高炉瓦斯泥综合利用评述
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高炉瓦斯灰(泥)循环利用研究摘要综述了高炉瓦斯灰(泥)的应用工艺,通过磁选、浮选、浸出、焙烧等物理化学矿物工艺处理高炉瓦斯灰(泥),回收锌、铟等有色金属,实现了金属和矿物资源的循环利用,也减轻了对环境的污染。
并指出了瓦斯灰(泥)综合利用中存在的一些问题和今后的研究方向。
关键词高炉瓦斯泥;循环利用;有色金属高炉瓦斯泥和瓦斯灰是高炉冶炼过程中随着高炉煤气携带出的原料粉尘及高温区激烈反应而产生的微粒经湿式或干式除尘而得到的产物,其主要成分是氧化铁和炭。
高炉瓦斯灰(泥)作为钢铁工作的副产品,每生产1t钢铁将产生约20kg含锌10%-20%的高炉瓦斯灰(泥)。
开展对高炉瓦斯灰(泥)的回收利用,不仅可以使宝贵的资源得到充分的利用,还可以减轻对环境的污染。
1高炉瓦斯灰(泥)的矿物组成及特点1.1矿物组成高炉瓦斯灰(泥)在显微镜下鉴定,其主要矿物组成为:假象赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、金属铁(MFe)、铁酸钙、焦炭(C),脉石主要为细粒方解石(CaCO3)、石英(SiO2),锌主要以氧化物和铁酸盐固熔体的形式存在,南方地区瓦斯灰中含有少量的铟,存在形式主要为In2O3。
1.2矿物特点高炉瓦斯灰(泥)粒度较细且不均匀,表面粗糙,有孔隙,质量轻,具有粒径小,密度小,晶相独特,分离较困难,易反应,强烈腐蚀性等特点。
2高炉瓦斯灰(泥)的综合利用研究2.1直接作烧结配料昆明钢铁公司1985年将瓦斯灰送烧结矿仓作配料使用,1998年开始采用带式压滤机将其脱水后送堆场堆置,并通过磁选选出精矿送烧结利用。
上海梅山高炉烧结厂曾于1983—1987年和1995—1998年将晒干后的瓦斯泥破碎后配入烧结料中使用,充分利用了瓦斯泥中的铁和炭,起到了降低能耗,降低烧结矿成本的作用。
周明顺等通过在球团中配加瓦斯泥代替固定碳获得还原性好、软融开始温度高、熔融温度区间窄的良好效果,同时大幅度降低了能耗。
2.2提取有价金属2.2.1精选铁矿和回收铁胡永平等采用浮选-螺旋粗选-摇床精选工艺流程处理济钢高炉瓦斯泥。
技术推荐74:高炉瓦斯灰等固废提铁提锌全处理节能减排环保专利技术1项目背景近年来,由于钢铁业的快速发展,钢铁企业面临严峻的节能减排以及环保生存压力,各个钢厂都在大力整治环保。
在固废方面,有一种含铁含碳但含有色金属锌铅等有害元素的高炉瓦斯灰(布袋灰),含钾钠碱金属有害元素的烧结电除尘灰,为了避免钾钠锌铅等有害元素循环富集而必须外排,即:需要外卖或处理,堆存粉尘飞扬,外卖得用罐车运输。
有色金属锌铅等元素,虽然对高炉而言是有害的,但是,对有色冶炼来说却是有用的,有些里面还含有铟或铋等稀有金属,不回收就是铁锌铅等资源的浪费。
显而易见,如果能实现钢铁+瓦斯灰,将这些既含铁又含锌固废,在庞大的钢铁企业的大型高炉上进行处理,那么在有色行业小型设备上看似很难的事,但在遍布全国的大量的大中型高炉上可能就是一个比较容易实现的事。
这正是本专利项目的出发点和着力点。
当前处理这类固废大钢厂瓦斯灰大多高铁低锌,象宝钢莱钢这样有实力的大钢厂采用转底炉来消化这类废料,投资几个亿,运行成本高,球团强度较差,S、P仍然存在;南方部分钢厂瓦斯灰属高锌低铁,锌在8~10%以上,对瓦斯灰采用回转窑传统工艺处理,能耗和运行成本都较高;沿海大部分钢厂瓦斯灰锌低,更是简单外卖。
大量瓦斯灰简单处理后或回到钢厂,或卖给水泥厂,造成了铁和锌等资源浪费,大量固废外排面临较大的环保压力。
钢铁和有色两个行业各自都为瓦斯灰处理作了大量的研究开发,但都往往不是合作开发工艺,而是各自在本行业内开发。
业内比较引以自豪的是回转窑火法富集,这些遍布全国的回转窑处理厂,它们将钢铁厂瓦斯灰运到一个集中的地方进行处理,这些厂对锌要求不能低于 8~10%,否则成本难支不赚钱,近年来,因瓦斯灰锌不断降低,采用回转窑处理瓦斯灰已越来越少,需要寻找一种更经济更有效的处理方法,很显然,如果高炉自已产生的瓦斯灰能就近自已处理消化掉,将是最便捷最经济有效的办法,本专利就是基于这种想法,在一座820 高炉上将高炉瓦斯灰压成的球,在高炉炉外的出铁主沟进行熔融还原处理,取得了增加铁产量降低成本的好效果。
内蒙古科技大学本科生文献专题报告题目:高炉瓦斯灰综合利用的研究学生姓名:***学号:**********专业:冶金工程班级:冶金2013卓越指导教师:***高炉瓦斯灰综合利用的研究摘要:高炉瓦斯灰是由铁、碳以及Si,AI, Ca, Mg的氧化物组成,并含有低沸点的Pb,Zn 氧化物与碱金属氧化物等,是一种质轻、粒微的物质。
