一种利用镍渣、高炉瓦斯灰及炼钢OG泥生产含镍珠铁的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用镍渣、高炉瓦斯灰及炼钢OG泥生产含镍珠铁的方法，主要包括以下工艺步骤：（1）将磨矿后的镍渣与干燥后的高炉瓦斯灰和脱水干燥后的炼钢OG泥混合，并使混合后的物料中碳的摩尔量与铁、锌、镍氧化物中氧的摩尔量之比在1：1.2-1.5之间；（2）在混合料中加入粘结剂并将混合料制作成球团，将球团干燥或风干；（3）将原料球团送入转底炉进行还原，还原温度为1200-1450℃，还原时间为20-50min，还原后的物料经过冷却、磁选得到珠铁与渣。本发明专利技术方法最大限度地回收利用三种工业副产品中的铁、镍、锌等有用元素，既消纳了有色企业和钢铁企业的固体废弃物、降低了环境保护压力，又增加了经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶炼
，涉及一种利用镍渣、高炉瓦斯灰及炼钢OG泥生产含镍珠铁的方法。
技术介绍
我国2011年生铁产量达到6.29亿吨，但铁矿石自给率仅为65%，每年需要从国外大量进口铁矿石，仅2011年从国外进口铁矿石就多达6.82亿吨，可以说铁矿石紧缺将是我国钢铁企业今后长期面临的资源形势。与此同时，一些冶金企业生产过程中产生的镍渣、高炉瓦斯灰等含铁、镍、碳等有用元素的工业副产品，由于长期不能有效利用，大量弃置和堆积，不仅造成了金属资源的巨大浪费，而且其排放对地区生态环境也产生重大的影响。有色行业生产产生的镍渣含铁31 40%、含镍0.1 0.4%，由于其铁品位低、杂质含量高，直接在高炉使用不经济；且其经过熔炼，发生了相变，无法用选矿的方法进行处理，因此一直无法有效利用。仅以甘肃金川集团公司为例，每年产生的镍渣160多万吨，目前累计堆存量已达3000多万吨。由于长期得不到效利用，大量的镍渣弃置和堆积，不仅造成了金属资源的巨大浪费，而且由于地处典型的生态脆弱区，其排放对地区生态环境也产生重大的影响。高炉瓦斯灰为炼钢高炉烟气系统除尘过程中产生的除尘灰，其主要成分为Fe(30%左右)和C (33%左右)。高炉瓦斯灰传统的处理方法是加入到烧结配料，烧成烧结矿后重新供给高炉；这种处理方法存在的问题是，造成了锌在高炉内的循环富集，破坏了高炉炉衬，严重影响了高炉寿命，得不偿失，目前国内很多钢铁企业炼铁厂拒绝使用锌含量高的瓦斯灰。以甘肃酒钢集团公司为例，含锌较高的高炉瓦斯灰目前已停止在烧结中使用，公司每年产生的高炉瓦斯灰8 9万吨，现在全部堆存，造成了二次环境污染。炼钢OG泥为炼钢转 炉烟气系统除尘过程中产生的除尘灰，经沉淀池沉淀后捞出，其主要成分为Fe (50%左右)和CaO (17%左右)。OG泥的处理方法，大部分钢铁企业是加入到烧结配料，烧成烧结矿后重新供给高炉，由于OG泥粘度大，不易混匀，且成分波动大，配加后容易对烧结过程造成不利影响。目前，还缺少对以上三种工业废料进行综合利用的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对作为镍冶炼副产品的镍渣无法利用，高炉瓦斯灰、炼钢OG泥难于利用的现状，提出了一种利用镍渣、高炉瓦斯灰及炼钢OG泥生产含镍珠铁的方法，以最大限度地回收利用三种工业副产品中的铁、镍、锌等有用元素，达到废料综合利用、节能减排的目的。为此，本专利技术采用如下技术方案:一种利用镍渣、高炉瓦斯灰及炼钢OG泥生产含镍珠铁的方法，包括以下工艺步骤:(1)将磨矿后的镍渣与干燥后的高炉瓦斯灰和脱水干燥后的炼钢OG泥混合，并使混合后的物料中碳的摩尔量与铁、锌、镍氧化物中氧的摩尔量之比在1:1.2-1.5之间，碱度在0.8-1.2之间；本专利技术碱度指CaO与SiO2之间的摩尔比； (2)在混合料中加入粘结剂并将混合料制作成球团，制备好的球团通过热风进行干燥或者放置一定时间进行自然风干，使球团内的水分含量降低到4%以下； (3)将原料球团送入转底炉进行还原，还原温度为1200-1450°C，还原时间为20-50min,还原后的物料经过冷却、磁选得到珠铁与洛。