CN108300828A - 一种HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，该工艺将高温熔渣经过水淬粒化后形成小粒级的炉渣颗粒，然后对细颗粒炉渣进行磁选回收。该工艺技术减少了渣中带铁资源的浪费，实现了铁资源的回收，降低了HIsmelt炉的生产成本；同时，该工艺相比于现有的渣罐静止倾翻工艺具有系统运行稳定，解决渣包黏渣等问题，提升了系统的作业率。同时，该工艺高效可行，具有操作简便、运行可靠等优点。对实现HIsmelt工艺的高效、稳定生产提供了重要支撑技术。
Description
技术领域
本发明涉及熔融还原炼铁领域，特别是一种HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法。
背景技术
HIsmelt工艺历时20多年的发展与研究，已成为世界上最具有工业应用前景的非高炉炼铁新工艺之一。HIsmelt熔融还原工艺可不适用焦炭，而直接使用粉矿和粉煤，改工艺具有设计简单、投资低、环境友好、产品质量高等优点，同时可处理高磷矿、钒钛矿和工业尘泥，因而发展前景十分光明。山东墨龙与力拓集团已正式签约向墨龙转让HIsmelt技术的所有知识产权、专利及商标等，至此，山东墨龙成功获得了该项技术的推广权。
由于HIsmelt工艺本身的原因，喷入铁浴熔池中的部分矿粉、煤粉还没有完全进行反应，就随炉渣排出炉外，这部分FeO无法回收，另外由于出渣过程熔池的搅拌作用使还原反应生产的部分小铁珠也被炉渣夹带出来，如果不对炉渣中的铁进行回收，会造成铁资源极大的浪费。原澳大利亚HIsmelt工艺设计中，对炉渣的处理方式是直接放干渣，根据原工厂生产数据，在渣中的含铁量达到10%，按照HIsmelt工艺设计产能年产80万吨铁，如果按照吨铁渣量为370kg计算，HIsmelt工艺每年将产生29万吨熔渣，其中熔渣中会含有2.9万吨的铁。因此，直接放干渣将导致大量的生铁随熔渣一起凝固，不能有效回收，导致大量生铁资源的浪费，而且大量的熔渣凝固，不利于熔渣资源的二次利用。经实践检验，新设计的熔渣处理系统在实现熔渣粒化的同时，可以实现将渣中的部分生铁回收。但是，在熔渣中生铁回收时，出现熔渣粘包的问题比较严重，导致渣包清理工作量大、时间长等问题，使得被迫放干渣次数增大，大大影响熔渣的再利用。
针对HIsmelt冶炼过程不可避免的出现渣中带铁的问题，本发明专利提供一种HIsmelt工艺炉渣中金属铁的回收方法，该工艺首先通过水淬粒化将SRV炉产生的炉渣处理为一定粒级的炉渣颗粒，然后经过磁选，将熔渣中的富铁颗粒进行回收，并且进行循环喷吹冶炼。该发明路径解决了渣中夹带铁资源的浪费，极大的减少了铁资源的损失，该工艺相比于现有的渣罐静止倾翻工艺具有系统运行稳定，解决渣包黏渣等问题，提升了系统的作业率，降低了冶炼成本，有效避免了铁资源浪费。
发明内容
本专利的发明内容在于提供一种HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，即针对HIsmelt炉渣高铁的特点，提出一种“水淬粒化-磁选分离-喷吹利用”的工艺路线。该技术路线首先将HIsmelt产生的炉渣在渣道中通过高压水枪水淬，处理为小粒级的炉渣颗粒，粒化的熔渣颗粒通过脱水后分离，进行磁选，将熔渣中的富铁颗粒进行富集，分离后的金属铁粒经烘干后直接通过喷吹或进入回转窑预热然后喷吹入炉进行熔炼回收。该发明提供了一种解决HIsmelt炉渣中铁夹杂高、无法回收利用的工艺路线。该技术路径减少了渣中夹带铁资源的浪费，极大的减少了铁资源的损失，该工艺相比于现有的渣罐静止倾翻工艺具有系统运行稳定，解决渣包黏渣等问题，提升了系统的作业率。
本专利的发明内容在于提供一种HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，该工艺首先经过熔渣粒化将HIsmelt炉产生的炉渣通过高压水淬处理为小粒级的炉渣颗粒，经粒化的熔渣颗粒通过脱水分离后，经过磁选，将熔渣中的富铁颗粒直接喷吹或通过回转窑预热后喷吹进入SRV炉。该处理工艺包括如下步骤：
