專利名稱：從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶金與選礦聯(lián)合處理方法，特別是一種從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法。
背景技術(shù)：
鐵粉包括冶金鐵粉和化工還原鐵粉，前者主要用于粉末冶金，后者主要用于化工、有色冶金及水處理等行業(yè)。鐵粉的工業(yè)制造方法一般為氧化鐵還原鐵粉和鋼水霧化鐵粉。國內(nèi)生產(chǎn)鐵粉普遍采用軋鋼鐵鱗皮為原料，而國外生產(chǎn)鐵粉普遍采用超級鐵粉礦為原料。用這些原料和方法生產(chǎn)的鐵粉成本高，設(shè)備投資、生產(chǎn)場地大，也存在一定的環(huán)境保護問題。
另一方面，在高爐煉鐵的生產(chǎn)過程中，對高爐荒煤氣進行除塵，產(chǎn)出煙塵灰或泥，俗稱瓦斯灰或瓦斯泥，是一種工業(yè)固廢物，它既含一定量的鐵和碳，也含有少量的鋅、鉛、銦等有色及稀有金屬。從循環(huán)經(jīng)濟和保護環(huán)境出發(fā)，它也可能是一種制取鐵粉和回收有色金屬的二次資源。但是，用高爐煉鐵煙塵生產(chǎn)合乎業(yè)界要求的鐵粉能否取得成功，會遇到什么樣的困難，無法預(yù)料，也無前人的相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對上述問題，提出一種從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法，該方法能夠有效地利用高爐煉鐵煙塵這種固廢物生產(chǎn)出質(zhì)量完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的冶金和化工鐵粉，且成本低廉、產(chǎn)品附加值高、綜合利用水平好。本發(fā)明的目的通過如下手段來實現(xiàn)。一種從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法，其特征在于它有如下步驟
(1)將高爐煉鐵煙塵與還原劑混合，加入回轉(zhuǎn)窯進行高溫還原反應(yīng)，使其中的有色金屬Zn、Pb、In等揮發(fā)進入煙氣，煙氣收塵后供作提取有色金屬的原料，鐵則大部分被還原為單質(zhì)鐵隨窯渣排出；
(2)窯渣經(jīng)冷卻、破碎、球磨將其制成小于100目粒度的礦漿，經(jīng)磁選分離出含F(xiàn)e大于65%的鐵精礦；
(3)對上步所得鐵精礦經(jīng)過磨礦，將粒度降至120目以下，再上搖床分選出單質(zhì)鐵粉和次鐵精礦，單質(zhì)鐵粉經(jīng)干燥即得粒度小于120目、MFe彡85%、TFe彡92%的商品還原鐵粉，供化工、濕法冶金、水處理行業(yè)用，或者進一步處理得冶金鐵粉。第(3)步冶金鐵粉的制取過程是還原鐵粉置于氫氣還原電爐，在800 900°C還原I. 5 3. 0 h，出爐后磨礦、篩分，產(chǎn)出MFe彡98%的商品冶金鐵粉，供粉末冶金等行業(yè)用。第(I)步所述還原劑是燃料性還原劑焦炭粉、無煙煤或者它們的混合物等。第(I)步有色金屬Zn、Pb、In等揮發(fā)后又被氧化成金屬氧化物存在于煙塵中，經(jīng)常規(guī)方法分離，回收得金屬產(chǎn)品。
第(2)步磁選時，控制磁場強度為1000 4000高斯。磁選尾礦可供作建材的原料。本發(fā)明的特點是工藝簡單，所用設(shè)備成熟可靠，操作簡便，生產(chǎn)成本低廉，產(chǎn)品附加值高，綜合利用程度好，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。還原鐵粉可作商品出售，亦可再經(jīng)管式電爐氫還原、破碎篩分制成商品冶金鐵粉出售，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可隨意調(diào)整，應(yīng)對市場變化能力強。本發(fā)明為高爐煉鐵煙塵這種嚴(yán)重影響環(huán)境的固廢物的資源化利用提供了一種新的技術(shù)途徑。



圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式采用一種高爐煉鐵煙塵，其化學(xué)成分為(Wt%):Fe24，Zn9. 0，Pbl. 0，C11. 2，C6. 0，水分18，處理工藝由以下幾段組成
