[发明专利]从高炉炼铁烟尘制取铁粉和回收有色金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金与选矿联合处理方法，特别是一种从高炉炼铁烟尘制取铁粉和回收有色金属的方法。

背景技术

铁粉包括冶金铁粉和化工还原铁粉，前者主要用于粉末冶金，后者主要用于化工、有色冶金及水处理等行业。铁粉的工业制造方法一般为氧化铁还原铁粉和钢水雾化铁粉。国内生产铁粉普遍采用轧钢铁鳞皮为原料，而国外生产铁粉普遍采用超级铁粉矿为原料。用这些原料和方法生产的铁粉成本高，设备投资、生产场地大，也存在一定的环境保护问题。

另一方面，在高炉炼铁的生产过程中，对高炉荒煤气进行除尘，产出烟尘灰或泥，俗称瓦斯灰或瓦斯泥，是一种工业固废物，它既含一定量的铁和碳，也含有少量的锌、铅、铟等有色及稀有金属。从循环经济和保护环境出发，它也可能是一种制取铁粉和回收有色金属的二次资源。但是，用高炉炼铁烟尘生产合乎业界要求的铁粉能否取得成功，会遇到什么样的困难，无法预料，也无前人的相关报道。

发明内容

本发明的目的针对上述问题，提出一种从高炉炼铁烟尘制取铁粉和回收有色金属的方法，该方法能够有效地利用高炉炼铁烟尘这种固废物生产出质量完全符合相关标准的冶金和化工铁粉，且成本低廉、产品附加值高、综合利用水平好。

本发明的目的通过如下手段来实现。

一种从高炉炼铁烟尘制取铁粉和回收有色金属的方法，其特征在于它有如下步骤：

（1）将高炉炼铁烟尘与还原剂混合，加入回转窑进行高温还原反应，使其中的有色金属Zn、Pb、In等挥发进入烟气，烟气收尘后供作提取有色金属的原料，铁则大部分被还原为单质铁随窑渣排出；

（2）窑渣经冷却、破碎、球磨将其制成小于100目粒度的矿浆，经磁选分离出含Fe大于65%的铁精矿；

（3）对上步所得铁精矿经过磨矿，将粒度降至120目以下，再上摇床分选出单质铁粉和次铁精矿，单质铁粉经干燥即得粒度小于120目、MFe≥85%、TFe≥92%的商品还原铁粉，供化工、湿法冶金、水处理行业用，或者进一步处理得冶金铁粉。

第（3）步冶金铁粉的制取过程是：还原铁粉置于氢气还原电炉，在800～900℃还原1.5～3.0 h，出炉后磨矿、筛分，产出MFe≥98%的商品冶金铁粉，供粉末冶金等行业用。

第（1）步所述还原剂是燃料性还原剂焦炭粉、无烟煤或者它们的混合物等。

第（1）步有色金属Zn、Pb、In等挥发后又被氧化成金属氧化物存在于烟尘中，经常规方法分离，回收得金属产品。

第（2）步磁选时，控制磁场强度为1000～4000高斯。

磁选尾矿可供作建材的原料。

本发明的特点是工艺简单，所用设备成熟可靠，操作简便，生产成本低廉，产品附加值高，综合利用程度好，具有广泛的推广应用价值。还原铁粉可作商品出售，亦可再经管式电炉氢还原、破碎筛分制成商品冶金铁粉出售，产品结构可随意调整，应对市场变化能力强。

本发明为高炉炼铁烟尘这种严重影响环境的固废物的资源化利用提供了一种新的技术途径。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

采用一种高炉炼铁烟尘，其化学成分为（Wt%）：Fe24，Zn9.0，Pb1.0，Cl1.2，C6.0，水分18，处理工艺由以下几段组成：

（1）回转窑还原挥发：原料高炉炼铁烟尘混入20～25%的焦粉（质量比），加入一条φ1.7m×32m挥发回转窑内。控制回转窑转速0.5-2rpm、焙烧温度控制1050-1150℃，产出烟气和窑渣，窑日处理量达100t（湿基）。

（2）回转窑烟气收尘：回转窑产出的烟气经沉降室、表面冷却器后进入布袋收尘器，收集产出产品为次氧化锌粉，其主要成分为（Wt%）:Zn50、Pb7.0、In0.06、Fe1.5、Cl6.0。

（3）窑渣碎磨：回转窑渣用水冷却，经腭式破碎机和球磨机处理产出-100目矿浆。

（4）矿浆磁选：矿浆用永磁筒式磁选机进行粗选、扫选、精选三段磁选，分别控制磁通量1000～4000高斯，产出Fe≥65%的铁精矿和Fe≤8%的尾矿，铁选矿回收率达80%。

（5）二次磨矿：采用管磨机，将磁选产出的铁精矿磨细至-120目，控制矿浆浓度30%。

（6）摇床重选：将管磨后的矿浆进行摇床重选，产出铁粉产品，其质量为TFe≥92%， MFe≥85%，重选尾矿是含Fe≥55%的次铁精矿。

（7）还原铁粉干燥：用气流干燥机干燥摇床产出的铁粉，干燥后得到铁粉即为成品还原铁粉，包装出售。