处理提钒尾渣和钢渣的系统与方法技术方案

本发明专利技术提出了一种处理提钒尾渣和钢渣的系统与方法，该系统包括：混合装置，具有提钒尾渣入口、钢渣入口、还原剂入口和混合物料出口；细磨装置，具有混合物料入口和混合颗粒物出口；成型装置，具有混合颗粒物入口和混合球团出口；还原装置，具有混合球团入口和金属化球团出口；磨矿‑磁选装置，具有金属化球团入口、铁粉出口和尾渣出口。该系统可以同时实现提钒尾渣和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物钢渣对提钒尾渣进行处理，可以显著降低提钒尾渣的处理成本，同时实现化害为利、变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

【技术实现步骤摘要】
处理提钒尾渣和钢渣的系统与方法
本专利技术属于金属冶炼领域，具体而言，本专利技术涉及处理提钒尾渣和钢渣的系统与方法。
技术介绍
攀钢钒钛磁铁矿在高炉中冶炼得到含钒生铁，再通过选择性氧化铁水使钒氧化后进入炉渣，得到V2O5含量为14wt％～22wt％的钒渣，上述钒渣经氧化焙烧、湿法浸出后得到浸出渣，即提钒尾渣。提钒尾渣是钒渣经过氧化钠化焙烧、酸浸等工序将钒氧化物提取出来后产生的固体废弃物，全国钒企业每年大约排放提钒尾渣约30万吨，而且随着钒企业产能的不断扩大，提钒尾渣的排放量也将逐渐提高，如此多的废渣常年堆积，不但占用了大量土地，而且会造成环境污染。钢渣为炼钢生产中产生的高碱度渣，每生产1吨钢要排出约0.12吨钢渣。目前我国钢铁渣的综合利用率仅为50％，钢渣的综合利用率仅为10％，其主要原因是钢渣的处理工艺和设备落后，致使钢渣的体积稳定性不良，达不到应用领域的要求，钢渣质硬、块大、不易破碎，综合利用率低，利用较难。如果堆放这些废渣将造成环境污染，而且因新建或扩建渣场需要大量征地和投资，给社会和企业均带来很大负担。转炉钢渣一般含有40wt％～60wt％的CaO，其中10wt％左右的为游离的CaO，其余为硅酸二钙和硅酸三钙，1t钢渣相当于700～750kg石灰石。钢渣中，未溶解或过饱和析出的CaO是影响钢渣稳定性的重要物相，自由氧化钙是其利用过程中的难题。因此对于游离CaO含量高的钢渣不适于做水泥建材，只能考虑其他的利用方法。另外，由于钢渣中磷含量较高，也进一步限制了它的应用。因此，如何解决提钒尾渣和钢渣的综合利用是亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种处理提钒尾渣和钢渣的系统与方法。该系统可以同时实现提钒尾渣和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物钢渣对提钒尾渣进行处理，可以显著降低提钒尾渣的处理成本，同时实现化害为利、变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种处理提钒尾渣和钢渣的系统，根据本专利技术的实施例，该系统包括：混合装置，所述混合装置具有提钒尾渣入口、钢渣入口、还原剂入口和混合物料出口；细磨装置，所述细磨装置具有混合物料入口和混合颗粒物出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；成型装置，所述成型装置具有混合颗粒物入口和混合球团出口，所述混合颗粒物入口与所述混合颗粒物出口相连；还原装置，所述还原装置具有混合球团入口和金属化球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；磨矿-磁选装置，所述磨矿-磁选装置具有金属化球团入口、铁粉出口和尾渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。根据本专利技术实施例的处理提钒尾渣和钢渣的系统通过将含有提钒尾渣、钢渣和还原剂的混合球团供给至还原装置中进行还原处理，钢渣中的氧化钙可以作为提钒尾渣中的氧化铁的助熔剂，即钢渣中的氧化钙可以优先与混合球团中的氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，提高氧化铁的活度，从而降低氧化铁的还原处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，同时氧化钙还可以与混合球团中的含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，进而起到固磷的作用，通过分离处理可实现金属铁与含磷脉石成分的分离，另外提钒尾渣中的钠盐、钾盐和钢渣中的氧化钙在高温条件下可以有效脱除钢渣中的有害元素磷，经分离处理后得到高品质的铁粉。由此，该系统可以同时实现提钒尾渣和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物钢渣对提钒尾渣进行处理，可以显著降低提钒尾渣的处理成本，同时实现化害为利、变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。另外，根据本专利技术上述实施例的处理提钒尾渣和钢渣的系统，还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述成型装置为圆盘造球机或对辊压球机。在本专利技术的一些实施例中，所述还原装置为转底炉。