后的工艺流程中，采用冷固结模压造块工序，在所要模压造块的硫酸渣、硫酸渣与铁精矿混合料、硫酸渣与含铁废料混合料中，按照给定的比例配入胶粘剂、固化剂及添加剂，在搅拌机中充分混匀，然后在冲压机或对辊压机上进行压块，压出的成品为球形、椭球形、扁椭球形、圆柱形、非圆柱形、方形、矩形等各种形状，并采用自然放置或人工养护的方法使冷固球团达到最佳的强度性能。

2、根据权利要求1所述的硫酸渣废料回收利用新工艺，其特征在于：在模压造块工序中，配入的胶粘剂可以采用有机胶粘剂、无机胶粘剂或有机、无机两种胶粘剂的联合使用。

3、根据权利要求1或2所述的硫酸渣废料回收利用新工艺，其特征在于：当采用有机胶粘剂时，其配入量一般为硫酸渣的1％～10％。使用时，首先将硫酸渣与胶粘剂混合，然后根据需要加入适量的固化剂和添加剂。

4、根据权利要求3所述的硫酸渣废料回收利用新工艺，其特征在于：有机胶粘剂采用的是脲醛树脂、酚醛树脂、淀粉改性胶、白乳胶、沥青、纤维素以及聚乙烯醇；固化剂采用的是炉化铵、苯磺酸钠，添加剂采用的是纸浆纤维、丙纶短纤维。

5、根据权利要求1或2所述的硫酸渣废料回收利用新工艺，其特征在于：当采用无机胶粘剂时，其最佳配入量为硫酸渣的2％～12％。使用时将硫酸渣与胶粘剂和水一起混合，然后根据需要加入用于增强强度的细颗粒矿物填料的添加剂，其用量一般为硫酸渣的0.5％～1％。

6、根据权利要求5所述的硫酸渣废料回收利用新工艺，其特征在于：无机胶粘剂采用的是石膏、水泥、石灰；用于增强强度的细颗粒矿物填料的添加剂采用的是偏硅酸钠增强剂、发泡剂、速凝剂、聚合物短纤维。

7、根据权利要求1或2所述的硫酸渣废料回收利用新工艺，其特征在于：在进行压块时也可以采用有机胶粘剂和无机胶粘剂联合使用，首先将2％～10％的无机胶粘剂与硫酸渣以及水一起混合，然后加入1％～5％的有机胶粘剂和其它的添加剂，充分混匀后在冲压机或对辊压球机上进行压块。

8、根据权利要求1所述的硫酸渣废料回收利用新工艺，其特征在于：在所要模压造块的硫酸渣中，可以使用纯硫酸渣废料，也可以采用硫酸渣与0～30％的铁精矿混合料或硫酸渣与0～30％的含铁废料混合料，其中，含铁废料可以采用氧化铁皮、烟道灰、炼铁污泥。