CN1718554A - 一种含钒转炉钢渣的处理方法 - Google Patents

一种含钒转炉钢渣的处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1718554A
CN1718554A CNA2004100134356A CN200410013435A CN1718554A CN 1718554 A CN1718554 A CN 1718554A CN A2004100134356 A CNA2004100134356 A CN A2004100134356A CN 200410013435 A CN200410013435 A CN 200410013435A CN 1718554 A CN1718554 A CN 1718554A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vanadium
slag
furnace slag
sio
bessemer furnace
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.)
Pending
Application number
CNA2004100134356A
Other languages
English (en)
Inventor
李光强
张鹏科
彭其春
朱诚意
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Wuhan University of Science and Technology WHUST
Original Assignee
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Science and Engineering WUSE filed Critical Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority to CNA2004100134356A priority Critical patent/CN1718554A/zh
Publication of CN1718554A publication Critical patent/CN1718554A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种含钒转炉钢渣资源化的处理方法。所采用的技术方案是用碳质还原剂和含SiO2的调节剂以粉末或颗粒形式与含钒转炉钢渣均匀混合后在1500~1600℃进行还原,含钒转炉钢渣可以是经过破碎研磨的粉末,也可以是熔融状态。含SiO2的调节剂可以是硅砂、煤矸石或其它SiO2含量高于50%的熔融的或固态的冶金渣。加入含SiO2的调节剂后,混合物中CaO/SiO2的质量比为1.5~4。碳质还原剂的加入量(碳当量)在1.3~3。经0.5~1.5小时的还原反应后将熔渣倒出,冷却后产物会自行粉化,经磁选分离可得含钒铁粒和硅酸盐渣。90%以上的钒可富集到碳饱和的Fe-Mn-V-P合金中。除去Fe、Mn、V、P的CaO-SiO2基硅酸盐可作为冶金熔剂、水泥原料或其它建筑材料。