高炉粉尘中主要组分是铁、碳,并含有少量硅、铝、钙、镁等元素,也有部分高炉粉尘中含有铅、锌、砷等有害元素。
其性质及含量一般与进入高炉的物料性质有关系。
1976美国环保机构(EPA)制定法律将含铅锌的钢铁厂粉尘划归为K061类物质(有毒固体废物),要求对其中铅、锌等进行回收或钝化处理,否则须密封堆放在指定场地。
为此,各国都极为重视对高炉粉尘的处理和综合利用,希望开发出既经济又能回收有价金属资源且又无环境污染的实用技术。
近年来随着高炉炼铁规模的扩大,产生了大量的高炉瓦斯灰,如果不实施综合利用,不但造成环境的污染,同时也是资源的浪费。
文章针对国内外对高炉瓦斯灰综合利用的研究现状做了详细的阐述,瓦斯灰的利用主要表现在这些方而:高炉瓦斯灰直接作烧结配料;回收铁和碳;回收锌等有色金属元素;制备絮凝剂;作为吸附剂;高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹以及其它的一些应用。
各种处理方式都没有达到有效综合利用的目的,有待对高炉瓦斯灰的利用提出更完善的措施。
关键词:高炉瓦斯灰;综合利用;回收有益元素AbstractThe main components of Blast Furnace (BF) dust are iron and carbon, at the same time it includes a few elements as silicon, aluminum, calcium, magnesium and so on. Also a part of blast furnace dusts contain harmful elements, such as lead, zinc, arsenic, etc. Generally, its property and content are in correlation with charge composition. In 1976, American Environmental Protection Association (EPA) legislated the law that the iron and steel plant dusts contained lead and zinc were listed K061 matters (virulent solid waste) and requested to recycle or deactivate lead, zinc and other harmful elements. Otherwise, they have to sealbefore piled at assigning location. Therefore, all countries extremely emphasized BFdust processing and comprehensive utilization, hoped to develop a practical technology, which can economically recycle the valuable metal resources and not pollute to environment.At present, our country approximately produces BFdust 10 million tons every year, gas ash and gas slimes respectively accounts for about 50%. Most domestic plants have not effectively used BF gas slimes, which generally used by returning sintering plant as mixture of sinters in the past. But the gas slimes granularity is very thin, much smaller than the fine ore, the permeability of bed of material will be greatly decreased, thus will affect the process efficiency, when adding the gas slimes to materials