步骤(3)中，所述珠铁中含有0.2%-1.5%的镍，以及0.01%以下的钥和0.03%以下的钒。步骤(3)中，原料还原时将经重力除尘器收得的除尘灰返回步骤(2)进行球团制作；将经布袋收尘器收得的含锌细灰作为锌冶炼的原料使用。步骤(3)中，控制转底炉出料区域的温度在650 900°C。步骤(2)中， 所述粘结剂为膨润土或水泥。步骤(3)还原过程中，利用高炉瓦斯灰中的碳作为还原剂，球团内的铁氧化物被还原成金属铁；另外，由于球团内高炉瓦斯灰的固定碳的渗碳作用，使还原出的铁在还原条件下呈液态。在转底炉内混合料镍渣中的镍氧化物被还原后则进入到铁水中，由于镍渣中常含有钥、钒等有价元素，因此产品珠铁中还同时含有微量的钥、钒等元素，因此最终产品可以作为生产不锈钢的原料，可大幅度降低不锈钢的生产成本。该产品还可以作为废钢的替代品供给不锈钢转炉使用，也可以经过电炉熔炼，除杂后作为其他用途使用。高炉瓦斯灰中的锌氧化物被还原，生成锌蒸汽，锌蒸汽进入到转底炉除尘系统中，在此过程中锌又被氧化变成锌灰。由于加入了一定量的炼钢OG泥，使球团内的渣(主要指除铁、锌、镍氧化物和碳之外的成分)在还原过程中吸收了一定数量的硫，同时使渣在还原最高温度区变成液态，随后转底炉内温度区域温度降低，渣与珠铁分离，到达出料区域，出料区温度控制在900°C以下，保证还原后的渣与珠铁都凝固成固态，然后由转底炉出料设备排出炉膛。本技术的有益效果在于:1、提出了一种镍渣资源化利用的方案，可有效提取镍渣中的铁、镍等有价元素。2、利用高炉瓦斯灰中的碳作为还原剂，既利用了其中的碳，又可以将瓦斯灰中的锌还原，通过除尘器收集后作为有价原料供给锌冶炼使用。3、利用炼钢OG泥中的CaO调配碱度，既节省了石灰石的消耗，又实现了炼钢OG泥的资源化利用途径。4、通过转底炉还原生产出含镍的珠铁，这种产品可以替代废钢作为生产不锈钢的原料，可大幅度降低不锈钢的生产成本。5、利用三种固体废料中的有价元素的合理搭配，生产出附加值较高的产品，既消纳了有色企业和钢铁企业的固体废弃物、降低了环境保护压力，又增加了经济效益。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式下述实施例原料有效成分见表I。表I实施例原料有效成分含量表(％)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用镍渣、高炉瓦斯灰及炼钢OG泥生产含镍珠铁的方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：（1）将磨矿后的镍渣与干燥后的高炉瓦斯灰和脱水干燥后的炼钢OG泥混合，并使混合后的物料中碳的摩尔量与铁、锌、镍氧化物中氧的摩尔量之比在1：1.2?1.5之间，碱度在0.8?1.2之间；（2）在混合料中加入粘结剂并将混合料制作成球团，制备好的球团通过热风进行干燥或者放置一定时间进行自然风干，使球团内的水分含量降低到4%以下；（3）将原料球团送入转底炉进行还原，还原温度为1200?1450℃，还原时间为20?50min，还原后的物料经过冷却、磁选得到珠铁与渣。

【技术特征摘要】
1.一种利用镍渣、高炉瓦斯灰及炼钢OG泥生产含镍珠铁的方法，其特征在于，包括以下工艺步骤: (1)将磨矿后的镍渣与干燥后的高炉瓦斯灰和脱水干燥后的炼钢OG泥混合，并使混合后的物料中碳的摩尔量与铁、锌、镍氧化物中氧的摩尔量之比在1:1.2-1.5之间，碱度在0.8-1.2 之间； (2)在混合料中加入粘结剂并将混合料制作成球团，制备好的球团通过热风进行干燥或者放置一定时间进行自然风干，使球团内的水分含量降低到4%以下； (3)将原料球团送入转底炉进行还原，还原温度为1200-1450°C，还原时间为20-50min,还原后的物料经过冷却、磁选得到珠铁与洛。2.根据权利要求1所述的一种利用镍渣、高炉瓦斯灰及炼钢OG泥生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁逢霖，郭玉华，刘金长，高建军，
申请(专利权)人：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：