專利名稱：用于還原工藝的含有害元素的冶金工業(yè)塵泥成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金工業(yè)塵泥回收利用領(lǐng)域，尤其涉及用于還原工藝的含有害元素冶
金工業(yè)塵泥的成型方法
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的還原工藝中，一般需要對(duì)粉末狀物料進(jìn)行造塊后再進(jìn)行還原，目的在于 減輕環(huán)境的粉塵污染及提高生產(chǎn)效率。如鐵精礦球團(tuán)直接還原工藝，即先對(duì)鐵精礦原料預(yù) 處理后，加入粘結(jié)劑進(jìn)行造球或壓球，生球團(tuán)經(jīng)干燥后再采用回轉(zhuǎn)窯、豎爐等還原設(shè)備進(jìn)行 還原。含有害元素的冶金工業(yè)塵泥主要為冶金工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的除塵灰和除塵泥，特點(diǎn)是化 學(xué)成份波動(dòng)較大、原料吸水性差、造塊性能差，采用普通的造塊工藝條件和參數(shù)，造塊成塊 率低、強(qiáng)度差，難以滿足還原工藝的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種用于還原工藝的含有害元素的冶 金工業(yè)塵泥成型方法，使用該方法生產(chǎn)的生球或塊的技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)均滿足轉(zhuǎn)底爐還原工藝 要求。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種用于還原工藝的含有害元素的冶金工業(yè)
塵泥成型方法，包括配料、潤(rùn)濕、碾磨、成型、篩分、干燥步驟，其特征在于 所述的配料步驟使用冶金工業(yè)塵泥加粘結(jié)劑配置而成，要求工業(yè)塵泥中全碳含量
控制在9 % 16 % ， Ca0含量《12. 0 % ， R2 (Ca0/Si02)控制在《1.5; 所述的潤(rùn)濕步驟要求配料潤(rùn)濕后含水率為4% 8% ;所述的碾磨步驟要求碾磨時(shí)間為5min 30min ; 所述的成型步驟要求配料的水分含量達(dá)8% 18%進(jìn)行成型。 所述的配料步驟中，含碳除塵灰配比40 % ，其它除塵灰配比60 % ，外配膨潤(rùn)土
2.5%，混合料含全碳為9. 1%。 所述的配料步驟中，污泥膏配比25% ，含碳除塵灰25% ，其它除塵灰配比50% ，外 配膨潤(rùn)土 1.8%，混合料含全碳為12. 4% 。 所述的配料步驟中，經(jīng)干燥的污泥膏配比55%，其它除塵灰配比45%，外配膨潤(rùn) 土 1. 0%，混合料含全碳為15. 5%所述的成型步驟采用圓盤造球，造球時(shí)間為15min 60min。
所述的成型步驟采用對(duì)輥壓塊機(jī)壓塊，壓塊壓力為15MPa 50MPa。
本發(fā)明技術(shù)解決方案的設(shè)計(jì)思想是 —種用于還原工藝的含有害元素冶金工業(yè)塵泥的成型方法，將含有害元素和碳的 冶金工業(yè)粉塵通過(guò)加水潤(rùn)濕、碾磨；或?qū)⒑泻υ睾吞嫉囊苯鸸I(yè)污泥膏和粉塵配混后 碾磨；或?qū)⒑泻υ睾吞嫉囊苯鸸I(yè)污泥漿脫水、干燥后與粉塵配混、加水潤(rùn)濕、碾磨，再 采用圓盤造球機(jī)或?qū)亯簤K機(jī)造塊，然后篩分、干燥。
本發(fā)明配料中全碳含量控制在9% 16^，Ca0含量《12. 0% ， R2 (CaO/Si02)控制 在《1.5。全碳范圍控制的原因是保證有足夠的Cg使金屬氧化物進(jìn)行還原，同時(shí)又不至于 殘留過(guò)多的碳而降低球團(tuán)或壓塊的強(qiáng)度；配合料CaO含量控制主要是因?yàn)镃aO在造球或壓 塊時(shí)會(huì)生成Ca(0H)2，而球團(tuán)和壓塊在干燥過(guò)程中因Ca(OH)2脫水體積收縮而產(chǎn)生裂紋，降 低干燥球強(qiáng)度；配合料R2控制主要是控制球團(tuán)或壓塊在高溫還原過(guò)程中生成的液相量，防 止球團(tuán)或壓塊相互粘結(jié)及粘結(jié)爐底。 本發(fā)明采用全碳替代固定碳(C@)對(duì)配料碳含量進(jìn)行預(yù)控制，是因?yàn)榕淞现械腃g 主要來(lái)自高爐瓦斯泥或布袋除塵灰，而瓦斯泥或布袋除塵灰中含F(xiàn)eO，采用測(cè)C @的"燒減 法"，受FeO影響難以準(zhǔn)確測(cè)定，經(jīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)比測(cè)定，配合料中全碳和Cg差距很小，可以采用測(cè)
