[发明专利]一种熔融还原镍渣提铁的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种资源利用及其余热回收技术领域，是一种应用于钢铁、有色金属 冶金等行业中的凡涉及废弃炉渣提铁的方法和装置。

背景技术

镍渣是从事镍冶炼的过程中产生的废弃物，我国该行业每年的排放量达几万吨。 渣中含铁量在40％左右，排放温度约1200℃，并附少量的合金元素(Ni、Cu、Co等)。 近些年国家大力提倡“节能减排”，而优化资源应用恰恰符合这一大发展的方向，探 索和研究如何应用此类渣的资源。在高温熔态下进行铁氧化物还原，以熔融状态的镍 渣为炼铁原料，渣铁能完全分离，得到类似高炉的含碳铁水。既能变废为宝达到资源 综合利用的目的，又能充分有效地利用融渣的高温热能，达到节能降耗、降低生产成 本的目的。

熔融还原法是在20世纪20年代提出来的，国内宝钢、首钢、莱钢和淮钢都对熔 融还原技术进行引进和研究，但镍渣用于工业生产的还没有一种可靠的方法。镍渣中 的铁绝大部分是以辉石及橄榄石的形式存在，分子式为FeO·SiO₂(辉石):2FeO·SiO₂(橄榄石)，其它的主要渣成分是CaO·SiO₂(硅酸钙)，其熔点分别是1204℃和 1440℃。

根据SiO2饱和度Q＝SiO₂/(MgO+FeO)的定义：

Q＜0.5时，渣中应有FeO(方铁矿)及2FeO·SiO₂(橄榄石)

Q＝0.5时，主要为2FeO·SiO₂(橄榄石)

Q＝1时，为饱和态，主要是FeO·SiO₂(辉石)，可以游离出石英；(实测结果计 算得Q＝0.79)。这种分子结构的炉渣，其铁无法用磁选的方法分离，只能采用高温 下的还原办法。

发明内容

本发明的目的是提供一种熔融还原镍渣提铁的方法及装置，该方法充分利用热渣 排放时的显热，通过再供热升温，将融熔还原两个过程在一个装置中实现，工艺简单、 成本低、并可有效利用废弃资源，进行铁的回收再利用。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种熔融还原镍渣提铁的方法，该方法在一座电炉上同时完成镍渣熔融和还原两 个过程，热态镍渣及少量冷态镍渣置入电炉内，逐渐加料，在电炉内加热至1500-1550 ℃，熔化至熔融状态，形成一定的熔池，再逐渐喷入煤粉对镍渣中的铁进行还原，同 时加入石灰和其它辅料进行造渣，即实现镍渣中的铁被还原的过程。

所述的每吨镍渣原料中，加入煤粉、石灰粉、及其它辅料的重量份比例如下：煤 粉0.055-0.3t、石灰粉0.44-0.7t、铝矾土0-0.24t、铁皮0-0.005t、废钢0-0.085t、 萤石0-0.88t。

所述的一种熔融还原镍渣提铁的方法采用的装置，该装置由一座提铁电炉构成， 包括熔融段和还原段，熔融段采用长方体结构，下部为斜坡式结构，还原段为平炉底 结构，底部为平底式结构，熔融段和还原段底部相通，上部设有隔墙；熔融段上部设 有加热电极，底部设有镍渣加入口；还原段侧面设有煤粉喷枪入口，上部设有造渣剂 加入口和排烟口，下部设有铁水出口及出渣口。所述的加热电极为直线型布置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)合理利用废弃资源，变废为宝。

2)充分利用热渣排放的显热，再进行升温，有效利用能源。

3)装置布局简便，在一个装置上实现熔融、还原过程，设备投入少，结构简 单。

4)还原提铁过程中产生的煤气经排烟口排放后，可进行部分回收，实现节能 降耗的目的。

5)热态弃渣可用来生产水泥或超细粉，有利于实现废弃物的零排放。

附图说明

图1是本发明装置的结构俯视图。

图2是本发明装置的结构主视图。

图中：1、熔融段  2、加热电极  3、还原段  4、排烟口  5、铁 水出口  6、喷枪入口  7、出渣口  8、造渣剂加入口 9、镍渣加入口  10、隔墙

具体实施方式

下面详细叙述本发明的方法及装置。

实施例1