申请日2015.11.11
公开(公告)日2016.02.03
IPC分类号B22F9/04; C21B3/04
摘要
本发明一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，包括(1)、将炼钢污泥进行分级、粗磨，将炼钢污泥炉料粒度控制在0.4mm以下;(2)、细磨控制炼钢污泥炉料粒度在0.2mm以下;(3)、烘干使炉料含水率在8%以下，除去粒度为0.15mm以上颗粒，得到TFe≥93%的初步产品金属铁粉;(4)、将金属铁粉还原后进行破碎，磁选筛分后即可得到符合粉末冶金标准用还原铁粉，其TFe≥98%;本发明在扩大炼钢污泥适用范围的同时，可生产出TFe≥98%的高质量还原铁粉;炼钢污泥尾泥可以继续作为烧结原料进行配加，使炼钢污泥得到完全回收利用，具有节水、节能、全程无污染的优点，解决了炼钢污泥处理费用高和污染环境的问题。
权利要求书
1.一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
(1)、将炼钢污泥进行分级、粗磨，粗磨完成后炼钢污泥炉料粒度控制在0.4mm以下;
(2)、将粗磨完成的炼钢污泥炉料进行细磨，细磨完成后炼钢污泥炉料粒度控制在0.2mm以下;
(3)、将细磨完成的炼钢污泥炉料烘干处理，烘干后炉料含水率控制在8%以下，并除去粒度为0.15mm以上的粗大颗粒，可得到TFe≥93%的初步产品金属铁粉;
(4)、将金属铁粉还原后进行破碎，破碎后的铁粉经磁选筛分后即可得到符合粉末冶金标准用还原铁粉，其TFe≥98%。
2.如权利要求1所述的一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，其特征在于：所述步骤(1)中将炼钢污泥装入螺旋分极机进行机械分级，将粒度分布为0.1mm~5mm的炉料进行粗磨，粗磨采用卧式短筒球磨机，粗磨完成后炼钢污泥炉料粒度控制在0.4mm以下;所述步骤(2)中采用卧式长筒球磨机进行细磨;所述步骤(3)中通过振动筛进行炉料筛分，除去粒度为0.15mm以上的粗大颗粒，可得到TFe≥93%的初步产品金属铁粉;所述步骤(4)中将金属铁粉在气氛炉中进行还原后在破碎机中进行破碎，破碎后的铁粉经磁选筛分后即可得到符合粉末冶金标准用还原铁粉，其TFe≥98%。
3.如权利要求1或2所述的一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，其特征在于：所述步骤(1)中炼钢污泥的TFe>50%，MFe为20%~30%，当炼钢污泥为干基料时，其含水率控制在10%~30%。
4.如权利要求2所述的一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，其特征在于：所述步骤(1)中卧式短筒球磨机工作参数要求：筒体转速在28r/min~36r/min，出料粒度在0.1mm~0.4mm;所述螺旋分级机采用高堰式单螺旋分级机，倾角在12~18°，螺旋轴的转速控制在3r/min~12r/min，加水调浆时，加水量与细灰原料质量比为(1.1~1.8)：1;所述步骤(2)中卧式长筒球磨机工作参数要求：筒体转速在26~30r/min，出料粒度在0.074~0.2mm。
5.如权利要求2所述的一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，其特征在于：所述步骤(4)中气氛炉可以是还原炉/碳管炉/真空炉，还原气氛可以是氢气或一氧化碳。
说明书
一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法
技术领域
本发明涉及一种炼钢污泥的处理工艺，尤其是一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法。
背景技术