of sinter. The easy volatiliz ation elements as Zn, Pb in gas slimes will recycle and concentrate in BF, resulting in the Zn0 rising in gas, upper of BF heeling, gas pipe blocking, therefore BF cannot normally operate. Minority plants obtain secondary dusts containing Zn, Pb and charge containing Fe by separation or hydrometallurgy process. But the technological process is long and the process scale is small with extremely low recovery rate. The thesis adopts carbon-containing pellets roasting reduction method to obtain high grade zinc oxide powders and semi-metallic pellets, on the basis of Panzhihua steel blast furnace gas slimes characteristics containing higher iron, carbon and zinc.Firstly, physical-chemical property of BF gas slimes was analyzed in the thesis, then the reducing thermodynamics were calculated out, and the kinetics of BF gas slimes was studied. The research has shown that BF gas slimes is easyly reduced at high temperature, which proved that the reduction of BF gas slimes by roasting reduction method is possible in theory. In order to meet the experimental condition of carbon-containing pellets, the palletizing-property of BF slimes was researched.目录摘要 (II)Abstract ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
高炉瓦斯泥论文:高炉瓦斯泥活性氧化锌火法富集湿法浸取碱式碳酸锌【中文摘要】高炉瓦斯泥作为钢铁企业产生的主要固体废物之一,其中含有一定量的锌、铅、铋等重金属,因此,不宜直接返回于烧结配料,急需开发新的回收处理工艺。
本文根据湖南某钢铁企业高炉瓦斯泥的特点,探讨了采用火法富集得到粗品氧化锌、再湿法浸取提纯并制备高纯活性氧化锌工艺。
利用高炉炼铁瓦斯泥富含碳粉和锌,采用火法富集获得粗品氧化锌。
考察了温度、时间对火法富集产品中氧化锌含量和原料瓦斯泥中锌挥发率的影响,确定了富集工艺的最佳条件为:在氮气氛围下,温度从常温以10℃/min升温至1000℃并且在1000℃下保持1 h,得到的富集产品中氧化锌含量82.24%。
瓦斯泥中锌挥发率97%。
相对于高炉瓦斯泥原料中的TFe含量,高炉瓦斯泥经火法焙烧后TFe的含量提高近10%。
采用湿法提纯粗品氧化锌,考察了温度、氨水用量、碳酸氢铵用量和液固比等因素对氧化锌浸取率的影响。
确定的最佳工艺条件为:浸取温度40℃;氨水用量为理论量的2倍;碳酸氢铵用量为理论量的2倍;液固比4:1;浸取时间2 h,氧化锌浸取率达99.9%。
蒸氨90 min即可使碱式碳酸锌基本上全部析出,陈化时间为15 min能使小部分细小的碱式碳酸锌颗粒能够充分长大,不会浪费锌资源。
对碱式碳酸锌样品运用差示/热重分析(DSC/TG)方法进行其热分解过程研究,并通过多重速率扫描法记录样品在不同升温速率下的DSC/TG曲线,采用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法进一步研究碱式碳酸锌的热分解动力学。