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种采用上述处理提钒尾渣和钢渣的系统处理提钒尾渣和钢渣的方法，根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将提钒尾渣、钢渣和还原剂供给至所述混合装置进行混合处理，以便得到混合物料；(2)将所述混合物料供给至所述细磨装置进行细磨处理，以便得到混合颗粒物；(3)将所述混合颗粒物供给至所述成型装置进行成型处理，以便得到混合球团；(4)将所述混合球团供给至所述还原装置进行还原处理，以便得到金属化球团；(5)将所述金属化球团供给至所述磨矿-磁选装置进行磨矿-磁选处理，以便得到铁粉和尾渣。根据本专利技术实施例的处理提钒尾渣和钢渣的方法通过将含有提钒尾渣、钢渣和还原剂的混合球团供给至还原装置中进行还原处理，钢渣中的氧化钙可以作为提钒尾渣中的氧化铁的助熔剂，即钢渣中的氧化钙可以优先与混合球团中的氧化硅和氧化铝结合，将铁置换出来，提高氧化铁的活度，从而降低氧化铁的还原处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，同时氧化钙还可以与混合球团中的含磷氧化物结合，生成磷酸钙等物质，进而起到固磷的作用，通过分离处理可实现金属铁与含磷脉石成分的分离，另外提钒尾渣中的钠盐、钾盐和钢渣中的氧化钙在高温条件下可以有效脱除钢渣中的有害元素磷，经分离处理后得到高品质的铁粉。由此，该方法可以同时实现提钒尾渣和钢渣两种工业废弃物的综合利用，并且通过采用工业废弃物钢渣对提钒尾渣进行处理，可以显著降低提钒尾渣的处理成本，同时实现化害为利、变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。另外，根据本专利技术上述实施例的处理提钒尾渣和钢渣的方法，还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述提钒尾渣与所述钢渣、所述还原剂的混合质量比为100：(10～30)：(10～30)。由此，有利于提高铁的回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述混合物料中氧化钠和氧化钾占比不小于5wt％。由此，可进一步提高铁的回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述混合物料中氧化钙和二氧化硅的质量比为(0.3-0.5)：1。由此，可进一步提高铁的回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述还原剂为选自还原煤、焦炭、兰炭和半焦中的至少之一。由此，可进一步提高铁的回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述混合颗粒物的粒径不大于0.15mm。由此，有利于提高后续还原处理的效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，还原处理的温度为1100-1200摄氏度，时间为30-90min。由此，可进一步提高铁的回收率。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的处理提钒尾渣和钢渣的系统结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的处理提钒尾渣和钢渣的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理提钒尾渣和钢渣的系统，其特征在于，包括：混合装置，所述混合装置具有提钒尾渣入口、钢渣入口、还原剂入口和混合物料出口；细磨装置，所述细磨装置具有混合物料入口和混合颗粒物出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；成型装置，所述成型装置具有混合颗粒物入口和混合球团出口，所述混合颗粒物入口与所述混合颗粒物出口相连；还原装置，所述还原装置具有混合球团入口和金属化球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；磨矿‑磁选装置，所述磨矿‑磁选装置具有金属化球团入口、铁粉出口和尾渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种处理提钒尾渣和钢渣的系统，其特征在于，包括：混合装置，所述混合装置具有提钒尾渣入口、钢渣入口、还原剂入口和混合物料出口；细磨装置，所述细磨装置具有混合物料入口和混合颗粒物出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；成型装置，所述成型装置具有混合颗粒物入口和混合球团出口，所述混合颗粒物入口与所述混合颗粒物出口相连；还原装置，所述还原装置具有混合球团入口和金属化球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；磨矿-磁选装置，所述磨矿-磁选装置具有金属化球团入口、铁粉出口和尾渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成型装置为圆盘造球机或对辊压球机。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述还原装置为转底炉。4.一种采用权利要求1-3中任一项所述的系统处理提钒尾渣和钢渣的方法，其特征在于，包括：(1)将提钒尾渣、钢渣和还原剂供给至所述混合装置进行混合处理，以便得到混合物料；(2)将所述混合物料供给至所述细磨装置进行细磨处理，以便得到混合颗粒物；(3)将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文臣，王静静，李红科，曹志成，汪勤亚，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32