还原铁粉是制取粉末冶金零件的主要原料，还原铁粉质量的好坏对后期粉末冶金产品质量影响较大;随着我国粉末冶金工业的迅速发展，对铁粉的需求量日益增加，高质量还原铁粉供不应求;而另一方面，钢铁冶炼过程中产生大量烟气，通过湿法除尘的方法获得大量湿法除尘灰及炼钢污泥;炼钢污泥具有粒度细(-200目占99%以上)、品位高(含铁55%以上)、碱度高(2.5以上)、含水15%~20%、污泥中含有约20%~30%铁粒等特点;目前钢铁厂对炼钢污泥的主要利用途径为：将炼钢污泥添加到烧结料中生产烧结矿作为炼铁原料，或者作为烧结球团的原料和炼钢熔剂;传统炼钢污泥处理工艺一般需经压滤脱水，运至空地堆放、自然晾晒，再经混合配料，压制成型为污泥球后使用;此种处理工艺不能实现炼钢污泥的全部回收利用，其中含量较高的铁的利用水平较低，而且处理成本较高，过程费时费力，空地堆放极易造成环境污染，其中的金属铁也未能得到很好的利用;中国专利CN101195167B公开了一种从炼钢污泥粗颗粒中提纯铁粉的方法，该方法采用磁选、球磨、摇床分选、精还原等工艺对炼钢污泥粗颗粒进行了提取铁粉的研究，但此方法仅适用于炼钢污泥粗颗粒干基料，湿基料不适用，这就需要对炼钢污泥进行浓度脱水，工艺本身还需要对炼钢污泥粗颗粒进行磁选富集，这又增加了工艺流程;分级采用的设备是摇床，效果差，而且工作效率低下，这样就会制约其工业化的进一步推广;而随着钢铁工业的迅速发展，炼钢污泥的产量与日俱增，由此造成的环境污染日趋加剧，亟待开发一种能够高效回收利用炼钢污泥的新型处理工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，该方法适用于炼钢污泥干基料和湿基料，可高效分离出炼钢污泥中金属铁，制成还原铁粉后作为粉末冶金零件的主要原料;分离后的尾泥可继续作为烧结原料进行配加，实现炼钢污泥的全部回收利用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，包括以下工艺步骤：
(1)、将炼钢污泥进行分级、粗磨，粗磨完成后炼钢污泥炉料粒度控制在0.4mm以下;
(2)、将粗磨完成的炼钢污泥炉料进行细磨，细磨完成后炼钢污泥炉料粒度控制在0.2mm以下;
(3)、将细磨完成的炼钢污泥炉料烘干处理，烘干后炉料含水率控制在8%以下，并除去粒度为0.15mm以上的粗大颗粒，可得到TFe≥93%的初步产品金属铁粉;
(4)、将金属铁粉还原后进行破碎，破碎后的铁粉经磁选筛分后即可得到符合粉末冶金标准用还原铁粉，其TFe≥98%。
上述的一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，所述步骤(1)中将炼钢污泥装入螺旋分极机进行机械分级，将粒度分布为0.1mm~5mm的炉料进行粗磨，粗磨采用卧式短筒球磨机，粗磨完成后炼钢污泥炉料粒度控制在0.4mm以下;所述步骤(2)中采用卧式长筒球磨机进行细磨;所述步骤(3)中通过振动筛进行炉料筛分，除去粒度为0.15mm以上的粗大颗粒，可得到TFe≥93%的初步产品金属铁粉;所述步骤(4)中将金属铁粉在气氛炉中进行还原后在破碎机中进行破碎，破碎后的铁粉经磁选筛分后即可得到符合粉末冶金标准用还原铁粉，其TFe≥98%。
上述的一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，所述步骤(1)中炼钢污泥的TFe>50%，MFe为20%~30%，当炼钢污泥为干基料时，其含水率控制在10%~30%。
上述的一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，所述步骤(1)中卧式短筒球磨机工作参数要求：筒体转速在28r/min~36r/min，出料粒度在0.1mm~0.4mm;所述螺旋分级机采用高堰式单螺旋分级机，倾角在12~18°，螺旋轴的转速控制在3r/min~12r/min，加水调浆时，加水量与细灰原料质量比为(1.1~1.8)：1;所述步骤(2)中卧式长筒球磨机工作参数要求：筒体转速在26~30r/min，出料粒度在0.074~0.2mm。
上述的一种利用炼钢污泥制取还原铁粉的方法，所述步骤(4)中气氛炉可以是还原炉/碳管炉/真空炉，还原气氛可以是氢气或一氧化碳。
本发明的有益效果为：
本发明可适用于炼钢污泥干基料和湿基料，采用湿基料时可直接通过料浆管道进行输送，在缩短处理工艺的同时降低了运输成本;通过螺旋分级机和球磨机配套使用，充分利用炼钢污泥自身物理性能，使其中金属铁有效分离出来。球磨机粗磨时采用短筒球磨机，细磨时采用长筒球磨机，可以在保持出料粒度的同时降低运行成本。
本发明在扩大炼钢污泥适用范围的同时，可生产出TFe≥98%的高质量还原铁粉;同时，炼钢污泥尾泥可以继续作为烧结原料进行配加，全部污水经过过滤、沉降、再利用，耗新水量非常低，具有节水、节能、全程无污染的优点，使炼钢污泥得到完全回收利用，彻底解决了现有技术中炼钢污泥处理费用高和污染环境的问题;本发明工艺流程短，设备投资少，清洁生产无污染，推广前景广阔。