研究结果表明:反应活化能为146.89 kJ/mol。
湿法制得的活性前驱体碱式碳酸锌,在400℃煅烧30 min可得到纯度高达98.4%,比表面积42.5 m2/g的活性氧化锌。
氧化锌的总回收率达95.3%。
【英文摘要】Blast furnace sludge as one of the major solid waste which is produced by iron and steel enterprises contains a certain amount of zinc, lead, bismuth and other heavy metals. Therefore, to develop a new recycling technology is imperative because that it is not suitable to return the blast furnace sludge to the sintering ingredients directly. Based on the research of the characteristics of the blast furnace sludge of the iron and steel enterprise in Hunan, the paper discussed that using pyrometallurgy enrichment method to get the crude zinc oxide and then making use of the wet leaching method to get active zinc ing of the blast furnace sludge which contains toner and zinc, crude zinc oxide was prepared by pyrometallurgy enrichment method. The effects of temperature and time for zinc volatilization rate in the blast furnace sludge and zinc oxide content during the pyrometallurgy enrichment process were studied. The optimum conditions that the temperature was increased from room temperature to1000℃with a rate of 10℃/min and then remained for 1 h under theprotection of nitrogen were obtained. The zinc oxide content and zinc volatilization rate were high to 82.24% and 97%, respectively. In relative to the total iron content of raw blast furnace sludge materials, the total iron content of the blast furnace sludge which was roasted nearly increased by 10%.Wet purify the crude zinc oxide. The effects of temperature, the quantities of ammonia and ammonium bicarbonate, and liquid to solid ratio on the zinc oxide leaching rate in the wet leaching process were also studied. The optimal conditions were temperature 40℃, two times of theory amount of ammonia and ammonium bicarbonate, liquid to solid ratio 4:1 and time 2 h. The zinc oxide leaching rate could be high to 99.9%. Basic zinc carbonate can be precipitated