一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109536700A(43)申请公布日2019.03.29(21)申请号201910036522.XC22B7/02(2006.01)(22)申请日2019.01.15(66)本国优先权数据201811414834.12018.11.26CN(71)申请人贵州大学地址550000贵州省贵阳市花溪区大道南段(72)发明人徐本军黄润黄彩娟武庆慧吕晓东伍秦至(74)专利代理机构贵阳睿腾知识产权代理有限公司52114代理人谷庆红(51)Int.Cl.C22B1/02(2006.01)C22B1/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法(57)摘要本发明公开了一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法，将炼钢粉尘送入真空碳管炉中进行真空焙烧，获得固体残留物，该固体残留物经破碎、球磨处理后，投入到稀酸溶液中进行酸洗处理，除去残留铁相中的杂质，最终富集得到高品位的铁精矿。本发明将炼钢粉尘进行真空焙烧，结合真空度进行合理控制温度和酸洗工艺参数，最终使得残余物料中的铁含量得到进一步提高，在保证金属铁高回收率的同时提高单质锌的回收率，获得铁含量高达66.16％的铁精矿，锌的回收率高达98.19％；工艺简单，操作简便，反应温度较低，降低了炼钢粉尘综合利用的成本，有效解决了现有技术中对含锌炼钢粉尘处理时存在的成本较高、污染重、能耗高、三废产出量大的问题。CN109536700ACN109536700A权利要求书1/1页1.一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：将炼钢粉尘与还原剂、添加剂、水进行混合，在压力为11～19MPa下、在直径为20.01～30mm的模具中压制成球团，球团先送入干燥箱中干燥处理后再投入真空碳管炉中进行真空焙烧，收集真空焙烧过程中挥发出来的挥发物以及残留在真空碳管炉中的固体残留物，所述残留物经破碎、球磨处理后，投入到稀酸溶液中进行酸洗处理，除去残留铁相中的杂质，最终富集得到高品位的铁精矿；所述挥发物为气态单质锌，将该挥发物送入冷凝收集器后冷凝成固体，获得高纯度锌锭；所述真空焙烧的条件为：在真空度为10～100Pa下控制反应温度为850～950℃，并恒温处理80～100min；所述稀酸是稀盐酸溶液，该盐酸溶液的浓度为0.01mol/L；所述酸洗处理的具体条件为：在PH＝1～3的稀盐酸溶液中，控制温度为46～53℃，酸洗的时间为56～63min。2.根据权利要求1所述的一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法，其特征在于：所述干燥处理是将球团干燥至水分含量为0。3.根据权利要求1所述的一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法，其特征在于：所述干燥处理的温度为≥120℃，时间为1～3h。4.根据权利要求1所述的一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法，其特征在于：在压制成球团之前，先将炼钢粉尘、还原剂混合均匀，送入研磨机研磨成目粒度为80～120目的粉末，然后再加入添加剂和水进行混合均匀。5.根据权利要求1所述的一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法，其特征在于：所述炼钢粉尘、还原剂、添加剂和水按照以下重量份配比进行混合：炼钢粉尘100份、还原剂6～8份、添加剂0～2份、水0.4～0.7份。6.根据权利要求1所述的一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法，其特征在于：所述添加剂为三氧化二硼。7.根据权利要求1所述的一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法，其特征在于：所述还原剂为焦粉。2CN109536700A说明书1/8页一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法技术领域[0001]本发明涉及二次利用资源技术领域，尤其是一种综合利用炼钢粉尘富集铁的方法。背景技术[0002]伴随着钢铁冶炼产量的高位运行以及国家和钢铁企业对环境保护的日益重视，钢铁厂粉尘的综合利用成为一个研究热点，这也是一项世界性的难题。炼钢粉尘因含有大量的CaO致使其极难回收利用。转炉粉尘通常含50％左右的Fe、14％的CaO；不锈钢粉尘通常含15％的CaO、30％的Fe、8～15％的Cr、1～8％的Ni。钢铁粉尘富含大量Zn、K、Na等有害元素，如果未经处理直接回收用于钢铁生产流程，会带来高炉结瘤、布袋灰自燃、风口上翘破损等恶劣影响，将严重危害钢铁冶炼过程的顺利运行。[0003]转炉炼钢过程由于点火区高温热流和吹氧过程中生成的一氧化碳气体，会带走部分铁产生大量的粉尘，每生产1吨钢铁约产生10％的钢铁冶金粉尘(即炼钢粉尘，其主要成分为FeO和Fe2O3)，是钢铁厂主要的污染源之一。粉尘造成的铁损已成为炼钢过程中金属收得率低的主要原因。按国内年产6亿t转炉钢计算，不计其它元素损失，每年仅粉尘排放造成的金属铁损达300万t以上，同时对环境造成了较大污染。钢铁工业发展受资源、环境等制约因素