[发明专利]一种含铁废渣与有机固体废弃物热解耦合还原回收铁精矿的方法

说明书

本发明属于固体废弃物处理及资源化利用技术领域，提供了一种含铁废渣与有机固体废弃物热解耦合还原回收铁精矿的方法，本发明将含铁废渣和有机固体废弃物混合进行热解耦合还原反应，将所得还原料进行磁选，得到铁精矿。在热解耦合还原过程中，废渣中的Fe₂O₃可以对有机固体废弃物的热解起到催化作用，促使有机固体废弃物热解，形成富含CO、H₂、CH₄的热解气体，热解气体又反过来对含铁废渣中的Fe₂O₃起到良好的还原作用，转化成Fe₃O₄，进而加以磁选回收。本发明提供的方法，能够实现有机固体废弃物的有效减量和能源环化利用，同时对含铁废渣中的铁矿物进行有效还原和回收，以达到“以废制废”和废弃物资源化利用的目的。

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理及资源化利用技术领域，尤其涉及一种含铁废渣与有机固体废弃物热解耦合还原回收铁精矿的方法。

背景技术

近年来，我国的工业化和城市化进程不断推进。目前我国已成为全球最大的工业国家，拥有41个工业大类、207个工业中类、666个工业小类，形成了独立完整的现代工业体系。与此同时，我国的城市化水平不断提高，因此也产生了大量的工业固体废弃物和城市生活垃圾等固体废弃物。其中工业固体废弃物的数量庞大、种类繁多、成分复杂，包括各类尾矿、钢铁冶炼废渣、有色冶炼废渣等工业废渣、燃煤电厂粉煤灰、煤矿采选煤矸石、各类炉渣、脱硫石膏、建筑废弃物等。目前，工业固体废弃物的处理方式主要有综合利用、填埋、处置和倾倒丢弃等方式。综合利用主要有有用组分回收、材料利用等方式。城市生活垃圾的处理和处置方式则主要有填埋、发酵、堆肥和焚烧利用等。

在尾矿和废渣中，部分为含铁尾矿和废渣，其中Fe₂O₃的含量较高，人们普遍采用磁化焙烧和直接还原铁的方式回收其中的铁。但是磁化焙烧和直接还原铁通常需要使用煤炭、焦炭等还原剂。随着国家环保法规的越来越严格，多地对煤炭的使用逐渐收紧，在这种情况下，使用有机固体废弃物代替煤炭等还原剂，进行含铁废渣的协同处理，还原并回收铁矿物，显得越来越迫切、越来越重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种含铁废渣与有机固体废弃物热解耦合还原回收铁精矿的方法。本发明提供的方法是将含铁废渣和有机固体废弃物混合后热解，使用有机固体废弃物代替煤炭作为还原剂，将含铁废渣中的Fe₂O₃还原成Fe₃O₄，进而磁选回收铁精矿，实现含铁废渣和有机固体废弃物的协同热解处理与资源化利用。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

一种含铁废渣与有机固体废弃物热解耦合还原回收铁精矿的方法，包括以下步骤：

(1)将含铁废渣和有机固体废弃物混合进行热解耦合还原反应，得到还原料；

(2)将所述还原料进行磁选，得到铁精矿。

优选的，所述含铁废渣的水分含量≤12％，粒度≤1mm；所述含铁废渣中Fe₂O₃的质量百分含量为20％以上。

优选的，所述有机固体废弃物的挥发份为40～70％。

优选的，所述热解耦合还原前，还包括将有机固体废弃物进行预处理；所述预处理包括以下步骤：将所述有机固体废弃物进行筛分分离和空气重介质分选，然后依次进行干燥和粉碎。

优选的，所述预处理后的有机固体废弃物的粒度≤3mm，水分≤15％。

优选的，所述热解耦合还原反应包括热解气化耦合还原反应和还原反应；所述热解气化耦合还原反应的温度为450～1050℃，保温时间为10～75min；所述还原反应的温度为500～1000℃，保温时间为10～75min。