全碳替代測(cè)Cg實(shí)現(xiàn)對(duì)配合料配碳的預(yù)控。 本發(fā)明配合料潤(rùn)濕后含水率為4% 8%，根據(jù)塵泥粒度的不同配合料碾磨時(shí)間 為5min 30min。本發(fā)明采用圓盤造球機(jī)進(jìn)行造球，造球時(shí)間為15min 60min，在該范圍 內(nèi)，適當(dāng)延長(zhǎng)造球時(shí)間將有效地提高生球的強(qiáng)度。本發(fā)明還可采用對(duì)輥壓塊機(jī)進(jìn)行壓塊，壓 塊壓力為15MPa 50MPa，在該范圍內(nèi)，適當(dāng)提高壓塊壓力將有效地提高壓球的強(qiáng)度。造塊 或造球時(shí)，配料水份應(yīng)為8% 18%。 使用本發(fā)明生產(chǎn)的生球或塊的技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)均滿足轉(zhuǎn)底爐還原工藝要求。冶金工 業(yè)塵泥采用圓盤造球機(jī)造球，生球成球率^ 80%，生球lm落下次數(shù)^ 20次/P，生球抗壓 強(qiáng)度> 15N/P ;干燥球抗壓強(qiáng)度^ 70N/P，干燥球爆裂率〈4%，所得的固廢生球和干燥球技 術(shù)質(zhì)量指標(biāo)均滿足轉(zhuǎn)底爐還原工藝要求。冶金工業(yè)塵泥采用對(duì)輥壓塊機(jī)壓塊，壓塊成球率 > 75% ，壓塊O. 5m落下次數(shù)^ 8次/P，壓塊干燥后lm落下強(qiáng)度^ 3次/P，抗壓強(qiáng)度^ 300N/ P，壓塊干燥爆裂率< 4%，所得的壓塊技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)滿足還原工藝要求。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是用于還原工藝的含有害元素的冶金工業(yè)塵泥成型方法工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面以6個(gè)實(shí)施例來(lái)更好地說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1 含碳除塵灰配比40%，其它除塵灰配比60%，外配膨潤(rùn)土2. 5%。混合料含全C 為9. 1 %，物料混合后潤(rùn)濕水份為4. 5%，碾磨9min，造球時(shí)間30min，造出的球團(tuán)水份為 13. 73 % ，球團(tuán)粒度為8 18mm，生球抗壓強(qiáng)度為17. 80N/P， 1. Om生球落下強(qiáng)度為23. 3次/ P，在20(TC干燥后，干燥球抗壓強(qiáng)度為71. 55N/P。
實(shí)施例2 污泥膏配比25%，含碳除塵灰25%，其它除塵灰配比50%，外配膨潤(rùn)土 1. 8%?；?合料含全C為12. 4% ，物料混合后潤(rùn)濕水份為5. 0% ，碾磨12min，造球時(shí)間25min，造出的 球團(tuán)水份為11. 42%，球團(tuán)粒度為8 18mm，生球抗壓強(qiáng)度為18. 05N/P， 1. Om生球落下強(qiáng)度 為22. 1次/P，在20(TC干燥后，干燥球抗壓強(qiáng)度為73. 08N/P。
實(shí)施例3
經(jīng)干燥的污泥膏配比55% ，其它除塵灰配比45% ，外配膨潤(rùn)土 1.0%?；旌狭虾?C為15. 5% ，物料混合后潤(rùn)濕水份為5. 5% ，碾磨12min，造球時(shí)間20min，造出的球團(tuán)水份為 10. 47%，球團(tuán)粒度為8 18mm，生球抗壓強(qiáng)度為19. 30N/P， 1. 0m生球落下強(qiáng)度為21. 8次/ P，在20(TC干燥后，干燥球抗壓強(qiáng)度為75. 98N/P。 以上實(shí)施例1 3的試驗(yàn)結(jié)果示出在表1中，實(shí)施例4 6的試驗(yàn)結(jié)果示出在表 2中。 實(shí)施例4 含碳除塵灰配比40%，其它除塵灰配比60%，外配膨潤(rùn)土2. 5%?；旌狭虾獵為 10. 5%，物料混合后潤(rùn)濕水份為6%，碾磨15min，在15MPa的壓力下采用對(duì)輥壓塊機(jī)壓塊， 濕壓塊強(qiáng)度為9. 2次/0. 5m，干壓塊強(qiáng)度為4. 1次/1. Om，抗壓強(qiáng)度為322N/P。
實(shí)施例5 污泥膏配比25%，含碳除塵灰25%，其它除塵灰配比50%，外配膨潤(rùn)土 1. 8%。混 合料含全C為11. 8% ，物料混合后潤(rùn)濕水份為6 % ，碾磨18min，在18MPa的壓力下采用對(duì)輥 壓塊機(jī)壓塊，濕壓塊強(qiáng)度為10. 4次/0. 5m，干壓塊強(qiáng)度為3. 8次/1. Om，抗壓強(qiáng)度為308N/P。
