[发明专利]一种冶金精炼废渣改质循环利用的方法

说明书

本发明公开了一种冶金精炼废渣改质循环利用的方法，属于冶金固废处理技术领域。本发明包括以下操作步骤：固废改质处理，将热态精炼废渣和石灰、氧化铝按一定比例混合，并搅拌均匀；渣金反应除硫，将改质后的混合物与热态铁水进行渣金反应除硫；渣金分离使用：将固废混合物除硫后经渣金分离处理，得到低硫渣和含硫铁水。本发明的目的在于解决精炼废渣中硫元素影响其循环利用的问题，为钢铁企业提供一种冶金精炼废渣改质循环利用的方法，不仅除硫率高、速度快、成本低，而且含硫钢水还能进行再次利用，大幅提高了经济效益。

技术领域

本发明属于冶金固废处理技术领域，更具体地说，涉及一种冶金精炼废渣改质循环利用的方法。

背景技术

循环经济是以“减量化、资源化和再利用”为原则，其目的为实现资源的最有效利用，降低环境负荷，促进社会效益、经济效益和环境效益的协同持续发展。冶金生产既是资源能源消耗大户，也是固体废弃物的产生大户，因此包含冶金固废资源化利用的绿色冶金必然是循环经济的发展方向。精炼废渣是钢液炉外精炼的副产品，每精炼一吨钢大约产生10～20公斤的精炼废渣，近几年我国平均每年钢产量超过10亿吨，即每年含硫精炼废渣产出量达1000～2000万吨。鉴于，精炼废渣直接用于筑路或生产水泥等处理方式不仅环境污染严重，且利用价值极低，而回收精炼渣造球、作炼钢造渣剂、制备保护渣等途径，均因精炼废渣中硫含量较高而受到限制，因此，在环境污染与资源浪费的双重压力之下，含硫精炼废渣的合理利用问题丞待解决。

由于硫在精炼废渣中的存在形式比较复杂，通过一般的氧化法和水热法浸出法很难将其去除。其中，熔融态氧化法，可以得到较高的脱硫率，但由于精炼渣生产空间的限制而难以实现，并且温度1300～1450℃高温气体很难保证；固态高温氧化法，脱硫效果不佳，且不利于节能降耗；湿法浸出法，利用CaS遇水发生水解生成H₂S气体的特性，但存在H₂S气体收集的问题；固态水热浸出法，利用CaS易于与水反应的性质，将废渣中硫浸出，但处理过程中浪费了大量的冷却水和钢渣热量，还造成了二次污染。

经检索，目前有关废渣除硫的技术已有相关专利文献公开，如中国专利公开号：CN112624070A，公开了“一种钢渣全量利用方法”，向钢渣通入空气或氧气，将钢渣中的硫转化为二氧化硫脱除，但其产生了二氧化硫到空气中，不利于环境保护；中国专利公开号：CN113373271A，公开了“一种钢包精炼废渣处理后再循环利用的方法”，将钢包精炼废渣和二次铝灰按一定比例混合来达到脱硫目的，但其操作过程比较复杂，并且成本也随之升高；中国专利公开号：CN101433950A，利用回收精炼渣制备连铸保护渣，但因回收精炼渣含硫，并且硫含量的波动较大，这种保护渣可能会导致钢水增硫；中国专利公开号：CN1865458，公开利用LF炉精炼废渣造球，这种方法主要是将其用作炼钢造渣剂，但这种造渣剂的使用量具有较大限制，转炉冶炼过程钢水也有回硫趋势；中国专利公开号：CN1597997，公开了一种炼钢炉渣梯级利用方法，主要是将后面工序中产生的炉渣经过改性后回前面的工序进行利用，但此方法会导致P、S等杂质元素在流程内富集，造成不必要的能耗增加，还会增加了钢水二次污染；中国专利公开号CN1804047、CNI597997和CNI865458公开的炼钢剩余热态钢渣回收循环利用方法，也存在杂质元素循环富集现象，对冶炼高品质洁净钢十分不利；中国专利公开号CN101402460，利用LF炉精炼渣制备硅酸铝方法，将LF炉精炼渣经酸解、反应、过滤、干燥等工艺过程制备硅酸铝，但它消耗LF炉精炼渣数量有限，无法大批量利用精炼废渣。

因此，需要一种快速、高效、经济的去除精炼废渣中硫元素的方法，能解决精炼废渣的循环利用和污染问题，并且为企业创造一定的经济价值。

发明内容

1.要解决的问题

本发明的目的在于解决精炼废渣中硫元素影响其循环利用的问题，为钢铁企业提供一种冶金精炼废渣改质循环利用的方法，不仅除硫率高、速度快、成本低，而且含硫钢水还能进行再次利用，大幅提高了经济效益。

2.技术方案