一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及环境治理及冶金固体废弃物资源化利用领域，尤其涉及一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法，包括以下步骤：将不锈钢尘泥和高碳铬铁的原辅料混合后进行冶炼，得到铬、镍、铁合金产品。本发明专利技术还提供一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的系统，包括铬矿原料单元、辅助原料单元、组合还原剂单元、不锈钢尘泥预处理单元、配料单元、炉料预加热装置、矿热电炉、烟气净化装置、煤气回收及分配装置和粉尘回收装置。本发明专利技术在不增加电炉冶炼设备的前提下，不仅实现了不锈钢尘泥无害化处置的目的，而且还回收了可利用的金属元素，特别是尘泥中镍和铬元素的回收利用节约了生产成本，产生了较好的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法及系统
本专利技术涉及环境治理及冶金固体废弃物资源化利用领域，尤其涉及一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法及系统。
技术介绍
在不锈钢生产冶炼过程中，由环保除尘设施收集的尘泥主要包括干法布袋除尘器收集的飞灰，以及采用湿法收集的尘泥等废弃物。由于尘泥中存在C6+离子化合物，因此属国家危险废物目录中含铬类别危废。对这类废弃物，如不进行无害化处置，将会对环境造成严重危害。另一方面，上述废弃物中又含有较高的Ni、Cr、Zn、Fe等金属元素，具有较高的工业利用价值。对这部分冶金废弃物进行资源化利用，即是环境保护的需要，也是社会可持续发展、实现循环经济的需要。目前，对于上述危废的资源化利用，采用制球焙烧高温预还原无害化处置后，采用专用的回收电炉设备进行冶炼而制取合金产品，仍可获得较好的金属元素回收率，从而实现上述危废资源化利用之目的。然而，采用这种做法的前提是需投资建设制球焙烧预还原生产线及专用的危废回收熔炼电炉系统。这种做法只适合于大型不锈钢生产企业自身建厂处置或建设危废处置中心。由于高碳铬铁产品是不锈钢生产所需的主要材料，高碳铬铁产品是由铁合金生产企业采用矿热炉设备将铬矿石经熔剂碳热法冶炼而制得，而不锈钢生产过程中产生的尘泥主要含镍、铬、铁、锌等金属元素，且其中镍、铬、铁元素又是不锈钢必需的成份。同时，矿热炉在生产高碳铬铁时产生的飞灰因含有较高的铬元素，属国家危废目录(代码HW315－002－21)内危废。近年来，国内随着钢铁行业去产能政策的实施，国内高碳铬铁产能普通过剩，生产高碳铬铁的矿热设备利用率仅60％～70％。因此，在不增加新的投资前提下，利用高碳铬铁生产过剩产能——矿热炉设备，在生产高碳铬铁产品过程中，协同处置不锈钢厂尘泥废弃物及生产高碳铬铁过程中产生的飞灰，具有非常现实的经济效益及社会效益。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种矿热炉冶炼高碳铬铁协同处置不锈钢尘泥的方法及系统，在无需增加新的电炉冶炼设备的前提下，不仅可实现不锈钢尘泥的资源化利用，同时还可一并处置高碳铬铁生产过程中产生的飞灰废弃物(代码HW315-002-21)，以实现废弃物资源高效利用、环境无二次污染之目的。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：提供一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法，包括以下步骤：将不锈钢尘泥和高碳铬铁的原辅料混合后进行冶炼，得到铬、镍、铁合金产品。在可选实施例中，具体包括以下步骤：S1：将不锈钢尘泥依次进行烘干和高温预还原处理后得到尘泥小球；S2：从尘泥小球、铬矿、辅料和焦炭制成的混合物料中冶炼出铬、镍、铁合金产品。在可选实施例中，步骤S1具体包括：S11：将不锈钢尘泥烘干至含水率不大于12％后，加入煤粉或焦粉制成尘泥球；S12：在800℃～1200℃的温度范围内对所述尘泥球进行焙烧还原作业得到尘泥小球。在可选实施例中，步骤S2具体包括：S21：对尘泥小球、铬矿、辅料和焦炭制成的混合物料预加热至400℃～600℃；S22：对预加热后的混合物料进行冶炼得到铬、镍、铁合金产品、炉渣和烟气，冶炼温度范围为1500℃～1700℃，冶炼周期范围为2.5h～6h。在可选实施例中，还包括步骤S3：对铬、镍、铁合金产品依次进行浇注和加工后得到成品，对炉渣进行水碎处理后得到水碎渣，对烟气进行净化作业后得到洁净空气。在可选实施例中，步骤S3具体包括：利用烟气的热能分别对不锈钢尘泥进行高温预还原处理以及对混合物料进行预加热；将烟气净化后得到的危废气体重新与不锈钢尘泥混合用以制得尘泥小球。在可选实施例中，所述辅料为碴石或硅石。