Description

一种含钒转炉钢渣的处理方法
一、技术领域
本发明属于转炉渣资源化的处理方法。尤其涉及一种从含钒转炉钢渣中富集钒并获得CaO-SiO2基硅酸盐的方法。
二、背景技术
转炉钢渣是钢铁工业“三废”之一。各国对钢渣的处理和综合利用都很重视。日本转炉钢渣利用率为90%,我国转炉钢渣利用率仅36%。普通钢渣经处理可作冶金原料、建筑材料和磷肥。我国攀钢(文永才等,钒钛转炉钢渣熔化特性研究,《钢铁钒钛》,Vol.22,No.3,(2001),pp.32-36.)现在用转炉从含钒铁水得到含12~21%V2O5的钒渣和半钢,其后的吹炼过程产生的转炉钢渣中产生含V2O51~3%的转炉钢渣。马钢(陈林焌,含钒钢渣的全分解和综合利用,《马钢科研》,1990,No.2,pp.36-38。)的转炉钢渣中含2-4%的V2O5
含钒的转炉钢渣比含钒煤矸石中的钒含量(V2O51%左右)高得多,是很有利用价值的我国特有的重要的冶金二次资源。攀钢的转炉钢渣已积累了约800万吨。曾经(倪宝中,含钒钢渣返回28m3高炉冶炼高钒生铁,《钢铁钒钛》,1983,No.2,pp.45-49)将少部分转炉钢渣返回烧结,制成烧结矿,经高炉冶炼后使钒富集到铁水中。但有害元素磷在该流程中的富集问题无法解决,采用普通钢渣的利用方法是对资源的浪费。目前正在研究的含钒钢渣处理和利用方法主要有四种(陈林焌,含钒钢渣的全分解和综合利用,《马钢科研》,1990,No.2,pp.36-38)。(1)钢渣返回法:将含钒钢渣配入烧结矿原料烧结、富集,最后制得含钒较高的钒渣。虽利用现有生产设备回收钒,钢渣处理量也较大。但磷同时富集,造成炼钢的困难;钢渣含铁量低,影响烧结矿品位,故不宜大量配入。另外,在富集钒的各工艺过程中钒损失不少,故钒的总回收率很低;(2)钠化焙烧,碱浸出法:含钒钢渣配碱焙烧,再用碱浸出制取五氧化二钒。虽工艺较简单,但碱耗大,转化率很难超过50%;(3)酸浸碱溶法:含钒钢渣经酸浸、中和沉淀、碱浸制得粗钒,再经碱溶精制得到合格产品。虽钒浸出率高,能耗低,投资小,但钒、铁、钙分离较困难,工艺步骤多,总回收率不高。(4)酸浸萃取法:含钒钢渣经酸浸出钒,用萃取法分别萃取铁、钒,虽可制得多种产品,但同样是要用大量的酸去中和转炉钢渣中高达50%以上的CaO。
上述各种方法都是直接从钢渣中提取钒,由于目前的钢渣中的V2O5含量降低到1~3%。钢渣中没有钒酸钙、钒钛钙氧化物等含钒较高的物相,因此给选矿分离提取V2O5带来一定的难度。而且转炉钢渣中含有高达50%的CaO,不宜用传统的钠化焙烧法处理。酸浸法要消耗大量的酸,大量的浸后残渣很难处理,钢渣中的主要物相硅酸钙的有效利用也受到限制。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种可充分利用含铁量低的二次资源、能有效地把含钒转炉钢渣中有价值的Fe、V、Mn、P以含碳铁合金的形式分离出来、使经济价值高的V得以富集,同时使含钒转炉钢渣中其它成分如Ca2SiO4等由于除去了Fe、V、Mn、P等元素可以作为优质冶金熔剂或水泥原料得到更充分利用的方法。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是将碳质还原剂、含SiO2的调节剂与含钒转炉钢渣混合,混合物中碳质还原剂的加入量为1.3~3.0当量的C,加入含SiO2的调节剂的量应使混合物组成中的CaO/SiO2的质量比为1.5~4;在1500~1600℃进行还原反应,反应0.5~1.5小时后将熔渣倒出,冷却后自行粉化,磁选分离出含钒铁粒和硅酸盐渣。
在该技术方案中:含钒转炉钢渣的主要化学成分的质量百分比为:V2O5≥1%,CaO≤54%,MgO≤10%,含钒转炉钢渣可以是经过破碎研磨的粉末,也可以是熔融状态;含SiO2的调节剂是指含有FeO、Fe2O3、MnO、SiO2的其他冶金废弃物,可以是硅砂、煤矸石或其它SiO2含量高于50%的熔融的或固态的冶金渣;碳质还原剂可以是焦粉、煤粉、废旧电极石墨等,1当量的C为使渣中Fe、Mn、P、V的氧化物全部还原为单质所需C量。
由于采用上述技术,如果在转炉出渣时将熔融的含钒转炉钢渣与还原剂和添加剂在电炉中混合进行反应,可节约大量能源。含FeO、Fe2O3、SiO2的冶金废弃物或其它废弃物如铁合金渣、有色金属冶炼渣或煤矸石作碱度调节剂,可以充分利用不适合直接作炼铁原料的含铁量低的二次资源。
本发明还具有以下特点:该技术将转炉钢渣中的有价组分Fe、V、Mn、P从转炉钢渣中分离出来,富集到含钒铁粒中,钒的富集率高。为进一步采用其它方法分离提钒提供了便利条件,产生的CO气体可作为燃料;上述有价组分Fe、V、Mn、P从转炉钢渣中分离出来后,剩余的残渣是CaO-SiO2基的硅酸盐渣,其中主要物相是硅酸二钙,而且含磷很低,无论是作烧结矿添加剂还是转炉造渣剂返回冶金流程,都不会产生P在铁水或钢水中富集的问题。残渣中不存在自由CaO,作为路基或建筑材料也不会产生体积膨胀问题。本发明将渣的碱度调节适当,还原后的残渣在冷却过程中自动粉化,可以省略破碎工序,极大地方便了其后的磁选过程,可容易地分离出含钒铁粒。
本发明为高效回收经济价值高的钒资源和含钒钢渣的有效利用提供了可行的方法,可适用于含Ni、Cr等有价金属的冶炼渣。
四、具体实施方式
用现行的转炉提钒工艺获得的半钢转炉冶炼终点钢渣的成分如表1。
表1含钒转炉钢渣成分(质量%)
  SiO2   CaO   MgO   MnO   T.Fe   V2O3   TiO2
  8.92   53.68   5.51   2.16   11.90   3.22   1.75
  8.58   47.17   5.10   1.57   21.11   1.38   0.59
这类含钒转炉钢渣的熔化性温度一般低于1400℃,用高频感应炉或小型电弧炉即可加热熔化。碳质还原剂可用焦粉、煤粉、废石墨电极等等。因该炉渣碱度较高,需要添加含SiO2的添加剂以调节碱度,用硅砂或煤矸石均可。
根据表1的含钒转炉钢渣成分和质量比及所述条件,结合下面两个具体的实施例对本发明作进一步的说明。
【实施例】1
表2一种含钒转炉钢渣的化学成分
  成分   SiO2   Al2O3   T.Fe   CaO   MgO   MnO   V2O5   FeO   P2O5
  含量(%)   8.72   1.87   20.63   41.97   8.48   1.86   1.47   16.51   0.82
按表2所述成分和含量,先将含钒转炉钢渣、碳质还原剂、含SiO2的调节剂混合均匀,直接加入炉中。在混合物中,碳质还原剂的加入量为1.3~1.67当量的C,加入含SiO2的调节剂的质量比应使混合物组成中的CaO/SiO2为1.30~1.80;在1500~1600℃进行还原反应,反应0.5~1.5小时后将熔渣倒出,冷却后自行粉化,磁选分离出后分别得到碳饱和的铁粒和灰白色硅酸盐,主要物相是CaSiO3。铁粒的主要成分为V:3.24%,Mn:1.67%,P:1.45%。余量为Fe和C。钒的收得率为91.6%。
【实施例】2
向熔化的如表2所述成分和含量的含钒钢渣中,分别加入碳质还原剂、含SiO2的调节剂,含钒钢渣和碳质还原剂、含SiO2的调节剂所组成的混合物中碳质还原剂的加入量为2.5~3.0当量的C,加入含SiO2的调节剂的质量比应使混合物组成中的CaO/SiO2为1.50~2.10;在1500~1600℃进行还原反应,反应0.5~1.5小时后将熔渣倒出,冷却后自行粉化,磁选分离出后分离后分别得到碳饱和的铁粒和灰白色硅酸盐粉末,主要物相是Ca3SiO5。主要物相是Ca2SiO4。铁粒的主要成分为V:3.15%,Mn:4.31%,P:1.56%。余量为Fe和C。钒的收得率为83.9%。

