本发明专利技术公开了一种用矿热炉-摇炉-炼钢电弧炉-精炼炉处理铜选矿尾渣和镍熔融渣的提铁炼钢工艺，包括下列步骤：1)选用铜选矿尾渣与碳质还原剂混匀，造粒成球团块矿；2)将球团块矿入矿热炉冶炼，得到含硅铁水；3)含硅铁水脱硫，扒渣，得到低硫硅铁水；或视含硅铁水含硫量高低确定是否脱硫；4)将镍熔融渣保温运输到提铁工位；5)镍熔融渣入摇炉，加石灰，兑入低硫硅铁水，混合搅拌，得到还原铁水；6)还原铁水送电弧炉中，加石灰脱硫、脱碳和脱磷，得到钢水。该工艺合理地利用了铜选矿尾渣的成分，充分回收铜选矿尾渣和镍熔融渣中有价金属，实现综合利用的目的。该工艺设备设计合理，便于掌握实施，适合产业化应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提铁炼钢工艺，特别是一种用矿热炉-摇炉-炼钢炉-精炼炉综 合处理铜选矿尾渣和镍熔融渣的提铁炼钢工艺。
技术介绍
镍铜冶金企业生产中产生的铜尾矿渣和镍熔融渣，里面还都含有一定量的有价元 素，目前还没有得到充分利用。这些矿渣和冶炼渣丢弃堆放既对环境产生严重影响，同时也 占有大量的土地资源。例如，金川集团每年排放镍弃渣200余万t，累计堆存量已多达2000 余万t，这些弃渣中除含有少量的镍、铜和钴等有价金属外，还含有高达40%的铁.目前，除 年利用10万t左右的镍弃渣用于矿山井下充填系统外，大量的镍弃渣均堆存在渣场，不仅 占用土地，而且造成巨大的金属资源浪费，也给人类的生存环境带来了严重的污染和危害。 上世纪九十年代，曾有兰州钢厂、鞍山热能研究院和金川公司联合进行过在电弧炉里喷煤 粉还原冶炼弃渣的试验，并曾拟建实验厂，但至今尚未投产。现在已有几种专利[2~3~4~5、6、 7、8』提出了对镍渣、铜渣回收利用的办法。其中，专利2提出了一种新型电炉设计，在一座 电炉上完成镍渣熔融和还原两个过程。专利3提出了一种铜镍火法冶金炉渣的处理方法， 将还原碳置于“洗渣炉”的底部，碳层上分别注入一层低度锍和一层待洗炉渣，利用洗渣炉 底部热锍中的氧与碳之间的化学反应产生成的CO汽泡，带动热锍起泡上升，并进入上部的 渣层进行热锍洗渣，由锍/渣反应回收渣中的贵重金属。由于热锍比重大于炉渣，在重力 作用下浮升到渣中的热锍又自动返回炉底，如此反复循环洗渣。专利4由北科大和金川公 司共同申请，提出了在还原炉中还原镍渣并提取铁、镍后，对其余炉渣再处理并制造微晶玻 璃。专利5是一种铜渣熔融还原一步制得低硫铁水的方法，其特征在于含有以下工艺步骤 高温熔融铜渣先于高温还原炉内被还原剂还原，其中铁的还原反应基本完成时，向熔池中 加入一定的添加剂，待添加剂完全处于熔融状态时，将喷枪插入至渣铁界面，向熔池中喷吹 一氧化碳气体，喷吹时间为30min-40min，脱硫反应基本完成。熔池静置，待渣铁完全分离， 高温低硫铁水和炉渣分别由出铁口和出渣口放出。高温烟气经二次燃烧室后通过余热锅炉 进行余热回收，旋风收尘、洗涤。专利6涉及一种熔融铜渣综合利用工艺及其系统。其提铜 炉进料端与熔融热态铜渣连接，提铜炉还设有喷枪，喷枪末端浸入熔池内；提铜炉炉渣出口 通过送料装置与提铜铁合金炉进料端连接，CaO通过料罐加入提铜炉；提铜铁合金炉设有 还原剂、水蒸汽添加喷枪，该喷枪末端浸入熔池内，提铜铁合金炉底部设有纯氧吹枪；提铜 铁合金炉设有铜铁合金排出口和弃渣排出口，弃渣排出口与造粒装置连接。专利7涉及一 种微波碳热还原提取铜冶炼废弃渣中铁的方法。专利8公开了一种直接还原-磨选处理铜 渣及镍渣的炼铁方法。首先将一定量的煤、铜渣或镍渣及熔剂混合后造球，干燥后将生球布 入转底炉加热到1100°C 1350°C，保持15 40分钟，然后将600°C 1100°C的高温还原 铁料直接送入水中冷却后进行细磨选别，细磨选别后的铁料用高温失氧废气进行烘干后造 块，形成块状铁料。专利9涉及一种利用可燃物对有色金属铜渣/镍渣进行改性和制备优 质燃料的方法，属冶炼环保
至今尚未见到以上这些专利应用于工业生产的报道。随着循环经济在有色行业的 发展，相信会有更多的专利技术被专利技术，被应用。参考文献郝文义，金川冶炼弃渣综合利用研究钢铁冶金部分试验小结，甘肃冶金1995， 2，(5)，总第60期高惠民谢国威，一种熔融还原镍渣提铁的方法及装置专利申请号 200810013552.0冼爱平，一种铜镍冶金炉渣的处理方法，专利申请号2000123066. 2倪文于晓霞兰华龙李克庆马明生，一种综合利用高温镍冶炼熔融渣的方法，专 利申请号 200610156309. 5王华李磊胡建杭，一种铜渣熔融还原一步制得低硫铁水的方法，专利申请号 201010167157.5王宏耀马晓健李帅俊谭凤娟陈强吴峰张波罗光亮，一种熔融铜渣综合利用工 艺及其系统，专利申请号201010276392. 6廖亚龙徐福昌彭金辉，一种微波碳热还原提取铜冶炼废弃渣中铁的方法，专利 申请号 201010103671. 2吴道洪，直接还原-磨选处理铜渣及镍渣的炼铁方法，专利申请号 200910088663.2王华胡建杭包桂蓉王仕博魏永刚，利用可燃物对有色金属铜渣/镍渣进行改 性和制备优质燃料的方法，专利申请号200710066166.
