專利名稱：不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬冶煉領(lǐng)域。具體地說，涉及一種不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法。
背景技術(shù)：
在不銹鋼生產(chǎn)過程中，其電爐及酸洗會產(chǎn)生大量除塵灰，由于不能得到有效的處理，一般露天堆放，隨風飄蕩，嚴重污染環(huán)境，鉻、鎳等元素對環(huán)境的危害更為嚴重，但鉻、鎳等貴重元素，價格昂貴，回收利用具有重要的意義；因此不銹鋼除塵灰循環(huán)再生利用，具有 重要的環(huán)保及社會意義，同時也屬于國際和國家鼓勵類的循環(huán)經(jīng)濟項目。綜合開發(fā)利用除塵灰，對于節(jié)約資源，改善環(huán)境，實現(xiàn)廢棄物的資源化利用，促進經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變具有重要意義。在不銹鋼冶煉過程中，產(chǎn)生大量的粉塵經(jīng)過除塵裝置處理，收集其中的粉塵即除塵灰，大部分除塵灰難以處理。早期不銹鋼除塵灰不經(jīng)過處理直接由煙道排出，近年來，隨著國家對環(huán)保重視程度不斷的加大，各個不銹鋼廠逼迫收集除塵灰，同時針對不銹鋼除塵灰的處理，太鋼、寶鋼和一些科研院校都成立了相應(yīng)的機構(gòu)進行研究，目前處理方法有以下幾種1、壓球返回不銹鋼廠直接入爐目前各不銹鋼廠對含合金較低的不銹鋼除塵灰(300和400系列)處理辦法主要是在不銹鋼除塵灰中加入粘結(jié)劑和相應(yīng)的添加劑，經(jīng)攪拌后壓球，再將球烘干后，返回不銹鋼直接入爐回收。此方法只能在還原期加入除塵灰壓球，由于還原劑有限不能很好的回收有價元素，同時受到鋼水溫度和鋼水質(zhì)量的限制，不能大量使用除塵灰壓球，長期使用這種方式會導致煙道富集鋅，影響收塵效果和損毀收塵設(shè)備。2、廠內(nèi)循環(huán)使用作為燒結(jié)礦配料，這種方式只能在有專用高爐冶煉不銹鋼鋼水的廠家使用，因除塵灰含鐵低，含有害雜質(zhì)高，致使燒結(jié)礦貧化不利于高爐冶煉，不銹鋼除塵灰由于其含有鎳、鉻等元素，對普碳鋼質(zhì)量會造成嚴重的影響。上述的國內(nèi)不銹鋼除塵灰再生利用的回收工藝投入成本高、能耗大，回收率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)的回收工藝投入成本高、回收率低。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法，包括以下步驟a、在用中頻爐和電爐冶煉不銹鋼鋼水的過程中，將中頻爐冶煉的鋼水溫度控制在1550 1600°C，出鋼到倒轉(zhuǎn)鋼包中時，向倒轉(zhuǎn)鋼包中勻速加入50 IOOkg/噸鋼的除塵灰；b、中頻爐出鋼完畢后，再將電爐冶煉的鋼水溫度控制到1550 1600°C，出鋼到倒轉(zhuǎn)鋼包中，得到含還原鉻、鎳的鋼水。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，上述方法的步驟a中，所述的不銹鋼除塵灰的加入比例為倒轉(zhuǎn)鋼包中鋼水的50Kg/噸鋼。
其中，上述不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法的步驟a中，所述的加入不銹鋼除塵灰是指在倒轉(zhuǎn)鋼包底部見鋼水開始加入不銹鋼除塵灰，至出鋼2/3時加完。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，上述方法所述的中頻爐及電爐出鋼鋼水溫度為1600°C。其中，上述不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法的步驟a中，所述的中頻爐鋼水中按質(zhì)量百分比含有Cr2. 40 2. 80%、Ν 9. 20 9. 40%。其中，上述不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法的步驟b中，所述的電爐鋼水按質(zhì)量百分比含有Si (硅)彡0.2%。本發(fā)明利用中頻爐鋼水和電爐鋼水具有較高含量的Si的特點，進行還原，在還原不銹鋼除塵灰的Cr (鉻)、Ni (鎳)的同時，去除部分冶煉本身不需要的Si，涉及的反應(yīng)式如下