Claims (5)

1、一种含钒转炉钢渣的处理方法,其特征在于将碳质还原剂、含SiO2的调节剂与含钒转炉钢渣混合,混合物中碳质还原剂的加入量为1.3~3.0当量的C,加入含SiO2的调节剂的量应使混合物组成中的CaO/SiO2的质量比为1.5~4;在1500~1600℃进行还原反应,反应0.5~1.5小时后将熔渣倒出,冷却后磁选分离出含钒铁粒和硅酸盐渣。
2、根据权利要求1所述的含钒转炉钢渣的处理方法,其特征在于所述的含钒转炉钢渣的主要化学成分的质量百分比为:V2O5≥1%、CaO≤54%、MgO≤10%,含钒转炉钢渣可以是经过破碎研磨的粉末,也可以是熔融状态。
3、根据权利要求1所述的含钒转炉钢渣的处理方法,其特征在于所述的含SiO2的调节剂是指含有FeO、Fe2O3、MnO、SiO2的其他冶金废弃物,可以是硅砂、煤矸石或其它SiO2含量高于50%的熔融的或固态的冶金渣。
4、根据权利要求1所述的含钒转炉钢渣的处理方法,其特征在于所述的碳质还原剂可以是焦粉、煤粉、废旧电极石墨。
5、根据权利要求1所述的含钒转炉钢渣的处理方法,其特征在于所述的1当量的C为使渣中Fe、Mn、P、V的氧化物全部还原为单质所需C量。
CNA2004100134356A 2004-07-08 2004-07-08 一种含钒转炉钢渣的处理方法 Pending CN1718554A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2004100134356A CN1718554A (zh) 2004-07-08 2004-07-08 一种含钒转炉钢渣的处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2004100134356A CN1718554A (zh) 2004-07-08 2004-07-08 一种含钒转炉钢渣的处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1718554A true CN1718554A (zh) 2006-01-11

Family

ID=35930516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2004100134356A Pending CN1718554A (zh) 2004-07-08 2004-07-08 一种含钒转炉钢渣的处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1718554A (zh)

