[发明专利]硫酸渣生产铁的方法

说明书

技术领域：               

本发明涉及冶炼技术领域，特别涉及一种硫酸渣生产铁的方法。

背景技术：

硫酸渣是在制造硫酸过程中，产生的一种固体废弃物。根据原料品位的高低不同，硫酸渣中铁的含量从30%到65%不等，这种硫酸渣可以作为炼铁的原料。因硫酸渣中含有一定数量的镁、锌和硫，而锌、镁和硫是对高炉炼铁过程危害特别大的有害元素，因而限制了硫酸渣作为炼铁原料的应用范围和数量，现有技术硫酸渣添加量不能超过铁矿石15%，另外由于含量低于40%的硫酸渣由于成本原因，炼铁厂也不愿意使用。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种硫酸渣生产铁的方法。本发明的目的是提供一种硫酸渣综合利用新技术，通过特殊工艺将硫酸渣中的锌、镁进行回收，硫以硫酸钙形式固定后脱除，产品为高品位还原铁球，该铁球可以直接应用于炼铁、工业废水处理和铁合金冶炼原料，同时硫酸渣中的残余硫以硫酸钙的形式固定下来。

一种硫酸渣生产铁的方法，包括以下步骤：

步骤一，制球， 将硫酸渣与添加剂混合，然后加水，搅拌制成直径为20毫米至30毫米的球团，其中，添加剂由碳酸钠、氟化钙和固定碳组成；

步骤二，包壳，将步骤一中制成的球团包裹上一层包衣层，得到包壳球团，其中，包衣层由含碳材料、粘结剂、脱硫剂组成；

步骤三，还原焙烧，将包壳球团加入焙烧炉内进行还原焙烧；

步骤四，去壳，将焙烧后的包壳球团冷却、去壳，去壳后得到还原铁球团，还原铁球团作为炼铁原料即为铁球团。

步骤一中，硫酸渣为粉状，采用圆盘或圆筒造球机制作球团，添加剂中的碳酸钠为所用硫酸渣的2%，添加剂中的氟化钙为所用硫酸渣的1%，添加剂中的固定碳为所用硫酸渣的3%。

步骤一中，固定碳为低灰固定碳。

步骤二中，采用圆筒包壳机进行包壳，包衣层的质量为球团质量的50%至70%,包衣层中的含碳材料、粘结剂、脱硫剂的质量比依次为6:3:1，含碳材料、粘结剂、脱硫剂分别破碎、磨粉、过筛制成200目的粉末，含碳材料为烟煤、褐煤、兰炭、木炭或者秸秆碳，脱硫剂为石灰石或白云石，粘结剂为无机物粘结剂。

步骤三中，焙烧炉为竖炉，竖炉包括干燥段、预热段、还原段和冷却段，干燥段温度小于300摄氏度，包壳球团通过干燥段脱去水分，预热段温度小于900摄氏度，还原段还原温度为1000摄氏度至1250摄氏度，冷却段温度为280摄氏度至500摄氏度。

步骤四中，焙烧后的包壳球团经过冷却、去壳后得到还原铁球团，作为炼铁原料和水处理用材料，包壳球团通过破碎、筛分，也可以通过球磨、筛分，将已经还原的铁球团与包衣层分开。

硫酸渣生产铁的方法中，还包括步骤五，收集次氧化锌，硫酸渣中的锌在焙烧炉内还原时，炉内的烟气经过净化处理，得到高锌含量的尘灰，作为提取氧化锌的原料。

本发明提供的硫酸渣生产铁的方法，该方法通过还原焙烧使硫酸渣中的铁变成还原铁，在高炉炼铁时，提高了高炉产量和效率，减少了冶金焦炭的消耗量。硫酸渣中的锌进入窑炉烟气，回收得到高锌含量的除尘灰，作为提取氧化锌的原料。既回收了宝贵的资源，又消除了锌在高炉运行时的危害。硫酸渣中的硫，以硫酸钙的形式固定下来，实现了彻底的无害化处理。本发明实现对低品位硫酸渣进行综合利用，一次性生产出高品位的还原铁铁球，应用于炼铁、铁合金原料和工业废水处理等。

具体实施方式：

硫酸渣生产铁的方法，包括以下步骤：

步骤一，制球， 将硫酸渣与添加剂混合，然后加水，搅拌制成直径为20毫米至30毫米的球团，其中，添加剂由碳酸钠、氟化钙和固定碳组成；硫酸渣为粉状，采用圆盘或圆筒造球机制作球团，添加剂中的碳酸钠为所用硫酸渣的2%，添加剂中的氟化钙为所用硫酸渣的1%，添加剂中的固定碳为所用硫酸渣的3%，固定碳为低灰固定碳；