Cr203+3/2Si == 2Cr+3/2Si022Ni02+2Si == 2Ni+3/2Si02由于不銹鋼除塵灰本身不導電，不能在中頻爐內(nèi)產(chǎn)生渦流，直接加入到爐內(nèi)會產(chǎn)生大量爐渣，不利于生產(chǎn)。因此在生產(chǎn)過程中，在中頻爐出鋼時勻速加入不銹鋼除塵灰，利用鋼水的溫度，使之具備還原的熱力學條件，利用出鋼的強大攪拌增加反應(yīng)的動力條件，從而增大還原效果。利用電爐鋼水溫度、鋼液中的Si含量及出鋼時的沖擊力，對倒轉(zhuǎn)鋼包里不銹鋼除塵灰中未完全還原的鉻、鎳、鐵的氧化物，進行二次還原反應(yīng)，使不銹鋼除塵灰中的貴金屬回收得更徹底。不銹鋼酸洗脫磷工藝和電爐四孔除塵沉降室產(chǎn)生的除塵灰中含有較多的Cr、Ni等貴金屬，利用中頻爐冶煉過程工藝優(yōu)化，進行無害回收處理，貴金屬Cr、Ni回收率達到90%，該工藝利用中頻鋼水本身熱能和化學反應(yīng)熱回收，無能源消耗，大大節(jié)約了回收工藝的成本。


圖1不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法的工藝流程圖
具體實施例方式不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法，包括以下步驟a、在用中頻爐和電爐冶煉不銹鋼鋼水的過程中，當中頻爐鋼水溫度控制在1550 1600°C出鋼到倒轉(zhuǎn)鋼包中時，按噸鋼加入50 IOOkg不銹鋼除塵灰的比例，向倒轉(zhuǎn)鋼包中勻速加入不銹鋼除塵灰，加不銹鋼除塵灰的過程大約需要3 8分鐘；b、中頻爐出鋼完畢后，待電爐鋼水溫度控制到1550 1600°C后，電爐開始出鋼到倒轉(zhuǎn)鋼包，電爐從開始出鋼到出鋼完畢大約需要8 10分鐘，利用電爐鋼水溫度、鋼液中的Si含量及出鋼時的沖擊力，對鋼包里不銹鋼除塵灰內(nèi)未完全還原的鉻氧化物、鎳氧化物進行二次還原反應(yīng)，從而得到含還原鉻、鎳的鋼水。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，上述方法的步驟a中，所述的不銹鋼除塵灰的加入比例為中頻爐鋼水的50Kg/噸鋼。其中，上述不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法的步驟a中，所述的加入不銹鋼除塵灰是指在倒轉(zhuǎn)鋼包底部見鋼水開始加入不銹鋼除塵灰，至出鋼2/3時加完。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，上述方法所述的中頻爐及電爐出鋼鋼水溫度為1600°C。此溫度便于中頻爐及電爐鋼水中的Si能更好的對不銹鋼除塵灰內(nèi)的鉻氧化物、鎳氧化物進行還原。其中，上述不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法的步驟a中，所述的中頻爐鋼水中按質(zhì)量百分比含有Cr2. 40 2. 80%、Ν 9. 20 9. 40%。其中，上述不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法的步驟b中，所述的電爐鋼水按質(zhì)量百分比含有Si彡O. 2%。通過上述方法，用中頻爐鋼水與電爐鋼水中的Si，對不銹鋼除塵灰中的氧化鉻、氧化鎳進行還原置換后，得到的金屬鉻、金屬鎳進入到在倒轉(zhuǎn)鋼包中的混合鋼水中，與其一同作為后續(xù)加工的原料使用?？梢宰鳛檫M入脫硅轉(zhuǎn)爐、AOD (氬氧脫碳)、GOR等的初煉母液。
