[发明专利]一种从转炉钢渣中回收金属铁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从钢铁工业废渣中回收金属铁资源的方法，尤其涉及一种从转炉钢渣中回收金属铁的方法，属于选矿和资源综合利用技术领域。

背景技术

我国是世界钢产量第一大国，实现钢铁企业固废资源综合利用是保障我国国民经济和社会健康发展的长远战略方针之一。近年来，随着我国经济的快速发展，钢铁产量迅速增长，2010年中国粗钢产量已突破6亿吨，2011年中国粗钢产量为6.83亿吨，按每吨钢约产生0.12吨钢渣计算，意味着2010年和2011年分别有7200和8200万吨的钢渣产生，同时历年来堆存未处理的钢渣已达2亿多吨，我国钢渣现堆置量已达3亿多吨，占用农田约3万多亩。钢渣可分为转炉钢渣、平炉钢渣和电炉钢渣，目前产生的大部分为转炉钢渣，转炉钢渣中往往含有5％～15％的残钢，铁资源较为丰富，从转炉钢渣中回收金属铁不仅能减少废渣的产生量及对环境的潜在危害，带来良好的环境效益和社会效益，更重要的是能回收金属资源带来巨大的经济效益，缓解资源紧缺的程度，使企业走可持续发展道路。

钢渣的资源化综合利用包括从转炉钢渣中回收废钢铁、尾渣用于建筑材料(如制砖、制水泥)、作烧结矿熔剂、作农肥和酸性土壤改良剂以及制备微晶玻璃等。目前，国外转炉钢渣利用率较高，技术也较为成熟。而我国，由于原料和工艺技术原因，转炉钢渣的利用率较低，仍存在很多问题需要解决，如渣铁分离效果不好，导致回收废钢铁的铁品位偏低、金属的回收率较低、废渣中金属铁含量过高难以利用。目前我国对转炉钢渣的处理利用主要为钢渣经过预处理后，再进行破碎筛分、磁选等处理回收金属铁，例如，涟钢采取“热渣-闷罐”淬渣预处理后再经破碎-筛选机械加工处理钢渣回收金属铁；莱钢采取“三破七选四筛分”的钢渣处理工艺，湘钢采用“双层筛分磁选、破碎筛分磁选、渣钢筛分”三段钢渣加工流程综合利用钢渣，等。虽然，上述钢渣回收金属铁工艺在实际中得到了应用，但这些工艺都存在金属铁回收率较低、铁回收率低等问题，限制了这些回收工艺的进一步推广应用。

因此，迫切需要根据转炉钢渣的特性合理设计、优化回收金属铁的工艺，开发一种经济、高效的转炉钢渣回收金属铁的新方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种从转炉钢渣中回收金属铁的方法，其特点是根据转炉钢渣“人工二次矿物”的这种特性，开发一种有别于常规天然矿物选矿的金属铁选矿方法，达到金属铁回收率高、产品品位高、回收成本低、回收工艺简单、流程短和环保等目的。

为实现本发明的目的，本发明研发了“+70mm转炉钢渣梯级分选回收大块高品位渣钢、-70mm分级干式磁选抛尾、-70mm粗精矿全粒级湿式磨矿梯级分选回收铁、尾渣资源化利用零排放”为特点的新工艺，其特点是通过梯级碎磨与梯级筛选和梯级磁选相结合，采用+70mm大块梯级分选、-70mm干式磁选抛尾和湿式精选三段工艺法从转炉钢渣中回收金属铁。即采用梯级分选回收+70mm的大块高品位金属铁，-70mm经过分二级干式磁选抛尾，得到磁选粗精矿，粗精矿进一步经过湿式磨矿解离、梯级筛选、梯级磁选，最终得到不同粒级的金属铁和磁性铁精矿。这种技术适用于处理各种转炉钢渣，包括经预处理后的转炉钢渣，现有的钢渣预处理方法包括钢渣稳定化热闷自解工艺(包括热闷法、热泼法、浅盘法)和钢渣机械破碎工艺(包括水淬法、风淬法、滚筒法、钢渣风碎粒化法)。本发明转炉钢渣回收铁技术具体的工艺步骤如下：

(1)梯级破碎分选

用梯级破碎与梯级筛选和弱磁选相结合的方法来回收+70mm大块高品位渣钢，并获得不同粒度的产品；可依次分选得到+300mm的大块渣钢、-300～+130mm的中块渣钢、-130mm～+70mm的小块渣钢，可直接返回钢铁冶炼。

(2)干式磁选抛尾

梯级分选处理后的-70mm筛下产物再进行分级干式磁选抛尾；分-70mm钢渣为-70～+25mm、-25mm两个粒级，分别进行干式磁选(磁滑轮)分离，抛除大部分-70mm低品位尾渣，获得-70mm含铁品位较高的粗精矿，减少后续入选矿量，降低后续选矿成本。

(3)湿式精选

干式磁选得到的粗精矿，采用-70mm全粒级湿式磨矿，使金属铁、磁性铁矿物与钙镁人工渣矿物达到渣铁分离，然后采用梯级分选回收技术筛选分离出+1mm高品位金属铁，-1mm钢渣再磁选抛尾，磁选精矿再采用筛选方法分离出+0.2mm高品位铁粉，-0.2mm进行磁选精选获得合格铁精矿，最终渣中的金属铁基本得到有效回收。