CN103981304A - 一种铁水脱硫渣的再生处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁水脱硫渣的再生处理方法，采用以下步骤：钢铁厂产生的铁水脱硫渣经自然冷却，重锤破碎，再进行球磨处理，球磨过程中石灰颗粒表面硫化钙硬壳被打破。球磨后原料过100~250目筛网，筛上物经除铁后返回进行二次磨细，筛下物细颗粒进入干式磁选机磁选分离，磁场强度为100~150kA/m，得到的含铁物质返回烧结或炼钢回收利用；将磁选尾渣配加10~30%石灰，混匀后在干式压球机上压制成球状脱硫剂，返回冶金流程用于二次脱硫。本发明对铁水脱硫渣中大量未反应石灰颗粒进行了回收利用，操作简单，经济实用，尤其适合采用喷吹石灰粉剂的铁水脱硫渣的处理。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种铁水脱硫渣的再生处理方法。
背景技术
为了获得高质量的钢材，铁水进入炼钢炉冶炼之前，需要脱除其中的硫，称为铁水预脱硫，目前主要采用喷吹石灰脱硫工艺，消耗石灰，产生铁水脱硫渣。铁水中喷吹石灰颗粒脱硫的基本原理是：铁液中的硫扩散到石灰颗粒表面发生脱硫反应生成硫化钙，高熔点硫化钙覆盖在石灰颗粒表面形成致密硬壳，严重阻碍了石灰颗粒的进一步反应，导致石灰的反应性急剧下降；为了提高铁水脱硫效果，生产中不得不增加脱硫剂用量或减小石灰颗粒粒度，但降低石灰粒度又会导致脱硫用喷枪堵塞严重。因此，采用石灰基脱硫剂产生的铁水脱硫渣中，未反应石灰是其最具潜质的有价成分，若能再生利用可减少一次资源的消耗。
众所周知，石灰煅烧过程会排放大量二氧化碳温室气体，因此减少石灰消耗、提高石灰利用效率也是控制温室气体排放的重要举措。鉴于喷吹法脱硫的反应特点，尽管铁水脱硫渣含有一定硫，但仍具有一定的硫容量，且含有大量金属铁珠和未反应石灰颗粒，因此具有重要的回收利用价值。但铁水脱硫渣属于还原渣，暴露在空气中粉化严重，运输、堆放和存储过程中会造成严重的粉尘和环境污染。目前，国内外对铁水脱硫渣进行综合利用技术比较简单，主要包括以下几个方面。
中国专利申请CN101298079A公开一种铁水脱硫渣环保处理的方法，铁水渣采用打水降尘后进行破碎，然后筛分分选；筛上大块渣进入自磨机，磨后筛分、磁选。磁选含铁大于5cm的部分作为冶炼原料回收，小于5cm部分进行湿式球磨、磁选，渣铁分离，铁产品中硫含量降低至0.5%，磁选富铁作为烧结原料利用。
中国专利CN10149178B公开了一种可提高脱硫渣粉品位的脱硫渣粉处理方法及一种有利于烧结生产的脱硫渣再利用方法，具体为对脱硫渣进行破碎，磁选选出大块的渣铁，剩下的为脱硫渣粉，将脱硫渣粉球磨后进行磁选，所得高铁料配入烧结料。上述处理后所得高铁料再配入烧结，有利于烧结生产，尤其适合于钒钛磁铁矿的脱硫渣处理时应用。
中国专利申请CN103433141A公开了一种钢厂脱硫渣分选工艺方法，具体为把通过筛分方式得到的10-16目的成份为碳元素的脱硫渣中间物与捕收剂和起泡剂混合形成浓度为22~27%的浆液，通过浮选的方式使浆液形成直径为8~10mm的气泡，收集直径为8-10mm的气泡后得到脱硫渣分离物，提高了脱硫渣的综合利用。
中国专利申请CN102268514A公开了一种KR脱硫渣铁回收利用方法，具体为KR脱硫产生的大块渣铁经堆放，渣子与铁部分分离、散状渣铁堆放冷却；将渣铁加入到正常周转的铁包内，铁包接铁水后进行KR脱硫处理，KR处理完的铁水进行正常装铁炼钢。此方法充分利用高炉铁水自身热量和KR强行搅拌熔化渣铁，既全部回收了渣中铁成分，又避免渣铁中高硫渣对炼钢钢水成分的污染。上述方法在回收脱硫渣中金属铁方面均取得了较好的效果。
现有技术都是围绕如何有效提高脱硫渣中铁的回收率，而忽视了渣中的其它有价成分或矿物的回收利用，如未反应石灰颗粒、渣中CaO、SiO2以及Al2O3等，所以有必要发展一种更为有效、彻底的回收利用方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种铁水脱硫渣的再生处理方法，实现了铁水脱硫渣资源的循环再生利用。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种铁水脱硫渣的再生处理方法，包括以下步骤：
(1)铁水脱硫渣冷却后经破碎、球磨，再过100～250目筛网，得到筛上物与筛下物；
(2)将上述筛下物进行磁选分离得到含铁物质与磁选尾渣；
(3)将上述磁选尾渣配加石灰，混合后进行压球，得到再生脱硫剂；所述磁选尾渣与石灰的质量比为100∶(10～30)。
