一种提高球团厂粉尘综合利用率的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高球团厂粉尘综合利用率的方法，该方法是将球团粉尘进行水浸后，固液分离，所得浸出渣经过脱水干燥后，与草酸亚铁和腐殖酸钠置于球磨机中进行机械球磨活化处理，球磨物料作为球团生产配料。该方法以球团粉尘为原料，分离回收其中氯盐的同时，实现产物中含铁元素的综合利用，且该方法操作简单、生产成本低、环境友好，满足工业化生产要求。

A method to improve the comprehensive utilization of dust in pelletizing plant

【技术实现步骤摘要】
一种提高球团厂粉尘综合利用率的方法
本专利技术涉及一种球团厂粉尘再利用的方法，特别涉及将球团厂粉尘脱氯、活化预处理，以提高球团厂粉尘作为球团配料再利用率的方法，属于钢铁冶金烧结球团领域。
技术介绍
烧结矿和球团矿是高炉炼铁的主要炉料，球团矿因其具备优良的冶金性能、良好的机械强度，是理想的高炉原料。球团矿生产原料主要为高品质的铁精矿，要求铁品位高、杂质含量少、粒度细。但是铁精矿中不可避免的存在少量钾、钠、铅、锌、硫、磷、氯、氟等杂质元素，这些杂质在球团氧化焙烧过程中，一部分残留在成品球团矿中，另一部分在高温焙烧过程中挥发、分解最终与部分未固结的铁精矿形成含铁粉尘，在静电除尘、布袋除尘等阶段回收。目前，国内钢铁厂每年产生各类含铁粉尘总量超过8000万吨，现有主要处理方法为直接返回烧结、部分填埋，综合利用率低。根据2019年最新编订的《国家危险废物名录(修订稿)》规定，将部分含铁粉尘划分为“危险废物”，其转运、排放、处置都收到严格管控，这给钢铁企业带来新的挑战。球团厂粉尘中，杂质组分主要种类为氯化钾和氯化钠，含量较低，一般在1％以下，但是若将其直接返回球团制备过程造球工序，将会导致钾、钠元素在球团矿中循环富集，导致成品球团矿钾、钠超标。另一方面，粉尘粒度较细，具有较高的比表面积，很容易吸附烟气中的二噁英等有机物，导致粉尘亲水性较差，直接用于造球，会对生球强度产生不利影响。
技术实现思路
为解决球团粉尘综合利用率低、直接返回造球影响生球性能的问题，本专利技术的目的是在于提供一种通过对球团厂粉尘进行脱氯、活化预处理以提高球团厂粉尘造球性能以实现其综合利用率的方法，该方法操作简单、生产成本低、环境友好，满足工业化生产要求。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种提高球团厂粉尘综合利用率的方法，该方法是将球团粉尘进行水浸后，固液分离，所得浸出渣经过脱水干燥后，与草酸亚铁和腐殖酸钠置于球磨机中进行机械球磨活化处理，球磨物料作为球团生产配料。优选的方案，所述水浸的条件为：液固比10mL:1g～5mL:1g，浸出温度为50～80℃，浸出时间为1～4h。优选的浸出条件下可以脱除绝大部分水溶性氯盐，减少了有害物质返回铁矿烧结过程。优选的方案，所述浸出渣干燥至水分质量百分比含量为3.0～5.0％。优选的方案，所述草酸亚铁用量为浸出渣干基质量的1.0～3.5％。优选的方案，所述腐殖酸钠用量为浸出渣干基质量的1.5～4.5％。优选的方案，所述球磨活化处理的条件为：球磨机填充率40％～50％、球磨机转速为30～50rpm、球磨活化处理时间为1～2小时。且通过机械能对球团粉尘表面具有活化作用，使其暴露亲水表面，并且通过机械球磨能有利于促进化学药剂对球团粉尘的活化作用，在化学活化剂修饰作用下，可以进一步提高球团粉尘的表面亲水性、粒度组成等，有利于提高浸出渣在返回造球过程的成球性质。优选的方案，球磨物料粒度满足小于0.025mm的粒级质量百分比含量高于80％。优选的方案，所得浸出液作为分步结晶提取氯盐的原料。本专利技术对球团粉尘的预处理主要是通过水浸结合机械活化处理过程，经过预处理后的球团粉尘表面亲水性好，造球性能得到大幅度提高。本专利技术先采用水浸方法主要是用于脱除球团粉尘中的水溶性氯盐，这些氯盐既是氧化球团制备过程中的有害杂质，也是有价回收组分。氯化物主要是氯化钠、氯化钾等碱金属氯化物，在粉尘中以超细颗粒物形式附着在铁氧化物颗粒表面，其对铁氧化物颗粒亲水性起到不利影响，且不利于后续的机械活化过程，因此优选将氯盐脱除，在粉尘综合利用过程中起到至关重要的作用。本专利技术充分利用氯化物可溶于热水的性质，可以将包裹在铁氧化物表面的氯盐以溶解方式脱除，实现氯盐与铁氧化物分离，从而暴露新的氧化铁表面。