[发明专利]一种新型钢水脱磷造渣剂的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，特别涉及一种用于生产钢水脱磷造渣剂的方法。

背景技术

在磷化工过程中，磷矿伴生氟一般以HF和SiF₄的形式逸出来进入气相或水相，在磷肥产品中以CaF、CaSiF₆、(NH₄)₂SiF₆和NH₄F的形式进入土壤，对环境造成极大危害。料浆法磷铵生产过程中，稀磷酸中的氟以氟硅酸(H₂SiF₆)的形式存在，在加氨中和后，氟大多以(NH₄)₂SiF₆和NH₄F的形式进入磷铵产品，降低了肥料的品质，不符合今后生产绿色肥料的要求。综合利用磷矿加工过程中产生的副产品氟硅酸，既有效回收了氟资源，又促进了磷肥生产副产物的综合利用，加快了企业的产业多元化进程。因此，如何利用磷化工副产的氟资源成为磷肥企业和氟化工发展面临的重大问题。

转炉除尘灰是转炉炼钢过程中采用干法电除尘工艺收集的烟气粉尘，其含有活性的石灰粉、氧化铁和少量碳，粒度细，80％以上的粒度为5.0～76.4μm，属高细粉状态物质。目前转炉除尘灰一般作为烧结原料，但是也存在着锌富集的难题，因此利用转炉除尘灰作为炼钢化渣剂是一大应用方向。

现有技术中，转炉除尘灰用于炼钢化渣存在着一系列问题：在除尘灰制造冷固球团时成球率较低，粉末率较高；冷固球团入炉前周转次数较多，多次皮带运输和周转，造成冷固球团粉末率较高，入炉后很容易冒烟；脱碳炉冶炼半钢时的温度较高，冶炼过程中加入冷固球团时很容易冒烟；由于冷固球团成球时需使用部分粘合剂，入炉时烟气中的氢含量容易偏高，而转炉干法电除尘系统对氢含量比较敏感，如果转炉烟气中氢含量偏高，则电除尘系统容易产生泄爆，导致系统故障，影响生产，因此，不能一次加入过多冷固球团；再者，由于烧结矿是经过高温熔化而成球，而冷固球团为低温压制成球，从化渣效果来看，冷固球团不如烧结矿化渣效果好。

随着社会对高品质钢种的需求不断增加和炼钢技术的不断进步，双联法炼钢工艺逐渐在国内新建高水平钢厂实行。为了提高钢水的洁净度，双联法炼钢工艺将脱磷和脱碳分别在不同的转炉中进行。

当前的脱磷剂成分以氧化钙、氧化铁和氟化钙为主。其中氧化钙来源主要是生石灰，氧化铁的来源主要是铁矿石，氟化钙的主要来源是萤石。天然石灰石和萤石资源均出现了枯竭 的局面。因此，科学合理地利用工业废弃物，并将其用于炼钢生产环节，实现循环再生利用具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种脱磷造渣剂，通过作为固体废弃物的转炉除尘灰的回收处理，实现转炉除尘灰在钢铁企业内部循环流程中得以资源化利用的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种脱磷造渣剂，其以转炉除尘灰、磷化副产品和粘结剂为原料，粘结剂优选为改性淀粉。所述转炉除尘灰质量百分比为72～81％，磷化副产品质量百分比为5～12％，改性淀粉粘结剂质量百分比为9～18％。所述脱磷造渣剂的理化指标为：全铁(TFe)含量≥50％，含水率≤2％，单球抗压强度≥1000N/个。

所述氟化钠的制备步骤为：取经脱硅处理后磷化工废液，加入碳酸钠固体，碳酸钠的加入量控制在碳酸钠与Na₂SiF₆的物质的量比值为2.4～3.0，加热到80～105℃，保持搅拌1～3小时，搅拌速率为250～460r/min，过滤，将滤液进行蒸发结晶即得到氟化钠产品。所述氟化钠的化学成分为：F：49～54％，Na：24～26％，Al：15～18％，Ca：2～3％，total(C，Mg，Fe，Si，P)＜1％。

作为优选，所述脱磷造渣剂还可以添加除尘灰总质量20～50％的氧化铁皮。

在解决上述技术问题的同时，本发明还提供了脱磷造渣剂的生产方法，包含：

所述的氟化钠制备后，与所述转炉除尘灰经过加湿和消化工序后，再与所述粘结剂一起经过混碾工序，然后高压成型并进行烘干，最后进入筛分工序得到所述脱磷造渣剂。

进一步地，所述加湿工序的加水重量为原料重量的8～12％。

进一步地，所述筛分工序选用的振动筛筛孔直径为15～25mm。

下面对本脱磷造渣剂的脱磷原理简述如下：