CN103014196A - 高炉渣细料的应用方法 - Google Patents

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鲜中菊
张昕
邓大军
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Abstract

本发明公开了一种高炉渣细料的应用方法，属于废弃资源再利用技术领域。该方法是将高炉渣细料依次经球磨机细磨、磁选、分级和重选，从而富集金属铁，得到金属铁品位大于85％、粒度在40目以下的量大于95％的铁粉还原剂。该铁粉还原剂可直接用作钛白粉生产用还原剂。高炉渣细料经磁选、分级和重选后得到的尾矿用于生产球团返回炼铁高炉使用。本发明方法为纯物理方法，所产生的尾矿可直接用作生产球团返回炼铁高炉使用，不产生其他二次污染，工艺过程中的水也可以循环使用，能耗低。本发明得到的还原剂由于粒度均匀、品位稳定、杂质含量低等优点，在使用过程中反应速度快，产生的杂质少，是钛白粉生产的理想还原剂。

Description

高炉渣细料的应用方法
技术领域
本发明属于废弃资源再利用技术领域，具体涉及一种高炉渣细料的应用方法。
背景技术
攀钢高炉炼铁过程中产生的渣年产量在350万吨左右，可从其中直接磁选回收的渣铁约为2％，目前每年可回收渣铁10万吨。其中重矿渣（又名气冷渣、热泼渣。在高炉前从地坪至炉台高度砌筑隔墙，构成泼渣坑，熔渣出炉后经过渣沟流入坑内，铺展成厚约15厘米的薄层，喷水冷却，凝固后掘出得到。）经破碎、磁选、球磨等工艺可以制得不同品位的渣铁，其中50％左右的渣铁是以球磨磁选粉形式存在的，这种球磨磁选粉称为高炉渣细料。高炉渣细料产品中的铁主要以颗粒状镶嵌在渣中形成渣包铁，渣中铁呈“分散”“细实”特征，是可能将渣铁分开的。目前高炉渣细料主要用作高炉烧结原料重返炼铁高炉。在回炉的过程中，TFe进行进一步还原，为下一道工序作好基础，但里面的的金属Fe就进行了再次还原，在进行炼铁时又将产生大量的废弃物，产生新的污染。
用硫酸法生产钛白粉的工艺为：粉碎、酸解、浸取、还原、沉降、结晶、晶体分离、钛液浓缩、水解、过滤洗涤、盐处理、过滤煅烧包装等，其中还原工序就需要用还原剂，通常钛白粉生产所用的还原剂主要是铁屑、废钢以及铸铁等含铁料，传统工艺的还原剂反应速度慢、杂质多，因而使用传统的还原剂使用量达到15％（即每生产一吨钛白粉需要150Kg含铁粉）。而使用还原用铁粉，由于粒度细、品位高、杂质含量少，因而用-0.45mm达到95％以上的还原用铁粉作还原剂反应速度快，用量少，使用量可由以前的15％降到10％。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高炉渣细料新的应用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高炉渣细料的应用方法，将高炉渣细料依次经球磨机细磨、磁选、分级和重选，从而富集金属铁，得到金属铁品位大于85％、粒度在40目以下的量大于95％的铁粉还原剂。
其中，上述方法中所述铁粉还原剂直接用作钛白粉生产用还原剂。
其中，上述方法中高炉渣细料经磁选、分级和重选后得到的尾矿用于生产球团返回炼铁高炉使用。
其中，上述方法中所述高炉渣细料的金属Fe品位为40～60％，高炉渣细料粒度小于8mm。
其中，上述方法中所述球磨机为湿式溢流型球磨机。
进一步的，所述湿式溢流型球磨机的型号为MQG1500×4500，钢球配比为Φ120︰Φ90︰Φ60︰Φ40＝4︰3︰2︰1。
其中，上述方法中磁选选用的设备是湿式半逆流磁选机，磁场强度1000～1200Oe。
其中，上述方法中重选采用的设备是云锡式6S细砂摇床。
本发明的有益效果是：高炉渣细料由于杂质含量多，基本都用作高炉烧结原料重返炼铁高炉使用，本发明将高炉渣细料依次进行细磨、磁选、分级和重选，能够有效的将高炉渣细料中的杂质和金属铁分离，从而大幅提高金属铁的品位，使高炉渣细料中的金属铁得到合理利用，得到金属铁品位大于85％、粒度在40目以下的量大于95％的铁粉还原剂，如果调换磁选、分级和重选的顺序，一是对设备处理能力的布置不合理，二是影响最终金属铁的品位和回收率，比如调换了磁选和分级的顺序就会降低铁粉还原剂中金属铁的品位和回收率：品位降低5.00％左右，回收率降低3.00％左右，同时还会增加分级机的处理能力。本发明合理选择球磨机、磁选机和重选设备，不仅能够将金属铁品位提高到85％以上，而且金属铁的回收率高，可达到86.00％以上。本发明为纯物理方法，所产生的尾矿可直接用作生产球团返回炼铁高炉使用，不产生其他废弃品或二次污染，工艺过程中的水可以循环使用，能耗低。本发明得到的还原剂可直接用作钛白粉生产过程中的还原剂，由于粒度均匀、品位稳定、杂质含量低等优点，在使用过程中反应速度快，产生的杂质少，是钛白粉生产的理想还原剂。
具体实施方式
现通过具体实施方式对本发明进行说明。
本发明高炉渣细料的应用方法，将高炉渣细料依次经球磨机细磨、磁选、分级和重选，从而富集金属铁，得到金属铁品位大于85％、粒度在40目以下的量大于95％的铁粉还原剂。本发明依次将高炉渣细料通过细磨、磁选、分级和重选工艺处理，能够得到金属铁品位大于85％、粒度在40目以下的量大于95％的铁粉还原剂，满足作为还原剂的铁粉的要求，特别适用于钛白粉生产用还原剂，反应速度快，产生的杂质少，因此，优选将上述方法得到的铁粉还原剂直接用作钛白粉生产用还原剂。
优选的，上述方法中经磁选、分级和重选产生的尾矿中TFe含量较高，还可以用于球团生产，因此，上述方法中优选将高炉渣细料经磁选、分级和重选后得到的尾矿用于生产球团返回炼铁高炉使用。
优选的，上述方法中所述高炉渣细料的金属Fe品位为40～60％，高炉渣细料粒度小于8mm。
优选的，为了进一步提高本发明金属铁的回收率和品位，上述方法中所述球磨机为湿式溢流型球磨机。
进一步的，高炉渣细料中的铁主要以颗粒状镶嵌在渣中形成渣包铁，渣中铁呈“分散”“细实”特征，这种粒度和品位的渣通过球磨、磁选是可以将其渣铁分开的，针对高炉渣细料的特点，优选所述湿式溢流型球磨机的型号为MQG1500×4500，钢球配比为Φ120︰Φ90︰Φ60︰Φ40＝4︰3︰2︰1。
优选的，为了进一步提高本发明金属铁的回收率和品位，上述方法中磁选选用的设备是湿式半逆流磁选机，磁场强度1000～1200Oe。
优选的，为了进一步提高本发明金属铁的回收率和品位，上述方法中重选采用的设备是云锡式6S细砂摇床。
下面通过实施例对本发明的具体实施方式作进一步的说明，但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例之中。
实施例一
高炉渣细料85.34吨，金属Fe品位54.37%，水份6.29%，所有的原料全部在8mm以下，其中-100目的39.85%。其它各项化学指标见下表1，粒度指标见表2：
表1高炉渣细料化学成份
指标 TFe C S P V Cr Mn Cu Ni
含量% 61.35 0.95 0.02 0.05 0.34 0.07 0.24 0.09 0.03
表2高炉渣细料的粒度分布
项目 -8mm~+1mm -1mm~+40目 -40目~+100目 -100目
分布情况 28.363 17.08 14.707 39.85
此高炉渣细料，水料比按0.6：1进行下料，通过MQG1500×3000球磨机、MQG1200×2400球磨机串联球磨，球磨后，粒度-40目的94.53%，再经过CTB600×1200磁选机（磁场强度1000Oe）磁选，金属铁品位达78.33%，再经过FC500×4800分级机分级，金属铁品位就达到81.35%，然后通过分配器分配到四个去锡6S细砂摇床上，通过摇床摇选，出来的湿精矿品位为87.95%，再将湿精矿进行烘烤，烘烤主要采用的是内热式烘干筒进行烘烤的，由于在烘烤时有除尘设备，将里面的一些细微杂质除去，烤出的铁金属铁品位达到89.98%，金属铁的回收率达到87.02%，粒度-40目达99.53%，通过抽查进行包装，每25kg一小袋，40小袋一大包为一吨，共计生产出铁粉42.05吨，然后送到某钛白粉厂进行试验。主要用于钛白粉生产的还原工序作还原剂，加入还原罐内进行还原反应，一共做了三次试验（接连三天，每天白班的进行），共使用铁粉29.111吨，共生产了300吨钛白粉，平均每生产一吨钛白粉消耗97.03kg铁粉，在加入铁粉的过程中反应速度较快，且沉降过程中发现杂质明显比使用废钢时少。
在此还原过程中，主要是将高价铁还原成亚铁。具体的反应方程如下：
Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4
为了保证溶液中三价铁全部还原为二价铁，还原反应略微过度，此时溶液中就有少量四价钛还原为三价钛，通过检测三价钛的存在，可以保证三价铁还原完全。因为在反应中三价铁先还原为二价铁，然后再是四价钛还原为三价钛。
实施例二
高炉渣细料125吨，金属Fe品位52.14%，水份5.34%，所有的原料全部在8mm以下，其中-100目的43.85%。
此高炉渣细料，水料比按0.6：1进行下料，通过MQG1500×4500球磨机球磨，球磨后，粒度-40目的92.15%，再经过CTB600×1200磁选机（磁场强度1000Oe）磁选，金属铁品位达75.64%，再经过FC500×4800分级机分级，金属铁品位就达到80.56%，然后通过分配器分配到四个去锡6S细砂摇床上，通过摇床摇选，出来的湿精矿品位为86.54%，再将湿精矿进行烘烤，烘烤主要采用的是内热式烘干筒进行烘烤的，由于在烘烤时有除尘设备，将里面的一些细微杂质除去，烤出的铁金属铁品位达到88.17%，金属铁的回收率达到86.89%，通过抽查进行包装，每25kg一小袋，40小袋一大包为一吨，共计生产出铁粉58吨，然后送到某钛白粉厂进行试验。主要用于钛白粉生产的还原工序作还原剂，加入还原罐内进行还原反应，一共做了三次试验（接连三天，每天白班的进行），共使用铁粉29.628吨，共生产了300吨钛白粉，平均每生产一吨钛白粉消耗98.76kg铁粉，在加入铁粉的过程中反应速度较快，且沉降过程中发现杂质明显比使用废钢时少。
在此还原过程中，主要是将高价铁还原成亚铁。具体的反应方程如下：
Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4
为了保证溶液中三价铁全部还原为二价铁，还原反应略微过度，此时溶液中就有少量四价钛还原为三价钛，通过检测三价钛的存在，可以保证三价铁还原完全。因为在反应中三价铁先还原为二价铁，然后再是四价钛还原为三价钛。

Claims (7)

1.高炉渣细料的应用方法，其特征在于：将高炉渣细料依次经球磨机细磨、磁选、分级和重选，从而富集金属铁，得到金属铁品位大于85％、粒度在40目以下的量大于95％的铁粉还原剂。
2.根据权利要求1所述的高炉渣细料的应用方法，其特征在于：所述铁粉还原剂直接用作钛白粉生产用还原剂。
3.根据权利要求1所述的高炉渣细料的应用方法，其特征在于：高炉渣细料经磁选、分级和重选后得到的尾矿用于生产球团返回炼铁高炉使用。
4.根据权利要求1、2或3所述的高炉渣细料的应用方法，其特征在于：所述高炉渣细料的金属Fe品位为40～60％，高炉渣细料粒度小于8mm。
5.根据权利要求1、2或3所述的高炉渣细料的应用方法，其特征在于：所述球磨机为湿式溢流型球磨机。
6.根据权利要求1、2或3所述的高炉渣细料的应用方法，其特征在于：磁选选用的设备是湿式半逆流磁选机，磁场强度1000～1200Oe。
7.根据权利要求1、2或3所述的高炉渣细料的应用方法，其特征在于：重选采用的设备是云锡式6S细砂摇床。
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