第一、SRV炉产生的高温熔渣，通过SRV炉的渣口排出；
第二、炉渣流入渣沟后，固定于渣沟下方的高压水枪将炉渣进行冷却，同时通过渣粒化工艺，将SRV炉产生的熔渣水淬、粒化形成粒度为0~4mm的熔渣颗粒；
第三、粒化后的熔渣颗粒经皮带机送入磁选机进行磁选，分离富铁颗粒；
第四、富铁颗粒通过输送带进入旋转脱水器，在脱水器中实现分离去除水分，水进入坑池中循环利用。
第五、经筛分后的富铁颗粒可以通过回转窑工艺或者直接喷吹的方法实现含铁物料的回收利用。
所述步骤一中熔渣温度为1400℃~1600℃，渣中含铁为3~10%。
所述步骤二中熔渣的粒化方式，可以是高压水枪水淬粒化，可以是转鼓法粒化，也可以是圆盘法进行粒化，渣粒化后的粒度为0~4 mm。
所述步骤三中经过粒化后的熔渣颗粒，经过磁选机进行磁选分离。
所述步骤三中经过磁选熔渣中80~90%的金属铁颗粒可以被回收。
所述步骤四中经分离后的熔渣和富铁颗粒通过滚筒或者其他形式进行脱水。
所述步骤四中经过脱除的水分进入沉淀池进行沉淀，上层清水可循环利用。
所述步骤五中磁选后的金属颗粒经回转窑预热处理或直接喷吹法进入SRV炉以实现二次资源回收。
本发明的优点及效果：本专利的发明内容在于提供一种HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，该工艺首先将高温熔渣经过水淬粒化，将HIsmelt炉产生的炉渣处理为0~3 mm的小粒级的炉渣颗粒，然后对细颗粒炉渣进行磁选回收，然后将经粒化的熔渣颗粒、及铁颗粒进行脱水分离，经过磁选，将熔渣中的富铁颗粒进行回收。所设计的方案具有以下优点及有益效果：首先，该工艺技术减少了渣中带铁资源的浪费，实现了铁资源的回收，降低了HIsmelt炉的运营成本；其次，该工艺相比于现有的渣罐静止倾翻工艺具有系统运行稳定，解决渣包黏渣等问题，提升了系统的作业率。同时，该工艺高效可行，具有操作简便、运行可靠等优点。对实现HIsmelt工艺的高效、稳定生产提供了重要支撑技术。
附图说明
图1为HIsmelt炉渣处理工艺设计图. 1-炉渣接料溜槽；2-磁选富粒脱水器；3-磁选后富铁粒输送带; 4-磁选后富铁粒输送带。
图2为HIsmelt炉渣处理脱水磁选设计图. 1-炉渣接料溜槽；2-炉渣磁选机；3-磁选富粒脱水器；4-磁选后富铁粒输送带。
具体实施方式
实施例1：高压水枪粒化-磁选-直接喷吹法回收HIsmelt渣中金属铁
HIsmelt产生的1550℃左右的炉渣，出渣量为80t/h，其中金属铁含量约为3%，高温炉渣流入渣沟后，通过渣沟底部4支高压水枪对熔渣进行水淬粒化，将SRV炉产生的熔渣粒化形成粒度小于3mm的熔渣颗粒，粒化后的熔渣颗粒被传送带运输至经磁选机进行磁选，分离富铁颗粒，磁选获得富铁颗粒2.4~2.8t，富铁颗粒通过输送带进入脱水器，在脱水器中实现水分脱除，水进入坑池中循环利用。富铁颗粒与预热预还原后的含铁物料混合后直接喷吹实现含铁物料的回收利用，通过该工艺可以回收HIsmelt渣中85%的金属铁。
实施例2：高压水枪粒化-磁选-回转窑法回收HIsmelt渣中金属铁
HIsmelt产生的1550℃左右的炉渣，出渣量为80t/h，其中金属铁含量约为3%，高温炉渣流入渣沟后，通过渣沟底部4支高压水枪对熔渣进行水淬粒化，将SRV炉产生的熔渣粒化形成粒度小3mm的熔渣颗粒，粒化后的熔渣颗粒被传送带运输至经磁选机进行磁选，分离富铁颗粒，磁选获得富铁颗粒2.4~2.8t，富铁颗粒通过输送带进入脱水器，在脱水器中实现水分脱除，水进入坑池中循环利用。富铁颗粒与料场含铁炉料混合后直接进入回转窑进行预热，使其温度达到650℃以上后，通过喷吹系统喷入SRV炉，通过该工艺可以回收HIsmelt渣中90%的金属铁。
实施例3：高压水枪粒化-磁选-直接喷吹法回收HIsmelt渣中金属铁