(I)回轉(zhuǎn)窯還原揮發(fā)原料高爐煉鐵煙塵混入20 25%的焦粉(質(zhì)量比)，加入一條￠1. 7mX32m揮發(fā)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)?？刂苹剞D(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速0. 5_2rpm、焙燒溫度控制1050-1150°C，產(chǎn)出煙氣和窯渣，窯日處理量達IOOt (濕基)。(2)回轉(zhuǎn)窯煙氣收塵回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)出的煙氣經(jīng)沉降室、表面冷卻器后進入布袋收塵器，收集產(chǎn)出產(chǎn)品為次氧化鋅粉，其主要成分為(Wt%) :Zn50、Pb7. 0、ln0. 06、Fel. 5、C16. O。(3)窯渣碎磨回轉(zhuǎn)窯渣用水冷卻，經(jīng)腭式破碎機和球磨機處理產(chǎn)出-100目礦漿。(4)礦漿磁選礦漿用永磁筒式磁選機進行粗選、掃選、精選三段磁選，分別控制磁通量1000 4000高斯，產(chǎn)出Fe彡65%的鐵精礦和Fe ( 8%的尾礦，鐵選礦回收率達80%。(5) 二次磨礦采用管磨機，將磁選產(chǎn)出的鐵精礦磨細(xì)至-120目，控制礦漿濃度30%。(6)搖床重選將管磨后的礦漿進行搖床重選，產(chǎn)出鐵粉產(chǎn)品，其質(zhì)量為TFe彡92%, MFe彡85%，重選尾礦是含F(xiàn)e彡55%的次鐵精礦。 (7)還原鐵粉干燥用氣流干燥機干燥搖床產(chǎn)出的鐵粉，干燥后得到鐵粉即為成品還原鐵粉，包裝出售。(8)還原鐵粉氫還原取部分上步所得還原鐵粉裝入氫氣還原電爐，于820°C下還原3h，出爐后破碎，過篩，產(chǎn)品為MFe彡98%、-120網(wǎng)目的冶金鐵粉，包裝出售。用氫氣還原制取冶金鐵粉時，還原鐵粉亦可用次鐵精礦代替，還原時間相應(yīng)延長即可。
權(quán)利要求
1.一種從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法，其特征在于它有如下步驟 (1)將高爐煉鐵煙塵與還原劑混合，加入回轉(zhuǎn)窯進行高溫還原反應(yīng)，使其中的有色金屬Zn、Pb、In揮發(fā)進入煙氣，煙氣收塵后供作提取有色金屬的原料，鐵則被還原為單質(zhì)鐵隨窯渣排出； (2)窯渣經(jīng)冷卻、破碎、磨礦將其制成小于100目粒度的礦漿，經(jīng)磁選分離出含F(xiàn)e大于65%的鐵精礦； (3)對上步所得鐵精礦經(jīng)過二段磨礦，將粒度降至120目以下，再上搖床分選出單質(zhì)鐵粉和次鐵精礦，單質(zhì)鐵粉經(jīng)干燥即得粒度小于120目、MFe彡85%,TFe彡92%的商品還原鐵粉，供化工、濕法冶金、水處理行業(yè)用或者進一步處理得冶金鐵粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法，其特征在于還原劑是焦炭粉、無煙煤或兩者的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法，其特征在于第(3)步冶金鐵粉的制取過程是還原鐵粉置于氫氣還原電爐，在800 900°C還原I. 5 3.0 h，出爐后磨礦、篩分，產(chǎn)出MFe彡98%的商品冶金鐵粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法，其特征在于第(I)步有色金屬揮發(fā)后又被氧化成金屬氧化物存在于煙塵中，經(jīng)常規(guī)方法分離回收得各種金屬產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法，其特征在于第(2)步磁選時，控制的磁場強度為1000 4000高斯。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法，其特征在于磁選尾礦供作建材的原料。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法，其特征在于氫氣還原作業(yè)的原料，還原鐵粉由次鐵精礦代替。
全文摘要
本發(fā)明是一種從高爐煉鐵煙塵制取鐵粉和回收有色金屬的方法，其步驟是將高爐煉鐵煙塵與還原劑燃料混合，加入回轉(zhuǎn)窯進行高溫還原反應(yīng)，使其中的有色金屬揮發(fā)進入煙氣，收塵后供作提取有色金屬原料，鐵則被還原為單質(zhì)鐵隨窯渣排出；窯渣經(jīng)冷卻、破碎、磨礦將其制成小于100目粒度的礦漿，磁選分離出含F(xiàn)e大于65%鐵精礦；鐵精礦經(jīng)過二段磨礦，再上搖床分選出單質(zhì)鐵粉和次鐵精礦，單質(zhì)鐵粉經(jīng)干燥得粒度小于120目、MFe≥85%、TFe≥92%的商品還原鐵粉；還原鐵粉經(jīng)氫氣還原電爐還原出爐后磨礦、篩分、產(chǎn)出MFe≥98%的商品冶金鐵粉。本發(fā)明工藝簡單，成熟可靠，操作簡便，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品價值高，綜合利用好，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值，為固廢物資源化利用和制取低成本鐵粉提供了新途徑。
文檔編號C22B7/02GK102703714SQ201210179548
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者吳家才, 彭建國, 李祖云, 王樹楷, 陳劍波 申請人:紅河鋅聯(lián)科技發(fā)展有限公司