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用现有炉型进行合理组合，形成一种处理铜尾矿渣 和镍熔融渣的提铁炼钢工艺，该工艺以铜尾矿渣和镍熔融渣为原料，回收金属资源，减少环 境污染；同时回收处理铜尾矿渣和镍熔融渣中的铁、镍、铜等金属元素，并将产出的炉渣用 于制作水泥等无机非金属建筑材料。本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的。一种综合处理铜选矿尾渣和镍熔融渣的提铁炼钢工艺，其特征在于，该工艺包括 下列步骤1)选用铜选矿尾渣或镍提炼系统贫化电炉渣与经粉碎的碳质还原剂按照重量比 充分混勻，采取对辊挤压成型法造粒，将混合料制成50mm-120mm的球团块矿；2)将经干燥后的球团块矿直接加入矿热炉冶炼，得到用矿热炉冶炼球团矿生产的 低牌号硅25硅铁水，炉渣、废气排出；3)对从矿热炉冶炼出的含硅铁水采用铁水预处理脱硫，然后扒渣，获得低硫硅铁 水；从矿热炉冶炼出的含硅铁水含硫量< 0. 04%时，含硅铁水直接进入步骤幻工序；4)将从镍提取设备(包括沉降电炉、闪速炉、贫化电炉)中出来的高温镍熔融渣直 接流入保温渣包中，保温渣包加盖保温运输到提铁工位；5)将镍熔融渣倒入摇炉内，并按照镍熔融渣与石灰重量比例添加石灰控制碱度， 然后按配料比兑入矿热炉冶炼所得低硫硅铁水，摇炉摇动操作10-18min，使炉内镍熔融渣与低硫硅铁水充分混合搅拌，镍熔融渣中FeO充分还原，得到还原铁水，炉渣、废气排出；当 摇炉内反应温度过高时，可适当加入冷态的镍熔融渣充当冷却剂，调整炉内温度；6)将还原铁水送至电弧炉中，添加石灰造渣剂，进行脱硫、脱碳和脱磷冶炼，得到 钢水送入钢水精炼设备，炉渣和废气排出。本专利技术进一步的特征在于所述铜选矿尾渣或镍提炼系统贫化电炉渣含！^ > 40%、(FeCHSiO2) ^ 90%, (CaO+MgO) <4%，且粒度为150-200目，碳质还原剂为冶金焦、兰炭或无烟煤粉，铜选矿尾 渣与碳质还原剂的重量比为1 0. 28-0. 34.所述铁水预处理脱硫剂选用石灰粉或铝酸钙。所述高温镍熔融渣保温温度彡1350°C。所述摇炉中镍熔融渣与低硫含硅铁水按照重量比为100 33-43的比例兑入。矿 热炉冶炼的出铁时间要和镍提炼系统设备的熔融渣出渣时间相匹配；矿热炉冶炼的产铁量 应与镍熔融渣的产量相匹配。所述摇炉中添加石灰量，按照镍熔融渣与石灰重量比为100 40-60的比例添加。本专利技术具有以下特点1.充分利用了铜选矿尾渣(或贫化电炉渣)成分中的碱性氧化物含量很少 (CaO+MgO) < 4%，含！^彡40%, (Fe0+Si02)彡90%的特点，见表1。将铜选矿尾渣(或贫 化电炉渣)与碳质还原剂进行造块(粒)，在矿热炉中还原。矿热炉使用自焙电极，连续作 业，埋弧冶炼、减少热辐射，无本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种综合处理铜选矿尾渣和镍熔融渣的提铁炼钢工艺，其特征在于，包括下列步骤：１）选用铜选矿尾渣或镍提炼系统贫化电炉渣与经粉碎的碳质还原剂按照重量比充分混匀，采取对辊挤压成型法造粒，将混合料制成５０ｍｍ－１２０ｍｍ的球团块矿；２）将经干燥后的球团块矿直接加入矿热炉冶炼，得到含硅２５硅铁水，炉渣、废气排出；３）对从矿热炉冶炼出的含硅铁水采用铁水预处理脱硫，然后扒渣，获得低硫硅铁水；从矿热炉冶炼出的含硅铁水含硫量≤０．０４％时，含硅铁水直接进入步骤５）工序；４）将从镍提取设备中出来的高温镍熔融渣直接流入保温渣包中，保温渣包加盖保温运输到提铁工位；５）将镍熔融渣倒入摇炉内，并按照镍熔融渣与石灰重量比例添加石灰控制碱度，然后按配料比兑入矿热炉冶炼所得低硫硅铁水，摇炉摇动操作１０－１８ｍｉｎ，使炉内镍熔融渣与低硫硅铁水充分混合搅拌，镍熔融渣中ＦｅＯ充分还原，得到还原铁水，炉渣、废气排出；６）将还原铁水送至电弧炉中，添加石灰造渣剂，进行脱硫、脱碳和脱磷冶炼，得到钢水送入钢水精炼设备，炉渣和废气排出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁守谦，王超，董洁，张兵，谷坤文，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：87
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