[发明专利]一种回收钢渣中铁资源的方法

说明书

本发明提供一种回收钢渣中铁资源的方法，包括有如下步骤：步骤一、对钢渣进行熔融操作，采用可调控的氧化性气体，喷吹至所述钢渣的液面上，将钢渣中FeO进行氧化；步骤二、对反应后的钢渣进行降温操作，待温度稳定后进行保温；步骤三、对保温后的钢渣冷却。经过上述步骤后，最终生成的MgFe₂O₄尖晶石相与Fe₃O₄均为本发明中利用的钢渣中主要的含铁物相。通过本发明提供的处理步骤，(1)磁选后钢渣中的铁品位明显提高，可作为铁矿资源用于钢铁生产；(2)相比于目前常用的钢渣铁资源回收处理方法，本方法极大提高了钢渣中铁的收得率；(3)显著降低了后处理的钢渣量，起到了钢渣固废减量化的作用。

技术领域

本发明涉及冶金和固废处理领域，具体涉及一种回收钢渣中铁资源的方法，不特别针某一固定碱度和FeO含量以及特定保温温度的转炉钢渣。

背景技术

我国钢铁工业产量巨大，作为钢铁生产过程中所排出的固体废弃物，每生产一吨钢排出约120kg钢渣。根据世界钢铁统计数据，2017年全国粗钢总产量为8.32亿吨，伴随着庞大粗钢数据的背后带来了钢渣处理问题。由于我国许多钢厂采取较为简单的“破碎-筛分-磁选”，仅回收其中的金属铁粒，剩余的钢渣尾渣多被堆弃或回填，这样不仅占用土地、污染环境，还造成了资源的严重浪费。我国钢渣总体利用水平不高，综合利用率仅为20％左右，远低于发达国家钢渣利用水平(如美国、日本、德国的钢渣已达到排用平衡)。目前，世界各国都对固体废弃物进行评估和开发，世界钢铁协会将钢渣的回收利用和处理阶段纳入对钢铁生产的生命周期评价(考察从原料采集阶段到生命终点阶段)中，政府也将固体废弃物综合利用列入了重要议程，不断完善各项政策法规，并提供相关的鼓励和优惠政策。在我国，钢铁行业的节能减排成了当前钢铁行业转型的重点。国家“十三五”发展规划明确指出，要加快资源循环利用产业发展，加强矿产资源综合利用，鼓励产业废物循环利用，完善再生资源回收体系和垃圾分类回收制度，推进资源再生利用产业化。开发应用源头、循环利用、再制造、零排放和产业链接技术，推广循环经济典型模式。随着钢渣处理及利用技术的发展，各大钢铁企业在充分利用渣中有益成分、回收含铁资源的同时，将尾渣在钢渣水泥、冶金原料、混凝土等不同途径获得应用。钢渣的综合利用成为钢铁企业乃至全社会的重要课题之一，找到合适的加工工艺处理钢渣，实现节能降耗和降本增效是钢铁企业亟需解决的重大技术难题。

钢渣中不仅含有金属铁，FeO含量也高达20％-30％。据调查，目前对钢渣中铁资源回收主要集中在金属铁或铁氧化物部分还原的方式，回收效率较低，目前重点开发有价金属元素分离回收的新工艺，通过再结晶技术选择性富集分离金属资源。

发明内容

本发明要解决的问题在于提高转炉钢渣中铁资源的回收率。

本发明提出一种回收钢渣中铁资源的方法，一种回收钢渣中铁资源的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对钢渣进行熔融操作，采用可调控的氧化性气体，喷吹至所述钢渣的液面上，将钢渣中FeO进行氧化，所述的氧化性气体为过量，使得钢渣充分氧化，熔融钢渣与氧化性气体反应的原理为：

FeO(l)+Oxidizing Gas→Fe₃O₄

步骤二、对反应后的钢渣进行降温操作，待温度稳定后进行保温，温温度选定在1200～1400℃，保温时间t≥3h。

步骤三、对保温后的钢渣冷却，钢渣的冷却速度为100～300℃/min；

步骤四、对冷却后的钢渣进行破碎、磁选，所述钢渣破碎到200目以下，磁选方法为弱磁选。

所述钢渣试样化学组成为：36～10％的CaO、20～24％的SiO₂、20～24％的FeO、6-10％的MgO、5％的MnO、5％的Al₂O₃。