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101824503A (zh) * 2010-05-28 2010-09-08 攀枝花钢城集团有限公司 采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法
CN101906492A (zh) * 2010-08-17 2010-12-08 北京科大国泰能源环境工程技术有限公司 一种转炉渣制备金属铁及水泥的方法
CN102534070A (zh) * 2012-02-07 2012-07-04 中冶南方工程技术有限公司 转炉炼钢渣的处理方法
CN102534066A (zh) * 2011-12-13 2012-07-04 河南科技大学 一种高温液态钢渣处理方法
CN103484590A (zh) * 2013-09-03 2014-01-01 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种含钒钢渣冶炼富钒生铁的方法
CN103757152A (zh) * 2014-01-03 2014-04-30 中冶东方工程技术有限公司 一种钢渣处理方法及其装置
CN104232818A (zh) * 2014-10-14 2014-12-24 钢铁研究总院 一种钢渣高效综合利用的方法
CN104342524A (zh) * 2014-06-30 2015-02-11 新疆八一钢铁股份有限公司 一种高炉用后炮泥的无害化利用工艺
CN104480301A (zh) * 2014-11-21 2015-04-01 北京科技大学 一种用钢渣作助剂还原铁尾矿预富集尾精矿的方法
CN104673961A (zh) * 2015-03-16 2015-06-03 攀钢集团研究院有限公司 一种转炉提钒铬用渣态调整剂及其制备方法
CN104232818B8 (zh) * 2014-10-14 2016-05-11 钢铁研究总院 一种钢渣高效综合利用的方法
CN107058859A (zh) * 2016-08-30 2017-08-18 刘海永 一种用包钢钢渣制作的稀土复合微合金化合金及其应用
CN108178530A (zh) * 2018-01-12 2018-06-19 韶关学院 一种钢渣基矿物掺合料及其制备方法与应用
CN108998605A (zh) * 2018-09-06 2018-12-14 钢研晟华科技股份有限公司 一种采用渣、铁热态分离回收利用钢渣的方法
CN109295316A (zh) * 2018-12-05 2019-02-01 盐边县向阳钒业有限公司 含钒钢渣中钒的回收工艺
CN109534701A (zh) * 2018-12-05 2019-03-29 马龙鹏泉环保有限公司 一种水淬渣的加工方法
CN109704795A (zh) * 2019-03-14 2019-05-03 攀枝花学院 一种利用含钒钛固废和煤矸石制备高温耐火材料的方法及一种高温耐火材料
CN110643775A (zh) * 2019-09-30 2020-01-03 四川星明能源环保科技有限公司 一种含钒钢渣的资源化利用方法
CN110699554A (zh) * 2019-10-16 2020-01-17 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种富钒渣生产富钒铁的方法
CN111041222A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 永平县勇泰工业废渣有限公司 一种通过矿热炉用低品位钒废渣提炼钒的方法
CN111057877A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 永平县勇泰工业废渣有限公司 一种用于低品位钒废渣提炼钒的配料
CN111349797A (zh) * 2020-03-18 2020-06-30 玉溪新兴钢铁有限公司 超低硅钒钛铁水转炉提钒方法
CN113234880A (zh) * 2021-04-16 2021-08-10 东北大学 一种含钒钢渣和提钒尾渣冶炼富钒生铁的方法

