CN107699706A - 一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺 - Google Patents
一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,包括以下步骤:S1,将炉渣通过皮带输送机送进湿式打砂机内充分打碎成细渣,然后将充分打碎的细渣送进锯齿波跳汰机里,锯齿波跳汰机将小于170目的颗粒物质通过管路排至摇床,将大于170目的颗粒物质直接排至炉渣堆放区,进行二次研磨,在摇床的下方设置有8‑15个强力电磁铁板,当颗粒物通过时,Fe3O4被电磁铁板吸附,筛选完毕后将电磁铁断电,回收Fe3O4,S2,对回收的Fe3O4再进行磁选,除去Fe3O4中混杂的二氧化硅和氧化钙,重复磁选操作3‑6次即可。本发明构思新颖、反应时间短、生产率高、生产成本低、原料适应性强、处理量大、环境友好、经济收益高、可有效解决环境污染、热能 高效回收利用问题。
Description
技术领域
本发明涉及非高炉炼铁及资源综合利用技术领域,尤其涉及一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺。
背景技术
高炉炼铁法是目前生产钢铁的主要方法。经过长期的发展,高炉技术已经非常成熟。高炉炼铁法的缺点是对冶金焦的强烈依赖,随着焦炭资源的日益贫乏,冶金焦的价格越来越高,而储量丰富的廉价非焦煤资源却不能在炼铁生产中充分利用。并且随着高炉强化熔炼技术的提高,污染物排放总量持续提高,是国内污染物排放主要来源之一。
为了改变高炉炼铁面临的困境及环保政策的加强,形成了不同形式的非高炉炼铁,目前,形成了以直接还原和熔融还原为主体的现代化非高炉炼铁工业体系。
直接还原法限于以气体、液体燃料或非焦煤为原料,是在铁矿石呈固态的软化温度以下进行还原获得金属铁的方法。这种温度低,产品呈多孔,含碳低,未排除脉石杂质的金属铁产品,称为直接还原铁
熔融还原法则以非焦煤为能源,在高温熔态下进行铁氧化物还原,渣铁能完全分离,其具有如下优点:1可以处理难选低品质铁矿、含铁复合矿、特殊矿,是资源综合利用的重要手段,原料资源选择范围广;2流程短,速度快,生产成本低,投资少;3环境污染小,更加清洁环保。
高炉渣是高炉还原过程中产生的,是钢铁联合企业的第一固体废弃物,2015年,总量已经达到3-4亿吨,是冶金中间产品,不仅含有还原性物质,如焦炭、煤粉、碳素、碳粉等,而且含有较高含量CaO、MgO、SiO2等冶金熔剂及含铁组分,我国每年排放3亿吨以上高炉渣,每年带走大量的CaO、MgO、SiO2、焦炭、煤粉、碳素、碳粉、铁组分等有价组分,因此,高炉渣是一种重要的二次资源。由高炉放出的高炉熔渣温度在1300℃~1600℃,每年排放大量的物理热,因此,高炉熔渣也是重要的物理热资源。
钢渣产生于炼钢过程,是冶金中间产品,我国每年排放1.5亿吨以上,每年带走1500万吨以上的金属铁,3000万吨以上的铁氧化物,还带走大量自由氧化钙、五氧化二磷、二氧化硅等有价组分,因此,钢渣是一种重要的二次资源。炼钢过程放出的熔融钢渣温度高于1550℃,每年排放大量的物理热,因此,熔融钢渣也是重要的物理热资源。
为此,我们提出了一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,其反应时间短、生产率高、生产成本低、原料适应性强、处理量大、环境友好、经济收益高、可有效解决环境污染、热能 高效回收利用问题。
本发明提出的一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,包括以下步骤:
S1,将炉渣通过皮带输送机送进湿式打砂机内充分打碎成细渣,然后将充分打碎的细渣送进锯齿波跳汰机里,锯齿波跳汰机将小于170目的颗粒物质通过管路排至摇床,将大于170目的颗粒物质直接排至炉渣堆放区,进行二次研磨,在摇床的下方设置有8-15个强力电磁铁板,当颗粒物通过时,Fe3O4被电磁铁板吸附,筛选完毕后将电磁铁断电,回收Fe3O4;
S2,对回收的Fe3O4再进行磁选,除去Fe3O4中混杂的二氧化硅和氧化钙,重复磁选操作3-6次即可;
S3,将磁选出的Fe3O4加入熔炉内,将炉内的温度控制在300-400度之间,并不断向炉内通入氧气,在高温条件下发生化学反应4Fe3O4+O2=6Fe2O36Fe2O3;
