一种铅锌挥发残渣与赤泥的综合利用方法 |
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| 申请号 | CN202310736586.7 | 申请日 | 2023-06-20 | 公开(公告)号 | CN116949283B | 公开(公告)日 | 2024-03-19 |
| 申请人 | 青岛盈坤源矿业科技有限公司; 滨州盈坤源环保科技有限公司; | 发明人 | 刘步有; 孙玉梅; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种铅锌挥发残渣与赤泥的综合利用方法，涉及废物利用技术领域。本发明在高温铅锌挥发残渣表面 覆盖 赤泥，待铅锌挥发残渣和赤泥的 温度 降至室温后，搅拌，得到混合料；所述赤泥的含 水 率为25～30％；将所述混合料进行 破碎 细磨，得到级配混合料；将所述级配混合料与含 铁 球团 粘合剂 混合，压球，得到湿球团；将所述湿球团烘干，得到烘干球团；将所述烘干球团作为炼 钢 冷却化渣剂送至转炉应用。本发明不仅可以实现铅锌挥发残渣和赤泥的综合利用，而且能够将铅锌挥发残渣的高温物理热充分利用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铅锌挥发残渣与赤泥的综合利用方法，其特征在于，包括以下步骤：在高温铅锌挥发残渣表面覆盖赤泥，待铅锌挥发残渣和赤泥的温度降至室温后，赤泥中的水10 15wt%~ |
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| 说明书全文 | 一种铅锌挥发残渣与赤泥的综合利用方法技术领域[0001] 本发明涉及废物利用技术领域，尤其涉及一种铅锌挥发残渣与赤泥的综合利用方法。 背景技术[0002] 铅锌挥发，是高炉灰等高热值含铅锌物料经过增碳及合理配料的高温还原焙烧条件，使铅锌气化挥发形成烟气，在烟气中捕捉回收铅锌的一种方法。铅锌挥发后的残渣，主要物料成分除了铅锌被大量去除，其他成分与高炉灰接近(增加一些未完全反应的残碳)，其中总铁品味为35～50％，基本由单质铁、四氧化三铁及硅酸铁等组成，出窑温度基本为900℃左右，呈红色熔融炉料状。这些挥发残渣，因为铅锌已经大比例去除，作为含铁物料，在钢铁行业中依然可以发挥作用。 [0003] 目前常规的处理方法是将挥发残渣直接水淬冷却，然后细磨磁选，将磁性铁选出，尾渣作为建材原料使用。该方法较好的回收了铁，但是900℃的物料热损失较大，同时需要匹配大量的水，生产中的废水也需要较大的成本进行处理，而且选铁后的尾渣的高温物理活性，因为水淬而失去。 [0004] 赤泥，是氧化铝拜耳法生产中提铝后的尾矿，因矿物来源及处理工艺不同，一般含铁25～45％，颜色呈红色，每年国内副产赤泥1亿吨左右，利用率不到7％，是国内最大宗的难处理尾矿之一，赤泥之所以没有大量使用，有很多原因，含铁含碱含铝含硅，各种化合物组分细粒嵌布，不容易选矿，也不容易大量使用。目前赤泥的处理方法主要为大量堆存，不仅占用了大量土地，而且产生了粉尘、地下水污染等系列环保问题，如何大量消纳赤泥是国家工业发展的重要课题。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种铅锌挥发残渣与赤泥的综合利用方法，本发明不仅可以实现铅锌挥发残渣和赤泥的综合利用，而且能够将铅锌挥发残渣的高温物理热充分利用。 [0006] 为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案： [0007] 本发明提供了一种铅锌挥发残渣与赤泥的综合利用方法，包括以下步骤：在高温铅锌挥发残渣表面覆盖赤泥，待铅锌挥发残渣和赤泥的温度降至室温后，搅拌，得到混合料；所述赤泥的含水率为25～30％； [0008] 将所述混合料进行破碎细磨，得到级配混合料； [0010] 将所述湿球团烘干，得到烘干球团； [0011] 将所述烘干球团作为炼钢冷却化渣剂送至转炉应用。 [0012] 优选的，所述高温铅锌挥发残渣的温度为700～900℃。 [0013] 优选的，所述高温铅锌挥发残渣的总铁品味为25～50％。 [0014] 优选的，所述赤泥中铁含量在25wt％以上。 [0015] 优选的，所述高温铅锌挥发残渣的质量为高温铅锌挥发残渣和赤泥的总质量的20～40％，所述赤泥以湿重计。 [0016] 优选的，所述级配混合料的粒径小于3mm，其中30目以下颗粒的质量占比为50～75％。 [0017] 优选的，所述含铁球团粘合剂中铁的质量含量在25％以上。 [0018] 优选的，所述含铁球团粘合剂的质量为级配混合料质量的3～5％。 [0019] 优选的，所述湿球团的含水率为11.5～14.5％。 [0020] 优选的，所述烘干球团的含水率为5％以下。 [0021] 本发明提供了一种铅锌挥发残渣与赤泥的综合利用方法，包括以下步骤：在高温铅锌挥发残渣表面覆盖赤泥，待铅锌挥发残渣和赤泥的温度降至室温后，搅拌，得到混合料；所述赤泥的含水率为25～30％；将所述混合料进行破碎细磨，得到级配混合料；将所述级配混合料与含铁球团粘合剂混合，压球，得到湿球团；将所述湿球团烘干，得到烘干球团；将所述烘干球团作为炼钢冷却化渣剂送至转炉应用。 [0022] 本发明直接在高温铅锌挥发残渣表面覆盖赤泥，利用铅锌挥发残渣的高温热，将赤泥中大量的水蒸发，待热渣降至室温，赤泥中的水10～15wt％被蒸发，热渣中的单质铁、四氧化三铁等磁性物因为被赤泥隔离空气，基本在高温时没有被氧化，低温200℃以下，氧化反应很难进行，这样单质铁及四氧化三铁等磁性铁以较好的状态存在，为以后在炼钢方面的有效利用发挥重大作用。 [0023] 本发明对高温铅锌挥发残渣的降温，不是经过水淬，节省水源，高温显热得到有效利用；单质铁及四氧化三铁等被保护，铁氧化被有效控制，这将发挥更好的冷却剂效果；同时高水分赤泥得到烘干，降低水分。 [0024] 此外，本发明通过含铁球团粘合剂的使用，将级配混合料进行有效混料拌合，既保证了黏合效果，同时铁含量的降低得到有效控制。 [0025] 本发明不仅发挥了赤泥中高铁、低硅、高铝、低铅锌硫磷的特点，而且融合了铅锌挥发残渣的高铁、低铅锌、高硅、低铝的特征，所产生的球团产品，高铁、低铅锌硫磷、铝硅含量都所降低，这种配方的冷却化渣剂正好符合炼钢要求。 具体实施方式[0026] 本发明提供了一种铅锌挥发残渣与赤泥的综合利用方法，包括以下步骤：在高温铅锌挥发残渣表面覆盖赤泥，待铅锌挥发残渣和赤泥的温度降至室温后，搅拌，得到混合料；所述赤泥的含水率为25～30％； [0027] 将所述混合料进行破碎细磨，得到级配混合料； [0028] 将所述级配混合料与含铁球团粘合剂混合，压球，得到湿球团； [0029] 将所述湿球团烘干，得到烘干球团； [0030] 将所述烘干球团作为炼钢冷却化渣剂送至转炉应用。 [0031] 本发明在高温铅锌挥发残渣表面覆盖赤泥，待铅锌挥发残渣和赤泥的温度降至室温后，搅拌，得到混合料。 [0032] 在本发明中，所述高温铅锌挥发残渣优选为刚出窑的铅锌挥发残渣，温度优选为700～900℃。在本发明中，所述高温铅锌挥发残渣的总铁品味优选为25～50％。在本发明的实施例中，以质量百分含量计，所述高温铅锌挥发残渣的组成为：铁25～45％(以单质铁及四氧化三铁和三氧化二铁为主)，SiO220～30％，铝3～5％，铅0.2％，锌0.3％。 [0033] 在本发明中，所述赤泥中铁的含量优选为25wt％以上，更优选为35wt％以上。在本发明中，所述赤泥的含水率为25～30％，优选为26～28％。在本发明的实施例中，所述赤泥的组成为：铁25～40％，SiO23～5％，Al2O315～18％。 [0034] 在本发明中，所述高温铅锌挥发残渣的质量优选为高温铅锌挥发残渣和赤泥的总质量的20～40％，更优选为23～37％，进一步优选为25～35％；所述赤泥以湿重计。 [0035] 本发明优选在回转窑下部放置一个分料板，使高温铅锌挥发残渣下落时，间隔落于不同的地方，每10分钟将高温铅锌挥发残渣分别落于下部拌料区，然后将赤泥平铺到高温铅锌挥发残渣上，因为铅锌挥发残渣的高温热，将赤泥中大量的水蒸发，每小时6次的混料蒸发后，将所有的混合料铲到另一个大的空间，继续堆存，一直到温度降至室温，然后才均匀搅拌，得到混合料。 [0036] 本发明对高温铅锌挥发残渣的降温，不是经过水淬，节省水源，高温显热得到有效利用；单质铁及四氧化三铁等被保护，铁氧化被有效控制，这将发挥更好的冷却剂效果；同时高水分赤泥得到烘干，降低水分。 [0037] 如果高温铅锌挥发残渣与赤泥分别进行烘干破碎后混合制备成混合球团，则存在以下问题： [0038] 高温铅锌挥发残渣，必须是先水淬降温后，再烘干，这将带来两次热损耗，一是渣的高温物理热的损耗，二是变成水渣后的烘干。此外，水渣烘干还会造成加热成本。此外，先水淬降温后再烘干，还会导致刚从窑头流出的高温渣中的单质铁及四氧化三铁等遇到水会部分氧化，形成三氧化二铁，失去高温物理活性。 [0039] 得到混合料后，本发明将所述混合料进行破碎细磨，得到级配混合料。本发明对所述破碎细磨的过程没有特殊要求，优选保证级配混合料满足的粒径小于3mm，其中30目以下颗粒的质量占比为50～75％即可。本发明对所述混合料进行级配，有利于后续压球。 [0040] 得到级配混合料后，本发明将所述级配混合料与含铁球团粘合剂混合，压球，得到湿球团。在本发明中，所述含铁球团粘合剂中铁的质量含量优选在25％以上。本发明通过含铁球团粘合剂的使用，将级配混合料进行有效混料拌合，既保证了黏合效果，同时铁含量的降低得到有效控制。本发明对所述含铁球团粘合剂的具体种类不做特殊限定，具体如膨润土和/或有机粘合剂；本发明对所述有机粘合剂的具体种类不做特殊要求，本领域熟知的有机粘合剂即可，具体如改性淀粉、PAM/CMC等的合理配料所形成的专用产品。在本发明的实施例中，所述含铁球团粘合剂具体为复合球团粘合剂FTL01。在本发明中，所述含铁球团粘合剂的质量优选为级配混合料质量的3～5％，更优选为3.5～4.5％。本发明对所述混合和压球的过程没有特殊要求，采用本领域熟知的混合和压球过程即可。 [0041] 在本发明中，所述湿球团的含水率优选为11.5～14.5％，更优选为12～14％。 [0042] 得到湿球团后，本发明将所述湿球团烘干，得到烘干球团。本发明对所述烘干的条件没有特殊要求，采用本领域熟知的烘干条件，确保烘干球团的含水率在5％以下即可。 [0043] 得到烘干球团后，本发明将所述烘干球团作为炼钢冷却化渣剂送至转炉应用。 [0044] 下面结合实施例对本发明提供的铅锌挥发残渣与赤泥的综合利用方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。 [0045] 以下实施例铅锌挥发残渣的组成为：铁25～45％(以单质铁及四氧化三铁和三氧化二铁为主)，SiO220～30％，铝3～5％，铅0.2％，锌0.3％。赤泥：铁25～40％，SiO23～5％，Al2O315～18％。 [0046] 实施例1 [0047] 以质量计，900℃铅锌挥发残渣20％，赤泥以湿重计80％；铅锌挥发残渣大概每小时15吨，需要每小时60吨赤泥，赤泥含水率为25～30％，平均含水率为27％。 [0048] 回转窑下部放置一个简单的分料板，使铅锌挥发残渣下落时，间隔落于不同的地方；每10分钟将高温铅锌挥发残渣分别落于下部拌料区，然后将赤泥平铺到高温渣上，比例1：4，这时，赤泥中的水分25～30％，因为900℃铅锌渣的高温热，将赤泥中大量的水蒸发，每小时6次的混料蒸发后，将所有的混合料铲到另一个大的空间，继续堆存，一直到温度降至室温，然后才均匀搅拌，得到混合料。这时的物料水分经过计算为12～15％左右，即在赤泥冷闷热渣的过程中，热渣降至室温，赤泥中的水10～15％被蒸发。 [0049] 将得到的混合料进行破碎细磨，得到级配混合料，所述级配混合料粒径小于3mm，其中30目以下颗粒的质量占比为75％。 [0050] 配备4％的复合球团粘合剂FTL01(含铁25～30％)与上述级配混合料搅拌均匀，选取压球机进行压球，形成含水11.5～14.5％的湿球团。 [0051] 选取卧式烘干机进行烘干，水分从11.5～14.5％烘干到含水5％以下，形成烘干球团。 [0052] 将烘干球团作为炼钢冷却化渣剂送至转炉应用。 [0053] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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