[发明专利]一种熔融还原炼铁含铁固体副产物及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于熔融还原炼铁领域，涉及一种熔融还原炼铁含铁固体副产物及其生产方法。 

背景技术

熔融还原炼铁工艺是一种环境友好型的非高炉炼铁工艺，其主要使用的原料为球团、块矿、块煤和少量焦炭。由于熔融还原炼铁取消了烧结和炼焦等铁前工序，与高炉炼铁相比，其排放废气中SO₂，NOX，粉尘减少95％，87％，64％；废水中酚和硫化物减少99％，氨减少87％。但在废气和废水中有害物质大幅度减排的同时，因没有烧结或球团等工序，其含铁固体副产物的回收成为一个新的问题。 

表1熔融还原含铁固体副产物性质及发生量 

目前，含铁除尘粉部分配入型煤工艺中，加入气化炉，能回收利用一小部分，但全部配入将劣化型煤质量，故不能全部回收。铁矿筛下粉料场，通过混料后，配入烧结混匀料中得到回收利用，但需额外支出运费。瓦斯泥因其含水量高、粒度细，现有流程无法回收利用，不得不低价运出厂外堆积，占用土地，污染环境，是熔融还原炼铁工艺影响环境的一个短板，对铁水成本造成了一定的负面影响。 

瓦斯泥的利用主要集中在3个方面： 

1、在压块或烧结直接回用到钢铁冶炼过程中。 

日本专利JP 58031042 A公开了“炼钢瓦斯泥压块方法”，其通过提出将含水10～25％的转炉或电炉瓦斯泥配加1～8％的盐卤，充分混合后， 压块并放置24h以上，使其固结变硬，这种压块可直接用于转炉炼钢中，作为冷却剂部分替代球团。 

欧洲专利EP 1772527公开了“添加粘结剂利用高炉金属和非金属冶金废弃物的压块的方法”，其提出将50～98％(湿基)金属或非金属粉状废弃物(如瓦斯泥、烟气粉尘)配加1～25％粘结剂，添加水份进行压块，然后加入炼铁高炉或炼钢转炉中。粘结剂主要由普通水泥或石灰构成，压块养护时间大于等于1～30天。 

美国专利US 20060213397，US 20100319581，US 20100144949，US7655088等提出用60～99％污泥添加1～40％的废弃物，通过球磨、再加入无机粉末造球，生球干燥后进回转窑焙烧。废弃物含Ca大于9％，污泥含Ca大于3％，无机粉末含Ca为5～20％，得到人造矿Ca含量大于10％，粒度为2～30mm。 

2、回收利用瓦斯泥中锌铁等有价金属。 

中国专利CN200710193281.7公开了“一种利用回转窑从高炉瓦斯泥中提取锌的工艺”，其提出一种利用回转窑从高炉瓦斯泥中提取锌的工艺，所述工艺包括配料、圆盘造球、回转窑还原工序，其特征在于，高炉瓦斯泥与结合剂配料后入圆盘造球机造球，所得球状颗粒送入回转窑用焦炉煤气燃烧所产生的热值加热升温，升温产生的锌蒸汽经多次沉降变成氧化锌得到收集，其余固体颗粒物成为金属炉渣得到收集。 

中国专利CN03143156.9“一种高炉瓦斯泥选铁工艺及其专用磁选机”，其提出将沉淀池浓缩后的瓦斯泥通入磁选机，进行磁选，磁选后的铁矿粉经矿粉池，沉淀、析水、风干。但该专利未介绍具体的磁选效果如金属回收率、产率、产品铁品位等参数。 

中国专利CN01113048.2“从瓦斯泥中回收铁精矿的方法”介绍一种回收含铁粉尘的方法，其特征在于首先对瓦斯泥进行弱磁选，再对其选出的尾矿进行强磁选，两次磁选出的铁精矿回收利用。由于采用弱磁-强磁工艺从低锌瓦斯泥中回收铁精矿，不仅可以有效回收利用高炉瓦斯泥中的铁矿物，提高铁品位，还能起到降低铅、锌等有害元素作用，并可将尾矿中铅、锌等元素富集到一定品位后再综合利用。 

中国专利CN200410060869.1“利用炼钢转炉污泥制备氧化铁黑和铁 红颜料的方法”公开了一种利用炼钢转炉污泥制备氧化铁黑和铁红颜料的方法。 

3、回收利用瓦斯泥中的铁和碳。 

中国专利CN200610019539.7“炼铁高炉瓦斯泥分选综合利用方法”提出将高炉瓦斯泥浓缩后加入浮选剂，送入浮选机或浮选池，煤粉浮于表面，由浮选刮板刮出，流入煤粉池，经沉淀、脱水后得煤粉，经浮选煤粉后的瓦斯泥浆，由泵送至高位搅拌、分料桶，进行两级重力选铁，分离选出铁精矿，经分选煤粉、铁精矿之后的尾泥再经过压滤、脱水处理。用本发明所得煤粉，含碳量可达到70％以上，回收率在60％左右，铁精矿总铁在55～63％之间，碳在3～12％之间，铁回收率达40～50％，两次重力分选回收50～70％左右的铁精矿。分选后的尾泥经过压滤、脱水处理后，可用于建材行业生产水泥等建材产品。