S4,将制备的Fe2O3进行冷却,向每吨Fe2O3中添加300-500g的锌粉,期间不断进行搅拌,使锌粉与Fe2O3充分混合;
S5,将冷却后的Fe2O3放入高温炉内,将高温炉的温度控制在600-800度之间,期间不断通入H2,并保持高温炉内的通风,期间发生化学反应Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,将产生的H2O通入冷却塔进行冷凝;
S6,然后将制备的铁进行回收;
S7,提铁后的渣适宜于做水泥熟料和微晶玻璃等,实现了资源利用最大化和污染的零排放。
优选地,所述S2中,除去Fe3O4中混杂的二氧化硅和氧化钙,重复磁选操作4次即可。
优选地,所述S3中,将磁选出的Fe3O4加入熔炉内,将炉内的温度控制在360度,并不断向炉内通入氧气,在高温条件下发生化学反应4Fe3O4+O2=6Fe2O36Fe2O3。
优选地,所述S4中,将制备的Fe2O3进行冷却,并加入450g/吨的锌粉,期间不断进行搅拌,使锌粉与Fe2O3充分混合。
优选地,所述S5中,将冷却后的Fe2O3放入高温炉内,将高温炉的温度控制在750度,期间不断通入H2,并保持高温炉内的通风,期间发生化学反应Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,将产生的H2O通入冷却塔进行冷凝。
优选地,所述S1中,将炉渣通过皮带输送机送进湿式打砂机内充分打碎成细渣,然后将充分打碎的细渣送进锯齿波跳汰机里,锯齿波跳汰机将小于170目的颗粒物质通过管路排至摇床,将大于170目的颗粒物质直接排至炉渣堆放区,进行二次研磨,在摇床的下方设置有12个强力电磁铁板,当颗粒物通过时,Fe3O4被电磁铁板吸附,筛选完毕后将电磁铁断电,回收Fe3O4。
本发明中,先将炉渣进行多次的研磨,研磨成小于170目的颗粒,然后通过锯齿波跳汰机对其进行筛选,筛选不合格的通过摇床排至炉渣堆放区,进行二次研磨,合格的颗粒被电磁铁吸附进行Fe3O4的回收,将回收的Fe3O4进行多次磁选,出去其中的杂质,然后将Fe3O4加入熔炉内,将炉内的温度控制在300-400度之间,并不断向炉内通入氧气生成Fe2O3,将制备的Fe2O3进行冷却,向每吨Fe2O3中添加300-500g的锌粉,期间不断进行搅拌,使锌粉与Fe2O3充分混合,将冷却后的Fe2O3放入高温炉内,将高温炉的温度控制在600-800度之间,期间不断通入H2,并保持高温炉内的通风,最后将制得的铁进行回收。本发明构思新颖、反应时间短、生产率高、生产成本低、原料适应性强、处理量大、环境友好、经济收益高、可有效解决环境污染、热能 高效回收利用问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本实施例提出的一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,包括以下步骤:
S1,将炉渣通过皮带输送机送进湿式打砂机内充分打碎成细渣,然后将充分打碎的细渣送进锯齿波跳汰机里,锯齿波跳汰机将小于170目的颗粒物质通过管路排至摇床,将大于170目的颗粒物质直接排至炉渣堆放区,进行二次研磨,在摇床的下方设置有12个强力电磁铁板,当颗粒物通过时,Fe3O4被电磁铁板吸附,筛选完毕后将电磁铁断电,回收Fe3O4;
S2,对回收的Fe3O4再进行磁选,除去Fe3O4中混杂的二氧化硅和氧化钙,重复磁选操作4次即可;
S3,将磁选出的Fe3O4加入熔炉内,将炉内的温度控制在386度之间,并不断向炉内通入氧气,在高温条件下发生化学反应4Fe3O4+O2=6Fe2O36Fe2O3;
S4,将制备的Fe2O3进行冷却,并加入450g/吨的锌粉,期间不断进行搅拌,使锌粉与Fe2O3充分混合;
S5,将冷却后的Fe2O3放入高温炉内,将高温炉的温度控制在700度之间,期间不断通入H2,并保持高温炉内的通风,期间发生化学反应Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,将产生的H2O通入冷却塔进行冷凝;
S6,然后将制备的铁进行回收;铁的回收率为72%。
实施例二
本实施例提出的一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,包括以下步骤:
S1,将炉渣通过皮带输送机送进湿式打砂机内充分打碎成细渣,然后将充分打碎的细渣送进锯齿波跳汰机里,锯齿波跳汰机将小于170目的颗粒物质通过管路排至摇床,将大于170目的颗粒物质直接排至炉渣堆放区,进行二次研磨,在摇床的下方设置有13个强力电磁铁板,当颗粒物通过时,Fe3O4被电磁铁板吸附,筛选完毕后将电磁铁断电,回收Fe3O4;
S2,对回收的Fe3O4再进行磁选,除去Fe3O4中混杂的二氧化硅和氧化钙,重复磁选操作3次即可;
S3,将磁选出的Fe3O4加入熔炉内,将炉内的温度控制在386度之间,并不断向炉内通入氧气,在高温条件下发生化学反应4Fe3O4+O2=6Fe2O36Fe2O3;
S4,将制备的Fe2O3进行冷却,并加入480g/吨的锌粉,期间不断进行搅拌,使锌粉与Fe2O3充分混合;
S5,将冷却后的Fe2O3放入高温炉内,将高温炉的温度控制在700度,期间不断通入H2,并保持高温炉内的通风,期间发生化学反应Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,将产生的H2O通入冷却塔进行冷凝;
S6,然后将制备的铁进行回收;铁的回收率为65%。
实施例三
本实施例提出的一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,包括以下步骤:
S1,将炉渣通过皮带输送机送进湿式打砂机内充分打碎成细渣,然后将充分打碎的细渣送进锯齿波跳汰机里,锯齿波跳汰机将小于170目的颗粒物质通过管路排至摇床,将大于170目的颗粒物质直接排至炉渣堆放区,进行二次研磨,在摇床的下方设置有15个强力电磁铁板,当颗粒物通过时,Fe3O4被电磁铁板吸附,筛选完毕后将电磁铁断电,回收Fe3O4;
S2,对回收的Fe3O4再进行磁选,除去Fe3O4中混杂的二氧化硅和氧化钙,重复磁选操作6次即可;
S3,将磁选出的Fe3O4加入熔炉内,将炉内的温度控制在386度之间,并不断向炉内通入氧气,在高温条件下发生化学反应4Fe3O4+O2=6Fe2O36Fe2O3;
S4,将制备的Fe2O3进行冷却,并加入480g/吨的锌粉,期间不断进行搅拌,使锌粉与Fe2O3充分混合;
S5,将冷却后的Fe2O3放入高温炉内,将高温炉的温度控制在650度之间,期间不断通入H2,并保持高温炉内的通风,期间发生化学反应Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,将产生的H2O通入冷却塔进行冷凝;
S6,然后将制备的铁进行回收;铁的回收率为80%。
实施例四
本实施例提出的一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,包括以下步骤:
S1,将炉渣通过皮带输送机送进湿式打砂机内充分打碎成细渣,然后将充分打碎的细渣送进锯齿波跳汰机里,锯齿波跳汰机将小于170目的颗粒物质通过管路排至摇床,将大于170目的颗粒物质直接排至炉渣堆放区,进行二次研磨,在摇床的下方设置有12个强力电磁铁板,当颗粒物通过时,Fe3O4被电磁铁板吸附,筛选完毕后将电磁铁断电,回收Fe3O4;
S2,对回收的Fe3O4再进行磁选,除去Fe3O4中混杂的二氧化硅和氧化钙,重复磁选操作4次即可;
S3,将磁选出的Fe3O4加入熔炉内,将炉内的温度控制在360度之间,并不断向炉内通入氧气,在高温条件下发生化学反应4Fe3O4+O2=6Fe2O36Fe2O3;
S4,将制备的Fe2O3进行冷却,并加入450g/吨的锌粉,期间不断进行搅拌,使锌粉与Fe2O3充分混合;
S5,将冷却后的Fe2O3放入高温炉内,将高温炉的温度控制在750度之间,期间不断通入H2,并保持高温炉内的通风,期间发生化学反应Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,将产生的H2O通入冷却塔进行冷凝;
S6,然后将制备的铁进行回收;铁的回收率为95%。
实施例五
本实施例提出的一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,包括以下步骤:
S1,将炉渣通过皮带输送机送进湿式打砂机内充分打碎成细渣,然后将充分打碎的细渣送进锯齿波跳汰机里,锯齿波跳汰机将小于170目的颗粒物质通过管路排至摇床,将大于170目的颗粒物质直接排至炉渣堆放区,进行二次研磨,在摇床的下方设置有11个强力电磁铁板,当颗粒物通过时,Fe3O4被电磁铁板吸附,筛选完毕后将电磁铁断电,回收Fe3O4;
S2,对回收的Fe3O4再进行磁选,除去Fe3O4中混杂的二氧化硅和氧化钙,重复磁选操作5次即可;