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101824503B (zh) * 2010-05-28 2011-07-20 攀枝花钢城集团有限公司 采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法
CN101824503A (zh) * 2010-05-28 2010-09-08 攀枝花钢城集团有限公司 采用含钒转炉钢渣生产含钒生铁的方法
CN101906492A (zh) * 2010-08-17 2010-12-08 北京科大国泰能源环境工程技术有限公司 一种转炉渣制备金属铁及水泥的方法
CN101906492B (zh) * 2010-08-17 2011-10-19 北京科大国泰能源环境工程技术有限公司 一种转炉渣制备金属铁及水泥掺杂料的方法
CN102534066A (zh) * 2011-12-13 2012-07-04 河南科技大学 一种高温液态钢渣处理方法
CN102534070A (zh) * 2012-02-07 2012-07-04 中冶南方工程技术有限公司 转炉炼钢渣的处理方法
CN103484590A (zh) * 2013-09-03 2014-01-01 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种含钒钢渣冶炼富钒生铁的方法
CN103757152B (zh) * 2014-01-03 2015-07-22 中冶东方工程技术有限公司 一种钢渣处理方法及其装置
CN103757152A (zh) * 2014-01-03 2014-04-30 中冶东方工程技术有限公司 一种钢渣处理方法及其装置
CN104342524A (zh) * 2014-06-30 2015-02-11 新疆八一钢铁股份有限公司 一种高炉用后炮泥的无害化利用工艺
CN104232818B8 (zh) * 2014-10-14 2016-05-11 钢铁研究总院 一种钢渣高效综合利用的方法
CN104232818B (zh) * 2014-10-14 2016-03-02 钢铁研究总院 一种钢渣高效综合利用的方法
CN104232818A (zh) * 2014-10-14 2014-12-24 钢铁研究总院 一种钢渣高效综合利用的方法
CN104480301A (zh) * 2014-11-21 2015-04-01 北京科技大学 一种用钢渣作助剂还原铁尾矿预富集尾精矿的方法
CN104673961A (zh) * 2015-03-16 2015-06-03 攀钢集团研究院有限公司 一种转炉提钒铬用渣态调整剂及其制备方法
CN107058859A (zh) * 2016-08-30 2017-08-18 刘海永 一种用包钢钢渣制作的稀土复合微合金化合金及其应用
CN108178530A (zh) * 2018-01-12 2018-06-19 韶关学院 一种钢渣基矿物掺合料及其制备方法与应用
CN108998605A (zh) * 2018-09-06 2018-12-14 钢研晟华科技股份有限公司 一种采用渣、铁热态分离回收利用钢渣的方法
CN109534701A (zh) * 2018-12-05 2019-03-29 马龙鹏泉环保有限公司 一种水淬渣的加工方法
CN109295316A (zh) * 2018-12-05 2019-02-01 盐边县向阳钒业有限公司 含钒钢渣中钒的回收工艺
CN109704795A (zh) * 2019-03-14 2019-05-03 攀枝花学院 一种利用含钒钛固废和煤矸石制备高温耐火材料的方法及一种高温耐火材料
CN109704795B (zh) * 2019-03-14 2021-07-20 攀枝花学院 一种利用含钒钛固废和煤矸石制备高温耐火材料的方法及一种高温耐火材料
CN110643775A (zh) * 2019-09-30 2020-01-03 四川星明能源环保科技有限公司 一种含钒钢渣的资源化利用方法
CN110643775B (zh) * 2019-09-30 2021-09-07 四川星明能源环保科技有限公司 一种含钒钢渣的资源化利用方法
CN110699554A (zh) * 2019-10-16 2020-01-17 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种富钒渣生产富钒铁的方法
CN111041222A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 永平县勇泰工业废渣有限公司 一种通过矿热炉用低品位钒废渣提炼钒的方法
CN111057877A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 永平县勇泰工业废渣有限公司 一种用于低品位钒废渣提炼钒的配料
CN111349797A (zh) * 2020-03-18 2020-06-30 玉溪新兴钢铁有限公司 超低硅钒钛铁水转炉提钒方法
CN113234880A (zh) * 2021-04-16 2021-08-10 东北大学 一种含钒钢渣和提钒尾渣冶炼富钒生铁的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1718554A (zh) 一种含钒转炉钢渣的处理方法
CN100507013C (zh) 利用铬矿粉和煤直接生产铬铁合金的方法
CN107287367B (zh) 一种利用高铁赤泥回收铁的方法
CN101717843B (zh) 含硫精炼废渣用于精炼渣的利用方法
CN110317951A (zh) 一种利用不锈钢除尘灰及酸洗污泥生产镍铬铁合金的方法
CN101805827A (zh) 重金属污泥的用途、氧化球团及制造方法、用途
CN102559976A (zh) 一种以低品位高磷铁矿为原料制取直接还原铁的方法
CN101906500A (zh) 一种综合利用无钙铬渣直接生产铬基合金钢的方法
CN112063834B (zh) 一种不锈钢酸洗污泥返回回转窑-矿热炉工艺利用的方法
CN101643806B (zh) 利用高磷低铁难选铁矿石生产铁水的方法
CN115679097B (zh) 一种用转炉渣和精炼除尘灰资源化炼铁瓦斯灰的方法
CN102719575B (zh) 一种转炉钢渣改质剂及其制造和使用方法
CN101109027A (zh) 一种氧化铁皮生产粒铁的方法
CN100587095C (zh) 一种不锈钢除尘灰压块直接入炉应用的方法
CN105506226A (zh) 一种在铁水罐内进行铁水预脱硅、预脱碳和预脱磷的方法
CN102296152A (zh) 一种新型转炉炼钢脱磷剂及其制备方法
CN103924089A (zh) 一种熔融处理不锈钢粉尘、炉渣及含Cr污泥的方法
CN1064718C (zh) 炼钢用钒球及其合金化方法
CN100529110C (zh) 炼铁和炼钢
CN115716738B (zh) 一种高强度钢渣砖的生产工艺
CN102146500A (zh) 炼钢用助熔剂及其制备和使用方法
CN103031409B (zh) 一种利用精炼炉除尘灰炼钢脱氧的新工艺
CN112375856B (zh) 一种转炉渣与镍渣和/或铜渣的熔融耦合改质提铁方法
CN105925744B (zh) 一种低温下利用钢铁厂粉尘生产珠铁的方法
CN106755988A (zh) 处理提钒尾渣和钢渣的系统与方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication