CN107385223A - 一种冶炼渣成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冶炼渣成型工艺，包括步骤：(1)将冶炼渣破磨处理，得到冶炼渣颗粒，将100重量份的冶炼渣颗粒、10‑20重量份的煤粉、10‑20重量份的石灰石以及2‑8重量份的粘结剂混合均匀，得混合物料；(2)将混合物料密闭加热；(3)将加热后的混合物料送至成型机成型处理，得混合物料块；成型处理为造球或者压球，当采用造球时步骤(1)中冶炼渣粒度0.048‑0.074mm；当采用压球时步骤(1)中冶炼渣粒度0.074‑3mm，压力控制在8‑15Mpa。该工艺能够消除冶炼渣本身物料性质的局限，得到的成型料块的品质均匀性好、抗压强度大，完全满足回转窑/转底炉直接还原对球团强度的要求。
Description
技术领域
本发明属于有色冶金技术领域，具体的说是涉及一种冶炼渣成型工艺。
背景技术
冶炼渣是有色金属冶炼过程中排放的一种工业废渣，即在冶炼金属过程中形成的以FeO‐SiO2为主要成分的熔融物经水淬后形成的粒化炉渣。铜、镍、铅、锌、锡、锑等有色金属在生产过程中都会产生大量的废渣。我国有色金属冶炼渣堆积量巨大，大量的冶炼渣如果不妥善处理而随意堆放填埋，不仅会占用大量的土地，而且由于这些渣中含有铬、铅和锌等多种重金属元素，在堆积、填埋过程中，重金属元素渗入土壤，会污染地表及地下水，造成环境污染，甚至迁移进入食物链而危害人类健康。另外，冶炼渣内含有丰富的铁和有色金属资源，其中铁的含量一般远高于我国铁矿石可采品位，弃之不用则造成浪费。
为了有效利用冶炼渣，回收冶炼渣中的有价金属元素，国内外的专家学者进行了广泛的研究，开发了多种工艺方法，其中回转窑挥发法和转底炉直接还原法均能有效回收铅、锌、铁等有价金属。但是，若将粉状冶炼渣混合料直接置于回转窑/转底炉中焙烧会出现结圈/固结等现象，不利于生产。所以，为了提高生产效率，需要先将冶炼渣成型。但是由于冶炼渣粘性大等本身物料性质的局限，采用常规方法造出的球团普遍大小不一，多成棒状无法成球，强度也较低，无法应用于生产。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种冶炼渣成型工艺，使用该工艺制成的冶炼渣球团，强度大，粒度均匀，适用于回转窑或转底炉的生产。
技术方案：本发明所述的一种冶炼渣成型工艺，包括下述步骤：
(1)将冶炼渣破磨处理，得到冶炼渣颗粒，将100重量份的冶炼渣颗粒、10-20重量份的煤粉、10-20重量份的石灰石颗粒以及2-8重量份的粘结剂混合均匀，得混合物料；
(2)将混合物料密闭加热；
(3)将加热后的混合物料送至成型机成型处理，得混合物料块。
其中，所述步骤(3)中的成型处理为造球或者压球的任意一种，当采用造球成型时步骤(1)中冶炼渣颗粒、煤粉以及石灰石颗粒的粒度为0.048-0.074mm；当采用压球成型时步骤(1)中冶炼渣颗粒、煤粉以及石灰石颗粒的粒度为0.074-3mm，压力控制在8-15Mpa。以FeO‐SiO2为主要成分的冶炼渣经破磨处理，冶炼渣中有价矿物成分与脉石成分解离成相对独立的单体，增加铁与周围介质的接触面积，以提高反应速率，所以，控制适当的粒度有利于后续工艺充分回收物料中的有价元素，粒度过大，则解离不够充分，选出的精矿品位和回收率均不理想，反之，粒度过小会导致物料的损耗和能源的较大浪费。混合物料通过成型处理，不仅改善了物料的物理性能，使其拥有足够的机械强度，而且增加了后续回转窑/转底炉还原过程中物料料层的透气性。步骤(1)中煤粉选择长焰煤、褐煤、烟煤或无烟煤等煤种，控制粒度范围，能较大的增加煤粉的比表面积，增大了其与铁元素的接触概率，后续直接还原工程中能较大提高铁的还原效率。此外，混合物料进行成型处理，显著增加了镍渣颗粒等冶炼渣颗粒与还原煤粉的接触面积，进而可以较大的降低直接还原过程中铁的还原温度和还原时间，从而降低了能源消耗和生产成本。
所述步骤(2)中控制加热温度70-140℃，加热时间5-10min。混合物料通过预热混合处理，可以预先增加粘结剂活性，提高冶炼渣颗粒、粘结剂和煤粉的混匀效果。
所述步骤(1)中粘结剂为膨润土、Na2CO3、淀粉、糖浆、水玻璃或沥青中的至少一种，添加粘结剂可以有效提高成型球团物料的抗压和落下强度，从而保障物料在后续转运、布料等过程中的物理强度。
有益效果：本发明所述的一种冶炼渣成型工艺，通过将冶炼渣破磨处理后与煤粉、石灰石以及粘结剂混合，加热压制成型，能够消除冶炼渣本身物料性质的局限，得到的成型料块的品质均匀性好、抗压强度大，完全满足回转窑/转底炉直接还原对球团强度的要求；本发明的方法适用性广泛，可用于铜冶炼渣、镍冶炼渣、铅锌冶炼渣等有色金属冶炼渣的成型处理；本发明可直接使用非焦煤作为还原剂，原料来源广泛、价格低廉，节省了生产成本。
附图说明
图1是本发明的冶炼渣成型工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1：一种高效冶炼渣成型工艺，将原料为含水率10％的镍渣进行破磨处理，使得镍渣颗粒的粒度在0.074-3mm。按照100重量份的镍渣颗粒、15重量份的煤粉、15重量份的石灰石以及8重量份的粘结剂混合制成镍渣混合物，其中煤粉为长焰煤，粘结剂为膨润土、淀粉，煤粉和石灰石的粒度都控制在0.074-3mm。
将上述混合物料通过胶带机送入螺旋加热输送机密闭加热搅拌混匀，物料加热温度为110℃，处理时间8min。预热后的混合料直接送入中压压球机中加压成型，压球机压力控制为15MPa。
压制成型后的球团落下次数为9.5次，其中落下次数指0.5m高跌落到钢板不破碎次数。可见该成型料块具备很好的抗压强度，符合实际生产要求。
实施例2：将原料为含水率12％的铜渣进行破磨处理，使得铜渣颗粒的粒度在0.074-3mm。按照100重量份铜渣颗粒、10重量份的煤粉、10重量份的石灰石以及2重量份的粘结剂混合制成铜渣混合物，其中煤粉为褐煤，粘结剂为Na2CO3、沥青,煤粉和石灰石的粒度都控制在0.074-3mm。
将上述混合物料通过胶带机送入螺旋加热输送机密闭加热，物料加热温度为70℃，处理时间5min。预热后的混合料送入中压压球机中加压成型，压球机压力控制为8MPa。
压制成型后的球团落下次数为8.0次，其中落下次数指0.5m高跌落到钢板不破碎次数。该成型料块具备很好的抗压强度，符合实际生产要求。
实施例3：将原料为含水率10％的铅锌渣进行破磨处理，使得铅锌渣颗粒的粒度0.048-0.074mm。按照100重量份铅锌渣颗粒、20重量份煤粉、20重量份石灰石以及5重量份的粘结剂混合制成铅锌渣混合物，其中煤粉为无烟煤，粘结剂为膨润土、Na2CO3，煤粉和石灰石的粒度都控制在0.048-0.074mm。
将上述混合物料通过胶带机送入螺旋加热输送机密闭加热，物料加热温度为140℃，处理时间10min。预热后的混合料送入圆盘造球机中造球。
成型后的球团落下次数为10.5次，其中落下次数指0.5m高跌落到钢板不破碎次数。该成型料块具备很好的抗压强度，符合实际生产要求。
Claims (5)
1.一种冶炼渣成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将冶炼渣破磨处理，得到冶炼渣颗粒，将100重量份的冶炼渣颗粒、10-20重量份的煤粉、10-20重量份的石灰石颗粒以及2-8重量份的粘结剂混合均匀，得混合物料；
(2)将混合物料密闭加热；
(3)将加热后的混合物料送至成型机成型处理，得混合物料块。
其中，所述步骤(3)中成型处理为造球或者压球的任意一种，当采用造球成型时步骤(1)中冶炼渣颗粒、煤粉以及石灰石颗粒的粒度为0.048-0.074mm；当采用压球成型时步骤(1)中冶炼渣颗粒、煤粉以及石灰石颗粒的粒度0.074-3mm，压力控制在8-15Mpa。
2.根据权利要求1所述的冶炼渣成型工艺，其特征在于，所述步骤(2)中控制加热温度70-140℃，加热时间5-10min。
3.根据权利要求1所述的冶炼渣成型工艺，其特征在于，所述步骤(1)中粘结剂为膨润土、Na2CO3、淀粉、糖浆、水玻璃或沥青中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的冶炼渣成型工艺，其特征在于，所述步骤(1)中冶炼渣为镍冶炼渣、铜冶炼渣或铅锌冶炼渣的任意一种。
5.根据权利要求1所述的冶炼渣成型工艺，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(3)中混合物料是通过螺旋加热输送机密闭加热后直接送入成型机成型。
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| CN114410963A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-29 | 宝钢德盛不锈钢有限公司 | 一种酸洗污泥及重力灰冷固球团的粘结剂及其制备方法 |
| CN118495862A (zh) * | 2024-07-19 | 2024-08-16 | 矿冶科技集团有限公司 | 一种基于铜冶炼渣的道路沥青混合料及其制备方法 |
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| CN102719676A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-10-10 | 北京科技大学 | 一种还原气氛窑炉中快速还原铜渣生产铁铜合金的方法 |
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2017
- 2017-07-24 CN CN201710609288.6A patent/CN107385223A/zh active Pending
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