after 90min of ammonia distillation. Aging time was 15 min to make a small part of the basic zinc carbonate particles to fully grow up, so it can save the zinc resources.The technique of DSC/TG was used to study the process of thermal decomposition. In particular, the differential thermal analysis curves were measured at different temperature raising-rate in nitrogen atmosphere for decomposition of the precursor basic zinc carbonate by thermal analysis apparatus. The kinetics process was studied with the method of Kissinger-Akahira-Sunose(KAS). The results show thatthe active energy of the main step is 146.89 kJ/mol.Theprecursor basic zinc carbonate, obtained in the wet leaching process, was calcined at 400℃for 30 min to produce active zincoxide with 98.4% purity and 42.5 specific surface area. Thetotal recovery rate of zinc oxide was high to 95.3%.【关键词】高炉瓦斯泥活性氧化锌火法富集湿法浸取碱式碳酸锌【英文关键词】blast furnace sludge active zinc oxide pyrometallurgy enrichment wet leaching basiczinc carbonate【目录】低锌高炉瓦斯泥的资源化研究摘要4-5Abstract5第1章文献综述9-20 1.1 引言9 1.2国外高炉瓦斯泥研究利用的现状及进展9-10 1.3 国内高炉瓦斯泥研究利用的现状及进展10-15 1.3.1 直接做烧结配料10-11 1.3.2 从高炉瓦斯泥中回收有价金属11-15 1.3.3 高炉瓦斯泥的其它用途15 1.4 锌矿资源的现状及特点15-16 1.4.1锌的基本性质15 1.4.2 锌资源状况15-16 1.4.3 二次锌资源利用现状16 1.5 活性氧化锌的研究现状及进展16-18 1.5.1活性氧化锌的基本性质及其用途16-17 1.5.2 活性氧化锌的制备方法17-18 1.6 课题的来源及研究的意义18-19 1.7 课题研究的内容19-20第2章火法富集高炉瓦斯泥中的锌20-27 2.1基本原理20 2.2 实验部分20-22 2.2.1 实验原料、试剂及仪器20-21 2.2.2 分析方法21-22 2.2.3 工艺流程22 2.3 结果与讨论22-26 2.3.1 火法富集过程焙烧温度的确定22-24 2.3.2 火法富集过程焙烧时间的确定24-25 2.3.3 铁元素在火法过程中的富集25-26 2.4 本章小结26-27第3章湿法浸取粗品氧化锌及利用其制备碱式碳酸锌27-35 3.1 基本原理和流程27-29 3.1.1 反应原理27 3.1.2 浸取过程原理27-28 3.1.3 蒸氨过程原理28-29 3.1.4 实验流程29 3.2 实验部分29-30 3.2.1 实验仪器29-30 3.2.2 实验试剂30 3.2.3 分析方法30 3.3 结果与讨论30-34 3.3.1 浸取过程工艺条件30-32 3.3.2 蒸氨过程工艺条件32-34 3.4 本章小结34-35第4章碱式碳酸锌的热分解反应动力学研究35-39 4.1 基本原理35 4.2 实验部分35 4.3 结果与讨论35-38 4.3.1 碱式碳酸锌热分解过程35-37 4.3.2 碱式碳酸锌热分解反应动力学37-38 4.4 本章小结38-39第5章活性氧化锌的制备39-43 5.1 基本原理39 5.2 实验部分39-40 5.2.1 实验仪器39 5.2.2 实验试剂39-40 5.2.3 分析方法40 5.3 结果与讨论40-42 5.3.1 煅烧温度对氧化锌产品性能的影响40-41 5.3.2 煅烧时间对氧化锌产品性能的影响41 5.3.3 产品性能的测定41-42 5.4 本章小结42-43第6章结论与建议43-45 6.1 结论43-44 6.2 创新点44 6.3 建议44-45参考文献45-48致谢48-49攻读硕士期间发表的论文49【采买全文】1.3.9.9.38.8.4.8 1.3.8.1.13.7.2.1 同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务.