[发明专利]处理提钒尾渣和电石渣的系统与方法

说明书

技术领域

本发明属于金属冶炼领域，具体而言，本发明涉及处理提钒尾渣和电石渣的系统与方法。

背景技术

攀钢钒钛磁铁矿在高炉中冶炼得到含钒生铁，再通过选择性氧化铁水使钒氧化后进入炉渣，得到含14wt％～22wt％V₂O₅的钒渣，该钒渣经氧化焙烧、湿法浸出后得到浸出渣，即提钒尾渣。提钒尾渣是钒渣经过氧化钠化焙烧、酸浸等工序将钒氧化物提取出来后产生的固体废弃物。全国钒企业每年大约排放提钒尾渣约30万吨，而且随着钒企业产能的不断扩大，提钒尾渣的排放量也将逐渐提高，如此多的废渣常年堆积，不但占用了大量土地，而且会造成环境污染。典型提钒尾渣中TFe约占30wt％～40wt％，SiO₂约占10wt％～20wt％，TiO₂约占8wt％～15wt％，Cr₂O₃约占2wt％～5wt％，MnO约占4wt％～7wt％，V₂O₅约占1wt％～1.5wt％。

电石渣是电石水解获取乙炔气体后所得的废渣，以氢氧化钙[Ca(OH)₂]为主要成分。以电石(CaC₂)为原料，加水(湿法)生产乙炔的工艺简单成熟，至今已有60余年工业史，目前在我国仍占较大比重，1吨电石加水可生成300多千克乙炔气，同时生成10吨含固量约12％的工业废液，俗称电石渣浆。电石渣浆经重力沉降分离后，上清液循环利用，电石渣经进一步脱水，其含水率仍达40％～50％，呈浆糊状，在运输途中易渗漏污染路面，长期堆积不但占用大量土地，而且对土地有严重的侵蚀作用。

因此，如何解决提钒尾渣和电石渣综合利用是亟待解决的难题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理提钒尾渣和电石渣的系统与方法。该系统可以同时实现提钒尾渣和电石渣两种工业废弃物的综合利用，并且可以得到高品质的铁产品和矿物棉，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理提钒尾渣和电石渣的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：

混合装置，所述混合装置具有提钒尾渣入口、电石渣入口、还原剂入口、粘结剂入口和混合物料出口；

成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和混合球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；

还原焙烧装置，所述还原焙烧装置具有混合球团入口和金属化球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；

熔化分离装置，所述熔化分离装置具有金属化球团入口、铁水出口和高温熔分渣出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连；

矿棉机，所述矿棉机具有高温熔分渣入口和矿物棉出口，所述高温熔分渣入口与所述高温熔分渣出口相连。

根据本发明实施例的处理提钒尾渣和电石渣的系统通过将含有提钒尾渣、电石渣和还原剂的混合球团供给至还原焙烧装置中进行焙烧处理，电石渣中的氢氧化钙可以作为还原焙烧过程中提钒尾渣中的含铁氧化物的助熔剂，从而降低含铁氧化物的焙烧处理温度，并且可以有效促进金属铁的还原，得到金属化率高的金属化球团，然后对该金属化球团进行熔分处理，即可实现金属铁的回收利用(铁回收率不低于95％)，该分离的金属铁可以作为炼钢的优质原料，同时熔分过程得到的高温熔分渣可以制备优质矿物棉。由此，通过采用本申请的系统可以同时实现提钒尾渣和电石渣两种废弃物的综合回收利用，并且较其单独处理相比明显降低，实现化害为利，变废为宝，从而从根本上解决这两种工业废弃物利用率低和长期堆存的难题。

另外，根据本发明上述实施例的处理提钒尾渣和电石渣的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述矿棉机为离心矿棉机。由此，可以制备得到优质的矿物棉。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述处理提钒尾渣和电石渣的系统处理提钒尾渣和电石渣的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将提钒尾渣、电石渣、还原剂和粘结剂供给至所述混合装置中进行混合处理，以便得到混合物料；

(2)将所述混合物料供给至所述成型装置中进行成型处理，以便得到混合球团；

(3)将所述混合球团供给至所述还原焙烧装置中进行还原焙烧处理，以便得到金属化球团；