由于不銹鋼除塵灰本身不導電，不能在中頻爐內(nèi)產(chǎn)生渦流，直接加入到爐內(nèi)會產(chǎn)生大量爐渣，不利于生產(chǎn)。因此在生產(chǎn)過程中，在中頻爐出鋼時勻速加入不銹鋼除塵灰，利用鋼水的溫度，使之具備還原的熱力學條件，利用出鋼的強大攪拌增加反應(yīng)的動力條件，從而增大還原效果。若本發(fā)明提供的方法與電弧爐配合則需注意控制電弧爐出鋼渣量，在混沖時不能出渣，防止除塵灰裹入渣中從而影響還原效果。工作時會產(chǎn)生少量煙塵，需進行除塵后無害化處理。實施例1中頻爐鋼水(按質(zhì)量百分比含有Cr2. 60%、Ni9. 29%)溫度控制在1600°C，將鋼水倒入倒轉(zhuǎn)鋼包時，按噸鋼加入50kg不銹鋼除塵灰的比例，勻速加入，此過程大約需要5分鐘時間。待中頻爐出鋼完畢后，將倒轉(zhuǎn)包吊至電爐，待電爐鋼水溫度控制到1600°C，電爐開始出鋼，電爐鋼水中含有SiO. 2%。加入到倒轉(zhuǎn)鋼包前，不銹鋼除塵灰中鉻氧化物、鎳氧化物含量約為5%和3%，經(jīng)過還原處理后，取樣爐渣中鉻氧化物、鎳氧化物含量約為O. 5%和O. 3%。每噸除塵灰回收金屬Cr31. 15kg, Ni21kg。實施例2中頻爐鋼水(按質(zhì)量百分比含有Cr2. 60%、Ni9. 29%)溫度控制在1600°C，將鋼水倒入倒轉(zhuǎn)鋼包時，按噸鋼加入IOOkg不銹鋼除塵灰的比例，勻速加入，此過程大約需要5分鐘時間。待中頻爐出鋼完畢后，將倒轉(zhuǎn)包吊至電爐，待電爐鋼水溫度控制到1600°C，電爐開始出鋼，電爐鋼水中含有SiO. 2%。加入到倒轉(zhuǎn)鋼包前，不銹鋼除塵灰中鉻氧化物、鎳氧化物含量約為5%和3%，經(jīng)過還原處理后，取樣爐渣中鉻氧化物、鎳氧化物含量約為O. 8%和O. 5%。每噸除塵灰回收金屬Cr29. 28kg, Nil9. 61kg。
權(quán)利要求
1.不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法，包括以下步驟 a、在用中頻爐和電爐冶煉不銹鋼鋼水的過程中，將中頻爐冶煉的鋼水溫度控制在1550 1600°C，出鋼到倒轉(zhuǎn)鋼包中時，向倒轉(zhuǎn)鋼包中勻速加入50 IOOkg/噸鋼的除塵灰； b、中頻爐出鋼完畢后，再將電爐冶煉的鋼水溫度控制到1550 1600°C，出鋼到倒轉(zhuǎn)鋼包中，得到含還原鉻、鎳的鋼水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法，其特征在于步驟a中所述的不銹鋼除塵灰的加入比例為50Kg/噸鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法，其特征在于步驟a中，所述的加入不銹鋼除塵灰是指在倒轉(zhuǎn)鋼包底部見鋼水后，開始加入不銹鋼除塵灰，至出鋼2/3時加完。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法，其特征在于中頻爐及電爐出鋼鋼水溫度為1600°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法，其特征在于步驟a中所述的中頻爐鋼水中按質(zhì)量百分比含有Cr2. 40 2. 80%、Ni9. 20 9. 40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法，其特征在于步驟b中所述的電爐鋼水按質(zhì)量百分比含有Si ^ O. 2%。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬冶煉領(lǐng)域。具體地說，涉及一種不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)的回收工藝投入成本高、回收率低。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳的方法，包括以下步驟a、在用中頻爐和電爐冶煉不銹鋼鋼水的過程中，將中頻爐冶煉的鋼水溫度控制在1550～1600℃，出鋼到倒轉(zhuǎn)鋼包中時，向倒轉(zhuǎn)鋼包中勻速加入50～100kg/噸鋼的除塵灰；b、中頻爐出鋼完畢后，再將電爐冶煉的鋼水溫度控制到1550～1600℃，出鋼到倒轉(zhuǎn)鋼包中，得到含還原鉻、鎳的鋼水。本發(fā)明為從不銹鋼除塵灰中回收鉻、鎳提供了一種低成本、高回收率的新方法。
文檔編號C22B7/02GK103014356SQ201210580120
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者肖猷斌, 胡顯東, 胡斌, 劉家勇 申請人:四川西南不銹鋼有限責任公司