保过包发【说明】本文仅为中国学术文献总库合作提供,无涉版权。
冶金固体废弃物(高炉瓦斯灰)资源综合利用可行性研究报告********工程技术有限公司二O一六年六月冶金固体废弃物(高炉瓦斯灰)资源综合利用可行性研究报告总经理:副总经理:技术负责:项目经理:*************工程技术有限公司二O一六年六月编制人员目录第一章总论 (1)1.1 项目简介 (1)1.2 项目提出背景 (1)1.3 高炉瓦斯灰处理工艺 (3)1.4 环保效益 (7)1.5 主要产品 (8)第二章产品方案及市场分析 (9)2.1 氧化锌 (9)2.2硫酸钙 (14)2.3铁精粉 (20)2.4硫化铅/硫化锌 (20)第三章厂址选择 (22)3.1 自然条件 (22)3.2 基础设施 (23)3.3选址优势 (25)第四章原材料供应 (27)4.1 原材料用量 (27)4.2原料供给 (27)4.3仓储管理 (28)第五章工厂技术方案 (30)5.1 工艺简介及工艺流程 (30)5.3总平面布置 (35)5.4 供电 (36)5.5供水 (41)5.6土建 (41)第六章环境影响 (45)6.1 主要污染源、污染物排放量 (45)6.2废弃物处理方案 (46)6.3环境影响预测 (47)第七章安全卫生与消防 (48)7.1 劳动保护与安全措施 (48)7.2消防措施及设施 (49)第八章项目组织机构 (51)第九章项目实施计划 (53)9.1 项目实施进度 (53)9.2 工程招标 (55)第十章投资估算与融资方案 (59)10.1项目基建 (59)10.2投资估算 (59)10.3流动资金 (60)第十一章经济效益分析 (62)11.1运营成本分析 (62)11.3 经济效益分析 (63)11.4 项目投资评价 (64)11.5社会效益 (70)第十二章结论 (70)附图:1.总平面布置图2.工艺流程图图第一章总论1.1 项目简介(1)项目名称:冶金固体废弃物(高炉瓦斯灰)资源综合利用(2)建设规模:年处理瓦斯灰50000吨(3)建设单位:六盘水盛世旭阳商贸有限公司(4)企业类型:有限责任公司(自然人投资或控股)(5)企业地址:贵州省六盘水市钟山区南苑小区55-8号(6)法人代表:杨卫东(7)项目投资:总投资估算5495万元。
二次资源与环境工程专论课程作业任课老师:龚文琪教授博士研究生:张汉泉单位:资源与环境工程学院专业:矿物加工工程学号:10497104135q2 0 0 5 年5 月高炉瓦斯泥综合利用评述张汉泉(武汉理工大学)摘要:分析了高炉瓦斯泥的基本物理和化学特性,高炉瓦斯泥是含有大量的铁、锌、碳等有用元素,采用重选、磁选或浸出等选矿方法或建材成型技术,合理利用瓦斯泥,不仅可实现二次资源的综合利用,还能有效地保护环境,创造良好的经济效益和社会效益。
关键词:高炉瓦斯泥;综合利用;选矿1、前言高炉瓦斯泥是高炉冶炼过程中随着高炉煤气携带出的原料粉尘及高温区激烈反应而产生的微粒经湿式除尘而得到产物。
高炉炼铁过程中产生的微细炉尘经集尘、水洗等过程后会形成大量瓦斯泥。
一般情况下这种瓦斯泥含铁含碳量各约占1/4~1/3,是很好的炼铁原料。
如能再回收利用,则可以节约部分煤炭资源[1]、[2]和铁矿资源,同时能够大量减少瓦斯泥运输、堆存等费用,以及避免弃置瓦斯泥而造成的严重环境污染,具有重要的经济意义和环保意义。
对于转炉之瓦斯灰和瓦斯泥,可以通过直接高温烧结或添加粘结剂进行冷态粘结后作为炼铁原料得到再利用。
但是对于高炉瓦斯泥,由于其有害杂质锌的含量较高(可高达1%或更高)、含铁品位低、粒度细,如直接送往烧结,将影响烧结矿的质量。
因此,高炉瓦斯泥必须先进行脱泥处理,提高其含铁品位,才可以作为精矿粉得以再利用。
近20年来,国外发展了一些高炉瓦斯灰和瓦斯泥脱锌回收利用的新技术[3]。