本专利技术还提供一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的系统，包括铬矿原料单元、辅助原料单元、组合还原剂单元、不锈钢尘泥预处理单元、配料单元、炉料预加热装置、矿热电炉、烟气净化装置、煤气回收及分配装置、粉尘回收装置和炉渣水碎装置，所述铬矿原料单元、辅助原料单元、组合还原剂单元和不锈钢尘泥预处理单元的出料口均与配料单元的进料口连接，所述配料单元的出料口与炉料预加热装置的进料口连接，所述炉料预加热装置的出料口与矿热电炉的进料口连接，所述矿热电炉的烟气排放口与烟气净化装置的进气口连接，所述烟气净化装置的出气口分别与煤气回收及分配装置的进口和粉尘回收装置的进口连接，所述煤气回收及分配装置的出口分别与不锈钢尘泥预处理单元和炉料预加热装置连接，所述粉尘回收装置的出口与不锈钢尘泥预处理单元连接，所述矿热电路的出料口与炉渣水碎装置连接。在可选实施例中，所述高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的系统还包括产品浇注及包装装置，所述矿热电路的出料口与产品浇注及包装装置连接。本专利技术的有益效果在于：在生产高碳铬铁的同时配入不锈钢尘泥，使不锈钢尘泥与高碳铬铁的原辅料混合后共同冶炼，得到铬、镍、铁合金产品，生产的合金产品除具有原高碳铬铁的铬和铁元素外，还增加了镍、锰等不锈钢冶炼中需配入的元素，不锈钢厂在使用本工艺生产的产品时与使用原高碳铬铁产品比较，可减少镍、锰、铜(200系不锈钢)配入量，相应生产成本更低；生产高碳铬铁协同处置不锈钢尘泥生产工艺，由于不锈钢尘泥属危废，所含的镍、铬、铁等金属元素不用花钱购买，并且针对产废单位还有相应补贴，而生产出产品均按金属元素成份品位计价，因此，资源利用率高，同时也解决了尘泥对环境的污染，综合经济效益和社会效益好。附图说明图1为本专利技术实施例的高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的系统的结构示意图；标号说明：1-铬矿原料单元；2-辅助原料单元；3-组合还原剂单元；4-不锈钢尘泥预处理单元；5-配料单元；6-炉料预加热装置；7-矿热电炉；8-烟气净化装置；9-煤气回收及分配装置；10-粉尘回收装置；11-炉渣水碎装置；12-产品浇注及包装装置。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。请参照图1，一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法，包括以下步骤：将不锈钢尘泥和高碳铬铁的原辅料混合后进行冶炼，得到铬、镍、铁合金产品。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：在生产高碳铬铁的同时配入不锈钢尘泥，使不锈钢尘泥与高碳铬铁的原辅料混合后共同冶炼，得到铬、镍、铁合金产品，生产的合金产品除具有原高碳铬铁的铬和铁元素外，还增加了镍、锰等不锈钢冶炼中需配入的元素，不锈钢厂在使用本工艺生产的产品时与使用原高碳铬铁产品比较，可减少镍、锰、铜(200系不锈钢)配入量，相应生产成本更低；生产高碳铬铁协同处置不锈钢尘泥生产工艺，由于不锈钢尘泥属危废，所含的镍、铬、铁等金属元素不用花钱购买，并且针对产废单位还有相应补贴，而生产出产品均按金属元素成份品位计价，因此，资源利用率高，同时也解决了尘泥对环境的污染，综合经济本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：将不锈钢尘泥和高碳铬铁的原辅料混合后进行冶炼，得到铬、镍、铁合金产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：将不锈钢尘泥和高碳铬铁的原辅料混合后进行冶炼，得到铬、镍、铁合金产品。


2.根据权利要求1所述的高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：将不锈钢尘泥依次进行烘干和高温预还原处理后得到尘泥小球；
S2：从尘泥小球、铬矿、辅料和焦炭制成的混合物料中冶炼出铬、镍、铁合金产品。


3.根据权利要求1所述的高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
S11：将不锈钢尘泥烘干至含水率不大于12％后，加入煤粉或焦粉制成尘泥球；
S12：在800℃～1200℃的温度范围内对所述尘泥球进行焙烧还原作业得到尘泥小球。


4.根据权利要求2所述的高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
S21：对尘泥小球、铬矿、辅料和焦炭制成的混合物料预加热至400℃～600℃；
S22：对预加热后的混合物料进行冶炼得到铬、镍、铁合金产品、炉渣和烟气，冶炼温度范围为1500℃～1700℃，冶炼周期范围为2.5h～6h。


5.根据权利要求4所述的高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法，其特征在于，还包括步骤S3：
对铬、镍、铁合金产品依次进行浇注和加工后得到成品，对炉渣进行水碎处理后得到水碎渣，对烟气进行净化作业后得到洁净空气。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大伦，罗静，李鑫，李倞，
申请(专利权)人：龙岩山青冶金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35