[发明专利]一种从钢铁含碳粉尘中提取石墨碳的方法

说明书

本发明属于石墨提纯技术领域，公开了一种从钢铁含碳粉尘中提取石墨碳的方法，称取钢铁含碳粉尘，通过风选后，将收集的轻料用水作为浮选载体，进行分离；最后收集水中上部的物质并烘干得到高纯度的石墨碳。本发明用于提取钢铁含碳粉尘中的石墨碳，无需添加传统浮选工艺中的捕收剂与起泡剂等，通过筛分、风选分离装置及水浮选处理后即可得到纯度较高的石墨碳，简化了生产过程，降低了能源消耗。

技术领域

本发明属于石墨提纯技术领域，具体涉及一种从钢铁含碳粉尘中提取石墨碳的方法。

背景技术

随着钢铁工业的迅猛发展，钢铁企业所产生的含碳粉尘量逐年都在增加，这些含碳粉尘主要来自于烧结、炼铁、炼钢及轧钢等工艺过程，一般含有大量的石墨碳，是一种值得回收的资源，石墨碳具有耐高低温、耐腐蚀、导电、导热、润滑、表面能低、重量轻、炭化收率高等多种特性，广泛应用于冶金、化工、机械、电子、航空航天、国防军工等领域，目前现有石墨碳的主要提纯方式包括：浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法和高温提纯法。

浮选法在国内外的石墨碳提取中应用最广泛，但是在浮选过程中通常采用浮选剂和起泡剂等；生产成本较大；碱酸法在提纯过程中需要酸碱环境，造成设备腐蚀和环境污染；氢氟酸法具有很强的毒性和挥发性，对环境的污染也极为严重；氯化焙烧法由于氯气的毒性、挥发性、腐蚀性等因素，限制了此种方法工艺的设计以及应用推广；高温提纯法虽然能得到纯度较高的石墨碳，但该法对提纯设备要求严格，提纯环境要求苛刻，工业化成本高。因此，如何提供一种操作简便、成本低廉、安全无污染的从钢铁含碳粉尘中获得高纯度石墨碳的提纯方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明是要提供一种钢铁含碳粉尘中提取石墨碳的方法，通过筛分、风选分离装置及水浮选处理后即可得到纯度较高的石墨碳，简化了生产过程，降低了能源消耗。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种从钢铁含碳粉尘中提取石墨碳的方法，包括依次进行的以下步骤：

一、称取钢铁含碳粉尘A，通过筛子进行筛分，收集未通过筛分的粉尘A1；

二、将收集的粉尘A1通过风选分离装置的入料口，收集从风选分离装置轻料出口吹出的物质A2；

三、用水作为浮选载体，对物质A2进行分离得到物质A3；

四、收集步骤三水中上部的物质A3并烘干，即得到纯度≥99.5%的石墨碳。

作为限定，所述筛子的孔径为150~250μm。

作为第二种限定，所述粉尘A1通过风选分离装置的入料口的速率为3~15m/min；所述风选分离装置进风口的进风速率为1~20m/s。

作为第三种限定，所述钢铁含碳粉尘是指颗粒粒径为10~500μm，含碳量在3.15%以上的高炉除尘灰。

本发明由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

（1）本发明通过筛分，风选分离装置并通过水进行浮选来提取钢铁含碳粉尘中的石墨碳，提供了简单方便的具有工业应用价值的低含量石墨碳的提取工艺；

（2）本发明相比于传统石墨碳的提取工艺，具有能源和材料消耗小、环境污染较轻等优点；

（3）本发明通过提取钢铁含碳粉尘中的石墨碳，可以减少钢铁企业的能源和材料消耗，增加企业生产中的附加值，从而增加企业的经济效益。

本发明属于石墨提纯技术领域，用于提取钢铁含碳粉尘中的石墨碳。

附图说明

图1为本发明实施例1风选分离装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1钢铁含碳粉尘的XRD检测图谱；