我国也取得了不少成绩,如攀钢将高炉瓦斯泥分选,使其中的铁、碳、锌含量分别富集到45%、75%和10%以上,还有其他运用物理分离[4]或化学萃取[5]的方法分离瓦斯泥中的有价成分,运用高温还原法[6]脱除瓦斯泥中的锌,或选冶联合流程[7]综合利用瓦斯泥中的有价成分等等。
然而,这些方法或者是由于只能部分回收瓦斯泥中的有价成分、或者是由于其回收设备投资成本高、操作与维修困难、能耗大、运行费用高,或者更由于存在二次污染等问题,没有得到广泛推广或目前已不太适合作为主要的高炉瓦斯泥脱锌回收之应用技术。
因此,大部分钢铁企业将高炉瓦斯泥直接外送水泥厂作为生产水泥之原料添加剂[8],或干脆进行弃置,从而造成了较大的资源浪费和环境污染。
也有部分钢铁企业认识到了高炉瓦斯泥的巨大再利用价值,但苦于找不到合适的再利用技术,只好暂时将大量的瓦斯泥堆存起来等待技术的发展,占用土地,消耗堆储管理费用。
本文简单介绍了对高炉瓦斯泥的综合利用的一些基本技术。
2、高炉瓦斯泥的选矿工艺矿物学特性2.1矿物组成高炉瓦斯泥主要由磁铁矿、赤铁矿、焦碳、铁酸钙及其它矿物组成,铁矿物以Fe3O4和Fe2O3为主,其它金属矿物多以氧化物形式存在。
金属铁含量极少,仅有的金属铁珠镶嵌在渣相之中,呈独立的金属铁几乎没有;磁铁矿部分为独立相的颗粒状,大部分为烧结矿中玻璃质胶结的自形晶磁铁矿;赤铁矿多为原矿细小颗粒,粒径大小不等;焦炭以形状各异的颗粒存在,有粗粒镶嵌、细粒镶嵌、丝状等,各向同性较少见。
铁物相分析结果见表1,铁矿物以磁性铁及赤褐铁矿为主,占有率为95.54%。
表1 武钢高炉瓦斯泥铁物相分析结果物相磁性铁之铁碳酸铁之铁赤褐铁矿之铁硫化铁之铁难溶硅酸铁之铁全铁含量/% 8.40 1.40 27.80 0.20 0.09 37.89 占有率/% 22.17 3.69 73.37 0.53 0.24 100.002.2化学组成部分高炉瓦斯泥的化学组成见表2。
其全铁含量为38%以上,碳含量约为20%。
均具有回收价值。
表2 部分钢厂高炉瓦斯泥主要成分含量/%成分TFe FeO Fe2O3SiO2CaO MgO P S C Al2O3烧损武钢37.89 3.90 39.71 9.20 3.80 1.10 - 0.45 22.21 3~5 25.13 鞍钢42.22 11.50 46.88 18.36 7.13 1.29 - 0.104 18.20 1.17 10.79 包钢45.45 10.56 53.26 6.70 5.10 1.73 0.142 0.347 - 2.71 - 凌钢39.43 - - 10.29 2.03 1.21 - - 21.97 4.59 - 邯钢38.95 11.07 43.28 9.02 6.80 1.69 0.04 0.53 17.20 2.85 7.44新余钢铁36.57 5.66 - 6.02 1.92 0.84 0.06 0.723 24.68 2.56 28.192.3粒度组成对武钢高炉瓦斯泥的粒度组成进行了测定,测定结果表明,该样品粒度较细,-0.076mm 量为89.86%,-0.031mm含量高达32.29%,+0.076mm粒级的全铁含量为9.54%,-0.076mm 粒级的全铁含量为40.87%,见表3。
表3 武钢高炉瓦斯泥多粒度筛析结果粒级/mm 产率/% 铁品位/% 分布率/% +0.125 9.42 15.28 3.80 -0.125+0.076 9.99 24.03 6.34-0.076+0.056 8.86 60.69 14.19-0.056+0.043 14.26 50.00 18.82-0.043+0.031 23.08 38.68 23.56-0.031+0.021 13.04 39.58 13.62 -0.021 21.35 34.91 19.67合计100.00 37.89 100.003、选矿方法在高炉瓦斯泥综合利用中的应用3.1磁选方法从铁矿物分析可知,武钢高炉瓦斯泥磁性铁矿物只占全铁的22.17%,弱磁性矿物比例大,采用单一磁选方法所得精矿品位为50~58%,不超过60%,随着场强从0.052T增高至0.40T,铁回收率从13.07%增加到67.61%,但磁精矿品位从58%下降至50%,因此,采用单一磁选方法,无法实现对瓦斯泥的综合利用。
邯钢瓦斯泥选矿车间设计生产工艺流程是:矿浆(污泥)先经ф1500×1500mm圆筒除渣筛(筛孔为0.452mm),筛下矿浆自流入第一段ф750×1800mm永磁磁选机,磁选机尾矿丢弃,其粗精矿产品自流进入第二段ф750×1800mm永磁磁选机。
二段磁选尾矿矿丢弃,精矿产品自流到精矿砂泵池,用砂泵给入ф1600mm永磁磁力脱水槽,脱水槽溢流丢弃,其底流即最终精矿。