實(shí)施例6 經(jīng)干燥的污泥膏配比55%，其它除塵灰配比45%，外配膨潤(rùn)土 1.0%?；旌狭虾珻 為14. 2%，物料混合后潤(rùn)濕水份為6%，碾磨18min，在18MPa的壓力下采用對(duì)輥壓塊機(jī)壓 塊，濕壓塊強(qiáng)度為9. 6次/0. 5m，干壓塊強(qiáng)度為4. 0次/1. Om，抗壓強(qiáng)度為319N/P。
表1
生球干燥球抗壓 強(qiáng)度，N/P
序號(hào)水份，％抗壓強(qiáng) 度，N/Pl.Om落下強(qiáng) 度，次/P實(shí)施例113. 7317.8023. 371.55
實(shí)施例211. 4218. 0522. 173. 08
實(shí)施例310. 4719. 3021.875. 98 表2
濕壓塊強(qiáng)度 干壓塊強(qiáng)度
序號(hào) -
次/0.5m 次/1.0m 抗壓強(qiáng)度，N/P實(shí)施例4 9.2 4. 1 322
實(shí)施例5 10.4 3.8 308
實(shí)施例6 9.6 4.0 319 從表1、表2中可以看出，對(duì)含有害元素的冶金工業(yè)塵泥采用本發(fā)明的成型方法， 造出的球或塊的質(zhì)量滿足還原工藝要求。
權(quán)利要求
一種用于還原工藝的含有害元素的冶金工業(yè)塵泥成型方法，包括配料、潤(rùn)濕、碾磨、成型、篩分、干燥步驟，其特征在于所述的配料步驟使用冶金工業(yè)塵泥加粘結(jié)劑配置而成，要求工業(yè)塵泥中全碳含量控制在9％～16％，CaO含量≤12.0％，R2(CaO/SiO2)控制在≤1.5；所述的潤(rùn)濕步驟要求配料潤(rùn)濕后含水率為4％～8％；所述的碾磨步驟要求碾磨時(shí)間為5min～30min；所述的成型步驟要求配料的水分含量達(dá)8％～18％進(jìn)行成型。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于還原工藝的含有害元素的冶金工業(yè)塵泥成型方法，其特征在于，所述的成型步驟采用圓盤造球，造球時(shí)間為15min 60min。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于還原工藝的含有害元素的冶金工業(yè)塵泥成型方法，其特征在于，所述的成型步驟采用對(duì)輥壓塊機(jī)壓塊，壓塊壓力為15MPa 50MPa。
4. 如權(quán)利要求1所述的用于還原工藝的含有害元素的冶金工業(yè)塵泥成型方法，其特征在于，所述的配料步驟中，含碳除塵灰配比40%，其它除塵灰配比60%，外配膨潤(rùn)土 2. 5%，混合料含全碳為9. 1%。
5. 如權(quán)利要求1所述的用于還原工藝的含有害元素的冶金工業(yè)塵泥成型方法，其特征在于，所述的配料步驟中，污泥膏配比25%，含碳除塵灰25%，其它除塵灰配比50%，外配膨潤(rùn)土 1.8%，混合料含全碳為12. 4% 。
6. 如權(quán)利要求1所述的用于還原工藝的含有害元素的冶金工業(yè)塵泥成型方法，其特征在于，所述的配料步驟中，經(jīng)干燥的污泥膏配比55% ，其它除塵灰配比45 % ，外配膨潤(rùn)土1.0%，混合料含全碳為15.5%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于還原工藝的含有害元素的冶金工業(yè)塵泥成型方法，包括配料、潤(rùn)濕、碾磨、成型、篩分、干燥步驟，所述的配料步驟使用冶金工業(yè)塵泥加粘結(jié)劑配置而成，要求工業(yè)塵泥中全碳含量控制在9％～16％，CaO含量≤12.0％，R2(CaO/SiO2)≤1.5；所述的潤(rùn)濕步驟要求配料潤(rùn)濕后含水率為4％～8％；所述的碾磨步驟要求碾磨時(shí)間為5min～30min；所述的成型步驟要求配料的水分含量達(dá)8％～18％進(jìn)行成型。本發(fā)明生產(chǎn)的生球或塊的質(zhì)量指標(biāo)均滿足轉(zhuǎn)底爐還原工藝要求，生球抗壓強(qiáng)度≥15N/P；干燥球抗壓強(qiáng)度≥70N/P，干燥球爆裂率＜4％，壓塊干燥后抗壓強(qiáng)度≥300N/P，壓塊干燥爆裂率＜4％。
文檔編號(hào)C22B1/242GK101713023SQ20091023430
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者劉自民, 葉軍, 張駿, 李幫平, 楊旭輝, 金俊, 陳家慶 申請(qǐng)人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司