上述技术方案中，步骤(2)中，利用干式磁选机对筛下物进行磁选分离；磁选时的磁场强度为100～150kA/m。
上述技术方案中，步骤(3)中，采用干式压球机进行压球。产品的大小可以根据使用要求，选择压制工艺参数来控制。
上述技术方案中，铁水脱硫渣自然冷却，再经破碎、球磨，球磨过程中石灰颗粒表面硫化钙硬壳被打破，新鲜石灰颗粒重新暴露；然后经过过筛网筛分，筛下物细颗粒进入干式磁选机磁选分离，筛上物可以经除铁后返回进行二次球磨、筛分，得到充分利用。磁选分离后的磁选尾渣与石灰混合，搅拌均匀后，在干式压球机上压制成再生脱硫剂。
本发明中，铁水脱硫渣经过处理后得到含铁物质与再生脱硫剂；含铁物质可以返回烧结或炼钢流程回收利用，作为烧结助剂或炼钢添加剂，以提高钢铁流程铁的利用率。再生脱硫剂可以返回冶金流程用于铁水脱硫。
利用本发明公开的方法可极大的减少企业的生产成本：工业生产中，用于铁水脱硫的粉剂包括石灰基、钝化镁基、碳化钙基三种。以年产500万吨的钢铁联合企业为例，市场采购石灰脱硫剂用于铁水脱硫，理论消耗量为8kg/t铁水，每年脱硫剂消耗量为4万吨。目前，石灰基脱硫剂的市场价格为1200元/吨，则企业需每年需投入4800万元。
假定脱硫渣产生量为10kg/吨铁水，脱硫渣中含有20%未反应石灰，根据本发明的方法可全部回收利用，年产500万吨的钢铁企业，年回收未反应石灰制成再生脱硫剂为1万吨，石灰脱硫剂价格为1200元/吨，企业每年可节省费用1200万元。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
（1）本发明公开了一种新的铁水脱硫渣的处理方法，在回收脱硫渣中金属铁的同时，还有效利用了脱硫渣中未反应的石灰颗粒，是一种铁水脱硫渣循环再生利用新方法，实现了脱硫渣资源利用的最大化。
（2）本发明公开的整个处理过程中均为无水操作，避免了铁水脱硫渣中未反应石灰的水化；无污染，最大程度地利用了铁水脱硫渣中的有价成分；制得的再生脱硫剂性能优异，用于铁水脱硫时脱硫率高，可达77%以上。
（3）本发明公开的方法简单可控，易于操作，处理时间短，适合工业化生产；并且对铁水脱硫渣再生利用率高，经济效益显著。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：
将铁水脱硫渣由专用渣罐内翻出，均匀铺展开并自然冷却，对脱硫渣进行重锤破碎，然后在振动式球磨机上球磨，将球磨后得到的原料过150目筛网，粗粒渣经除铁后返进行二次磨细，细粒渣进入干式磁选机进行渣铁分离，磁场强度为100kA/m，金属铁返回烧结、炼铁或炼钢流程使用，磁选尾渣中再配加磁选尾渣质量20%的石灰，混合后采用干式压球机压制成再生脱硫剂。按上述处理参数，整个处理流程铁的回收率为87.54%。在100kg感应炉上进行铁水脱硫试验表明：当铁水初始硫含量为0.050%时，加入再生脱硫剂量为8.0kg/t，处理后铁水硫含量减低至0.019%，脱硫率为60.22%。
实施例2：
将铁水脱硫渣由专用渣罐内翻出，均匀铺展开并自然冷却，对脱硫渣进行重锤破碎，然后在振动式球磨机上球磨，将球磨后得到的原料过200目筛网，粗粒渣经除铁后返进行二次磨细，细粒渣进入干式磁选机进行渣铁分离，磁场强度为150kA/m，金属铁返回烧结、炼铁或炼钢流程使用，磁选尾渣中再配加30%的石灰，混合后采用干式压球机压制成再生脱硫剂。按上述处理参数，整个处理流程铁的回收率为92.33%。在100kg感应炉上进行铁水脱硫试验表明：当铁水初始硫含量为0.063%时，加入再生脱硫剂量为10.0kg/t，处理后铁水硫含量减低至0.014%，脱硫率为77.47%。
Claims (4)
1.一种铁水脱硫渣的再生处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)铁水脱硫渣冷却后经破碎、球磨，再过100～250目筛网，得到筛上物与筛下物；
(2)将上述筛下物进行磁选分离得到含铁物质与磁选尾渣；
(3)将上述磁选尾渣配加石灰，混合后进行压球，得到再生脱硫剂；所述磁选尾渣与石灰的质量比为100∶(10～30)。
2.根据权利要求1所述铁水脱硫渣的再生处理方法，其特征在于：步骤(2)中，利用干式磁选机对筛下物进行磁选分离。
3.根据权利要求2所述铁水脱硫渣的再生处理方法，其特征在于：步骤(2)中，磁选时的磁场强度为100～150kA/m。
4.根据权利要求1所述铁水脱硫渣的再生处理方法，其特征在于：步骤(3)中，采用干式压球机进行压球。
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