HIsmelt产生的1500℃左右的炉渣，出渣量为80t/h，其中金属铁含量约为3%，高温炉渣流入渣沟后，通过渣沟底部4支高压水枪对熔渣进行水淬粒化，将SRV炉产生的熔渣粒化形成粒度小于3mm的熔渣颗粒，粒化后的熔渣颗粒被传送带运输至经磁选机进行磁选，分离富铁颗粒，磁选获得富铁颗粒4.8~5.6t，富铁颗粒通过输送带进入脱水器，在脱水器中实现水分脱除，水进入坑池中循环利用。富铁颗粒与预热预还原后的含铁物料混合后直接喷吹实现含铁物料的回收利用，通过该工艺可以回收HIsmelt渣中85%的金属铁。
实施例4：高压水枪粒化-磁选-回转窑法回收HIsmelt渣中金属铁
HIsmelt产生的1500℃左右的炉渣，出渣量为80t/h，其中金属铁含量约为6%，高温炉渣流入渣沟后，通过渣沟底部4支高压水枪对熔渣进行水淬粒化，将SRV炉产生的熔渣粒化形成粒度小3mm的熔渣颗粒，粒化后的熔渣颗粒被传送带运输至经磁选机进行磁选，分离富铁颗粒，磁选获得富铁颗粒4.8~5.6t，富铁颗粒通过输送带进入脱水器，在脱水器中实现水分脱除，水分脱除率超过80%，水进入坑池中循环利用。富铁颗粒与料场含铁炉料混合后直接进入回转窑进行预热，使其温度达到650℃以上后，通过喷吹系统喷入SRV炉，通过该工艺可以回收HIsmelt渣中85%以上的金属铁。
Claims (8)
1.一种HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，其特征在于，该工艺首先经过熔渣粒化将HIsmelt炉产生的炉渣通过高压水淬处理为小粒级的炉渣颗粒，经粒化的熔渣颗粒通过脱水分离后，经过磁选，将熔渣中的富铁颗粒直接喷吹或通过回转窑预热后喷吹进入SRV炉；
该处理工艺包括如下步骤：
SRV炉产生的高温熔渣，通过SRV炉的渣口排出；
炉渣流入渣沟后，固定于渣沟下方的高压水枪将炉渣进行冷却，同时通过渣粒化工艺，将SRV炉产生的熔渣水淬、粒化形成粒度为0~4mm的熔渣颗粒；
粒化后的熔渣颗粒经皮带机送入磁选机进行磁选，分离富铁颗粒；
富铁颗粒通过输送带进入旋转脱水器，在脱水器中实现分离去除水分，水进入坑池中循环利用；
经筛分后的富铁颗粒可以通过回转窑工艺或者直接喷吹的方法实现含铁物料的回收利用。
2.根据权利要求1所述HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，其特征在于，所述步骤一中熔渣温度为1400℃~1600℃，渣中含铁为3~10%。
3.根据权利要求1所述HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，其特征在于，所述步骤二中熔渣的粒化方式，可以是高压水枪水淬粒化，可以是转鼓法粒化，也可以是圆盘法进行粒化，渣粒化后的粒度为0~4 mm。
4.根据权利要求1所述HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，其特征在于，所述步骤三中经过粒化后的熔渣颗粒，经过磁选机进行磁选分离。
5.根据权利要求1所述HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，其特征在于，所述步骤三中经过磁选熔渣中80~90%的金属铁颗粒可以被回收。
6.根据权利要求1所述HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，其特征在于，所述步骤四中经分离后的熔渣和富铁颗粒通过滚筒或者其他形式进行脱水。
7.根据权利要求1所述HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，其特征在于，所述步骤四中经过脱除的水分进入沉淀池进行沉淀，上层清水可循环利用。
8.根据权利要求1所述HIsmelt工艺炉渣金属铁回收方法，其特征在于，所述步骤五中磁选后的金属颗粒经回转窑预热处理或直接喷吹法进入SRV炉以实现二次资源回收。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180720 |