产品给入GN-8筒型内滤式真空过滤机,过滤后的精矿粉用汽车运往邯钢烧结车间或中和料场。
圆筒筛与一段、二段磁选机、脱水槽的尾矿混合后,给ф9m尾矿浓缩机浓缩和GN-8筒型内滤式真空过滤机过滤,尾矿粉用汽车外运到砖厂,作为制砖原料。
鞍钢矿山试验厂是由原有红铁矿浮选厂的3个ф2700×2100mm球磨机系列改扩建的。
60年代先是拆掉1个系列,建成一个完整的小型选矿系统,以适应鞍钢红矿选矿工业试验的需要。
其后,增加了浓缩、过滤设施,处理2#、5#、6#、10#和11#高炉的污泥。
过滤后的瓦斯泥(TFe>40%)直接送鞍钢烧结厂一烧车间烧结。
80年代末期,针对瓦斯泥品位低,影响烧结、炼铁技术指标(高炉利用系数降低、焦比升高)的问题,试验厂对过滤车间进行了技术改造,增加了磁选设施。
采用一段粗选、两段粗选的工艺流程,使处理后的瓦斯泥铁精矿品位达到了60%左右,而所产尾矿则打入试验厂原有尾矿输送泵站,送往鞍钢烧结厂尾矿坝堆存。
1991年实际处理瓦斯泥5.5万t,产精矿3万t,金属实际回收率为70%,铁品位60%。
3.2新余钢铁高炉瓦斯泥综合利用试验高炉瓦斯泥为高温产物,所含铁矿物与天然铁矿物的表面性质存在较大差异,且细粒矿物在高温作用下胶结在一起,极易包裹脉石矿物,镜下鉴定及单体解离度测定结果均表明了这一点。
胶结在一起的脉石与铁矿物难以用物理方法分离,这样给选矿带来了一定的困难,在影响精矿质量的同时,造成全铁回收率偏低。
为获得较大的经济效益,应采用技术成熟、工艺简单的选矿方法对高炉瓦斯泥中的铁进行回收。
对新余钢铁公司高炉瓦斯泥采用常规的选矿方法(如磁选、重选、浮选)对铁的回收进行了试验研究[9]。
研究结果表明,磁选及浮选方法难以获得高品位铁精矿,但易丢弃低品位尾矿;重选以摇床分选效果为佳,一次分选就可获得最终铁精矿。
由于在此次研究中未考虑碳的回收,相对于浮选工艺来说,磁选工艺具有运行费用低、操作简单、回水利用率高的优点,故确定采用单一摇床或磁选-摇床联合流程,由于粗颗粒脉石矿物易混入精矿,影响精矿质量,因此在流程中还考虑加入细筛作业。
在条件试验的基础上进行了单一摇床,细筛-摇床、磁选-摇床、细筛-磁选-摇床四个工艺流程的试验研究,其试验结果见表4。
从分选指标来看,单一摇床流程所获铁精矿全铁含量低于公司要求,其余试验流程均可获得合格铁精矿;从流程结构及生产过程的稳定性来看,单一摇床流程结构简单,但稳定性较差,细筛-摇床次之,磁选-摇床及细筛-磁选-摇床流程所用设备种类多,但生产过程稳定性较好;从生产运行成本和投资角度来看,各流程运行成本基本相近,磁选-摇床及细筛-磁选-摇床流程的设备投资明显高于单一摇床流程和细筛-摇床流程,且以细筛-磁选-摇床流程为最高,但单一摇床及细筛-摇床流程所用摇床多,占用面积大,需增加厂房面积的投资。
经上述流程进行技术经济指标比较及综合评审,确定采用磁选-摇床工艺流程。
表4 流程试验试验结果/%3.3武钢高炉瓦斯泥重选试验研究从瓦斯泥原泥粒度筛析结果可知,原泥中细粒级含量较高,-0.076mm占80.59%,铁金属主要分布在0.076~0.021mm级别中,矿物基本单体解离,且铁矿物与其他矿物之间存在一定的密度差,故采用重选方法处理。
分别进行了瓦斯泥磁选——摇床、螺旋溜槽——摇床、二级摇床、二级螺旋溜槽、沉降分级+螺旋溜槽——螺旋溜槽等不同组合流程的对比试验,结果见表5,由试验指标可知,采用二级螺旋溜槽流程或预先分级的一段摇床的试验结果较好,精矿产率、铁品位、铁回收率等指标均明显改善。
表5 武钢高炉瓦斯泥重选组合流程试验结果流程产物 产率/% 铁品位/% 回收率/% 备注尾矿1 48.49 25.31 32.39 原泥 100.00 37.89 100.00尾矿1 24.24 26.28 16.81 原泥 100.00 37.89 100.00 摇床——摇床精矿1 10.33 60.97 16.62 冲洗水: 4.2l/min精矿2 15.62 58.61 24.16 中矿 19.81 49.58 23.26 37.89 25.92 33.30 100.00尾矿 54.24 原泥 100.00 尾矿1 37.79 28.26 28.09 原泥 100.00 37.89100.00 沉降高度:0.20m 分级溢流 11.67 35.97 11.08 原泥100.0037.89100.003.4旋流脱锌技术及流程图1 高炉瓦斯泥旋流脱锌回收系统工艺流程不同钢厂的高炉瓦斯泥,其化学组成是不一样的,一些钢厂(如攀钢、新余钢厂)高炉瓦斯泥中的锌含量远远超出了高炉进料对锌含量的限度(达到2~4%)。