S3,将磁选出的Fe3O4加入熔炉内,将炉内的温度控制在400度之间,并不断向炉内通入氧气,在高温条件下发生化学反应4Fe3O4+O2=6Fe2O36Fe2O3;
S4,将制备的Fe2O3进行冷却,并加入500g/吨的锌粉,期间不断进行搅拌,使锌粉与Fe2O3充分混合;
S5,将冷却后的Fe2O3放入高温炉内,将高温炉的温度控制在680度之间,期间不断通入H2,并保持高温炉内的通风,期间发生化学反应Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,将产生的H2O通入冷却塔进行冷凝;
S6,然后将制备的铁进行回收;铁的回收率为85%。
本发明构思合理,通过多次对炉渣进行研磨和筛选使铁的回收率大大提高,回收后的炉渣再利用经济收益高、可有效解决环境污染、热能 高效回收利用问题。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将炉渣通过皮带输送机送进湿式打砂机内充分打碎成细渣,然后将充分打碎的细渣送进锯齿波跳汰机里,锯齿波跳汰机将小于170目的颗粒物质通过管路排至摇床,将大于170目的颗粒物质直接排至炉渣堆放区,进行二次研磨,在摇床的下方设置有8-15个强力电磁铁板,当颗粒物通过时,Fe3O4被电磁铁板吸附,筛选完毕后将电磁铁断电,回收Fe3O4;
S2,对回收的Fe3O4再进行磁选,除去Fe3O4中混杂的二氧化硅和氧化钙,重复磁选操作3-6次即可;
S3,将磁选出的Fe3O4加入熔炉内,将炉内的温度控制在300-400度之间,并不断向炉内通入氧气,在高温条件下发生化学反应4Fe3O4+O2=6Fe2O3;
S4,将制备的Fe2O3进行冷却,向每吨Fe2O3中添加300-500g的锌粉,期间不断进行搅拌,使锌粉与Fe2O3充分混合;
S5,将冷却后的Fe2O3放入高温炉内,将高温炉的温度控制在600-800度之间,期间不断通入H2,并保持高温炉内的通风,期间发生化学反应Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,将产生的H2O通入冷却塔进行冷凝;
S6,然后将制备的铁进行回收;
S7,提铁后的渣适宜于做水泥熟料和微晶玻璃,实现了资源利用最大化和污染的零排放。
2.根据权利要求1所述的一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,其特征在于,所述S2中,除去Fe3O4中混杂的二氧化硅和氧化钙,重复磁选操作4次即可。
3.根据权利要求2所述的一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,其特征在于,所述S3中,将磁选出的Fe3O4加入熔炉内,将炉内的温度控制在360度,并不断向炉内通入氧气,在高温条件下发生化学反应4Fe3O4+O2=6Fe2O36Fe2O3。
4.根据权利要求1所述的一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,其特征在于,所述S4中,将制备的Fe2O3进行冷却,并加入450g/吨的锌粉,期间不断进行搅拌,使锌粉与Fe2O3充分混合。
5.根据权利要求1所述的一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,其特征在于,所述S5中,将冷却后的Fe2O3放入高温炉内,将高温炉的温度控制在750度,期间不断通入H2,并保持高温炉内的通风,期间发生化学反应Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,将产生的H2O通入冷却塔进行冷凝。
6.根据权利要求1所述的一种铜冶炼热态炉渣提铁工艺,其特征在于,所述S1中,将炉渣通过皮带输送机送进湿式打砂机内充分打碎成细渣,然后将充分打碎的细渣送进锯齿波跳汰机里,锯齿波跳汰机将小于170目的颗粒物质通过管路排至摇床,将大于170目的颗粒物质直接排至炉渣堆放区,进行二次研磨,在摇床的下方设置有12个强力电磁铁板,当颗粒物通过时,Fe3O4被电磁铁板吸附,筛选完毕后将电磁铁断电,回收Fe3O4。
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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: 20180216 |