[发明专利]一种以转炉废渣制备脱磷剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金辅料技术领域，尤其涉及一种以转炉废渣制备脱磷剂的方法。

背景技术

随着我国钢铁产业的迅猛发展，转炉废渣作为炼钢工艺流程中的衍生物，其产量也大幅攀升。转炉废渣量一般为粗钢产量的15％～20％，2007年我国的钢产量4.89亿吨，转炉钢的比例按80％计算，那么转炉废渣年产量在6000万t以上，如此巨大的废渣若不能得到很好的处理与利用，其不仅造成资源的极大浪费，而且对环境保护造成极大的压力和危害。

目前，我国转炉废渣综合利用率较低，利用水平相对比较落后，大多属于初级利用，通常用于筑路、生产水泥、回填工程材料及返回烧结等，剩余的仍然作为废物遗弃，继续堆积。然而在上述这些方面的应用没能充分发挥转炉废渣的价值，且存在着严重弊端。这就要求人们研究出既能充分发挥转炉废渣价值又能最大限度减少其弊端的转炉废渣应用技术。将转炉废渣用作铁水预处理脱磷剂基本符合以上要求。脱磷剂的主要组成是氧化钙、氧化铁和萤石，而转炉废渣主要由氧化钙、氧化铁、氧化硅等组成，对比两者的主要成份发现它们的主要成份相近，从而可考虑用转炉废渣替代脱磷剂中一部分氧化钙和氧化铁。转炉废渣用作部分脱磷剂可以显著降低脱磷剂成本，充分的利用冶金废弃物，这既有利于保护环境，又能充分利用资源。

目前对于在钙系固体合成脱磷剂中配加一定量转炉废渣进行铁水预处理脱磷也有人进行了一定的研究，但其只是简单的给固体合成脱磷剂中配加部分粉状的转炉废渣，不经过任何处理，在进行铁水预处理脱磷时存在以下缺点：

(1)转炉废渣熔点高，使配加转炉废渣的固体合成脱磷剂的熔点高，脱磷速率较低，增加预处理时间，使铁水温降加剧；

(2)含转炉废渣的固体合成脱磷剂配加了大量的活性石灰，使其容易吸潮，不易储存和运输；

(3)配加转炉废渣的固体合成脱磷剂由于粒度大小不同及组分比重差异易产生成分偏析及性能不稳定；

(4)转炉废渣中含有一定量不利于脱磷反应进行的P₂O₅、SiO₂等成份，其不仅降低脱磷效果，而且在一定条件下会出现严重回磷现象。

中国专利申请号200810150125.7公开了一种含转炉废渣的预熔型铁水预处理脱磷剂，其在1250-1400℃将原料预熔处理，虽然其可以部分的克服上述缺陷，但由于其采用高达千度以上的高温处理，耗费较大的能源，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种以转炉废渣制备脱磷剂的方法，能充分回收利用转炉废渣中的有用成份，实现资源回收再利用，并且大幅降低铁水预处理脱磷成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种以转炉废渣制备脱磷剂的方法，所述脱磷剂以重量份计由下列组分组成：烧结转炉废渣65-75份、钝化石灰8-12份、氧化铁皮10-15份、萤石3-5份，铝矾土5-9份；所述转炉废渣的有效成分CaO和SiO₂的含量比值，CaO/SiO₂为2.5-3.5，所述氧化铁皮为轧钢、锻造等产生的氧化皮，其总氧化铁含量大于80%，所述铝矾土中要求Al₂O₃≥65％，SiO₂≤20％，所述萤石中CaF₂≥85％，SiO₂≤5％；所述的制备脱磷剂的方法包括如下步骤：

1）烧结转炉废渣：将转炉废渣去除杂质后在烧结炉内烧结，温度为800-900℃，烧结时间为2-3小时；

2）制备钝化石灰：将活性石灰制成小于0.1mm的颗粒，然后进行雾化钝化，钝化膜的厚度为3-5微米，钝化后进行干燥处理；

3）将烧结后的转炉废渣与氧化铁皮、萤石、铝矾土进行混合，采用破碎机破碎，然后球磨至-40目，得混合料；

4）将第2）步制备的钝化石灰与第3步制备的混合料用混料机混合2-3小时；

5)加入适量的作为粘结剂的水玻璃、膨润土、或玻璃与膨润土的混合物，并用压球机加压造球；

6)将造粒料送进干燥床进行干燥，装袋待用，成品直径20-50mm。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)将转炉废渣进行低于1000℃的烧结处理，避免的直接使用转炉废渣的缺陷；同时经烧结后使得转炉废渣中的有效成分充分发挥，提高利用效果，低温烧结较高温预熔大幅度节能，节省成本。

2）将活性石灰进行钝化处理，避免其吸潮，使得在使用前保持其活性，并与贮存和运输。