但是对于球团粉尘，即使脱除了其表面包裹的氯盐，但是其粒度组成以及表面性质与球团原料铁精矿有较大差异，直接将其用于造球会影响球团性能，例如降低生球抗压强度、爆裂温度等，由此，本专利技术采用了特殊的草酸亚铁和腐殖酸钠组合活化剂，利用化学活化结合机械活化共同作用，不但可以通过机械能活化球团粉尘表面，暴露亲水表面，并且通过化学活化剂修饰，可以进一步提高球团粉尘的表面亲水性、粒度组成等，有利于提高浸出渣在返回造球过程的成球性能。本专利技术的球团粉尘是经过高温氧化焙烧处理的废渣，其中铁主要以赤铁矿(三氧化二铁)形式存在，表面很难解离出活性铁离子，因此亲水性差，通过草酸亚铁以及腐殖酸钠的共同作用，以及在外界机械力的强化下，促进铁氧化物表面铁离子的解离，腐殖酸钠提供大量活性的羟基、羧基、羰基，有助于强化球团粉尘颗粒与其他铁矿颗粒之间的物理化学作用，从而起到强化球团粉尘造球性能的目的。相对现有技术，本专利技术的技术方案带来的有益效果：1)本专利技术以球团粉尘为原料，实现了球团粉尘的无尾渣综合利用，整个过程不产生任何二次废渣，不但实现了废物利用，而且获得较高的经济价值。2)本专利技术的提供的球团粉尘综合利用方法操作简单、能耗低、成本低，易于实现工业化生产。3)经过预处理后的球团粉尘造球性能明显提高，且还可以减少球团制备过程中球团粘结的用量。具体实施方式以下实施例旨在进一步说明本
技术实现思路
，而不是限制本专利技术权利要求的保护范围。对比例1不脱氯、直接造球。以某球团厂粉尘(铁品位58.3％，钠、钾、氯含量分别为0.8％、0.5％、1.2％)为原料，直接返回造球，造球原料为磁铁精矿(铁品位64.5％)，粉尘配比为1.5％，粘结剂(膨润土)用量1.5％、造球水分8.3％，生球落下强度2.0次·(0.5m·个)-1，抗压强度8N·个-1。对比例2只活化、不脱氯。以某球团厂粉尘(铁品位58.3％，钠、钾、氯含量分别为0.8％、0.5％、1.2％)为原料，将灰尘按照质量配加1.0％的草酸亚铁和4.5％腐殖酸钠添加剂，然后置于球磨机中进行机械活化，磨矿参数为填充率40％、球磨机转数30rpm、时间2h，产物粒度满足小于0.025mm的粒级质量百分比含量为85％。最后将产物返回球团配料，造球原料为磁铁精矿(铁品位64.5％)，粉尘浸出渣配比为1.5％，粘结剂(膨润土)用量1.5％、造球水分8.5％，生球落下强度2.1次·(0.5m·个)-1，抗压强度9N·个-1。对比例3只加腐殖酸钠活化。以某球团厂粉尘(铁品位58.3％，钠、钾、氯含量分别为0.8％、0.5％、1.2％)为原料，将球团粉尘置于进行水浸、洗涤，脱除可溶性氯盐，浸出条件为液固比10:1、浸出温度50℃、浸出时间4h，然后进行固液分离，洗涤液作为分步结晶提取氯盐的原料；将浸出渣脱水干燥至水分含量为3.0％，按照浸出渣干基质量4.5％添加腐殖酸钠添加剂，然后置于球磨机中进行机械活化，磨矿参数为填充率40％、球磨机转数30rpm、时间2h，产物粒度满足小于0.025mm的粒级质量百分比含量为85％。最后将产物返回球团配料，造球原料为磁铁精矿(铁品位64.5％)，粉尘浸出渣配比为1.5％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高球团厂粉尘综合利用率的方法，其特征在于：将球团粉尘进行水浸后，固液分离，所得浸出渣经过脱水干燥后，与草酸亚铁和腐殖酸钠置于球磨机中进行机械球磨活化处理，球磨物料作为球团生产配料。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高球团厂粉尘综合利用率的方法，其特征在于：将球团粉尘进行水浸后，固液分离，所得浸出渣经过脱水干燥后，与草酸亚铁和腐殖酸钠置于球磨机中进行机械球磨活化处理，球磨物料作为球团生产配料。


2.根据权利要求1所述的一种提高球团厂粉尘综合利用率的方法，其特征在于：所述水浸的条件为：液固比10mL:1g～5mL:1g，浸出温度为50～80℃，浸出时间为1～4h。


3.根据权利要求1所述的一种提高球团厂粉尘综合利用率的方法，其特征在于：所述浸出渣干燥至水分质量百分比含量为3.0～5.0％。


4.根据权利要求1所述的一种提高球团厂粉尘综合利用率的方法，其特征在于：所述草酸亚铁用量为浸出渣干基质量的1.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴南勇，陈方，樊帆，朱辛州，贺战，黄震，
申请(专利权)人：扬州泰富特种材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32