專利名稱：硫酸渣廢料回收利用新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵的冶煉技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于煉鐵工業(yè)的硫酸渣廢料回收利用新工藝。
硫酸渣中含有大量的鐵，如果能夠合理利用這部分含鐵資源，使他們能成為原料用于鋼鐵工業(yè)，那么就可以做到變廢為寶，同時也在一定程度上解決了環(huán)境污染問題。
作為煉鐵原料，首先要求有較高的鐵品位，含鐵量一般在55％以上，甚至60％以上，其次要求原料成型為具有一定大小和冷、熱強(qiáng)度的球團(tuán)，保證在煉鐵過程中不粉碎、不破裂。同時還要求原料中含有盡可能少的硫和磷元素，以免影響鋼鐵的質(zhì)量。
硫酸渣廢料不能直接用于煉鐵原料是因為(1)硫酸渣的顆粒較細(xì)，不能直接入爐，必須制成具有一定強(qiáng)度的球團(tuán)才能入爐。(2)硫酸渣的鐵品位較低，一般含鐵量在50％以下，必須經(jīng)過選礦提高硫酸渣的品位。(3)硫酸渣中還有一定數(shù)量沒有完全燃燒的硫，它的含量一般在1％以上，煉鐵前必須降低硫酸渣中的硫含量。因此，在把硫酸渣用于煉鐵前必須經(jīng)過一定的處理過程，使其符合煉鐵原料要求才能用于煉鐵工業(yè)。
現(xiàn)有的處理方法包括以下步驟(1)浮選、重選或磁選，目的是提高硫酸渣的含鐵品位，減少硫酸渣的硫含量。(2)采用燒結(jié)的方式將硫酸渣摻入鐵精礦中，加入膠粘劑，混勻后經(jīng)圓盤造球，最后燒結(jié)成具有一定強(qiáng)度的燒結(jié)球團(tuán)?；?qū)⒘蛩嵩鼡饺腓F精礦中，使用有機(jī)粘合劑，在低溫條件下焙燒固化使之形成球團(tuán)。該方法的缺點(diǎn)在于制備燒結(jié)球團(tuán)時消耗大量的熱量，同時燒結(jié)時會產(chǎn)生大量的空氣污染，而且燒結(jié)時強(qiáng)大的熱氣流還會將細(xì)小的硫酸渣顆粒吹跑，造成不必要的浪費(fèi)和大量的粉塵污染。而采用低溫固化的工藝所制成的球團(tuán)的熱強(qiáng)度達(dá)不到要求，會影響煉鐵企業(yè)的正常生產(chǎn)。因此，采用這種燒結(jié)或低溫固化的方法不適應(yīng)硫酸渣廢料的大量回收利用。
實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是在對硫酸渣進(jìn)行浮選、重選或磁選后的工藝流程中，采用冷固結(jié)模壓造塊工序，在所要模壓造塊的硫酸渣、硫酸渣與鐵精礦混合料、硫酸渣與含鐵廢料混合料中，按給定的比例配入膠粘劑、固化劑及添加劑，經(jīng)攪拌機(jī)充分混勻后，在沖壓機(jī)或?qū)亯簷C(jī)上進(jìn)行壓塊，壓出的成品為球形、橢球形、扁橢球形、圓柱形、非圓柱形、方形、矩形等各種形狀。并采用自然放置或人工養(yǎng)護(hù)的方法使球團(tuán)達(dá)到最佳的強(qiáng)度性能，即可用于冶金生產(chǎn)。
在模壓造塊工序中，配入的粘合劑可以采用有機(jī)膠粘劑、無機(jī)膠粘劑或有機(jī)、無機(jī)兩種膠粘劑的聯(lián)合使用。具體為當(dāng)采用有機(jī)膠粘劑時，其配入量一般為硫酸渣的1％～10％。使用時，首先將硫酸渣與膠粘劑混合，然后根據(jù)需要加入適量的固化劑、引發(fā)劑等添加劑，充分混勻后在沖壓機(jī)或?qū)亯呵驒C(jī)上進(jìn)行壓塊，自然放置到強(qiáng)度達(dá)到要求后即可用于冶金生產(chǎn)。
當(dāng)采用無機(jī)膠粘劑時，其最佳配入量為硫酸渣的2％～12％。使用時將硫酸渣與膠粘劑和水一起混合，然后根據(jù)需要加入用于增強(qiáng)強(qiáng)度的細(xì)顆粒礦物填料的添加劑，其用量一般為硫酸渣的0.5％～1％。加入后充分混勻，最后在沖壓機(jī)或?qū)亯呵驒C(jī)上進(jìn)行壓塊，自然放置到強(qiáng)度達(dá)到要求后即可用于冶金生產(chǎn)。
在進(jìn)行壓塊時也可以聯(lián)合使用有機(jī)膠粘劑和元機(jī)膠粘劑，使用時，首先將2％～10％的無機(jī)膠粘劑與硫酸渣以及水一起混合，然后加入1％～5％的有機(jī)膠粘劑和其它的添加劑，充分混勻后在沖壓機(jī)或?qū)亯呵驒C(jī)上進(jìn)行壓塊，自然放置到強(qiáng)度達(dá)到要求后即可用于冶金生產(chǎn)。
按照上述工藝方法，可以有效的回收利用硫酸渣，由于在處理硫酸渣時采用冷固結(jié)工序進(jìn)行模壓造塊，不用燒結(jié)和高溫焙燒，而且生產(chǎn)的冷固結(jié)球團(tuán)具有優(yōu)良的生球落下強(qiáng)度和干球抗壓強(qiáng)度性能，以及具有抗水、抗風(fēng)化、抗老化等性能，尤其是當(dāng)使用聯(lián)合膠粘劑時，生球的落下強(qiáng)度大；干球的冷抗壓強(qiáng)度及熱抗壓強(qiáng)度高，高溫時球團(tuán)不裂口，不破裂。因此，處理后的硫酸渣冷固球團(tuán)用于煉鐵時具備了良好的高溫強(qiáng)度和還原性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該新工藝具有設(shè)備單、制作方便、工藝流程短、設(shè)備投資少、節(jié)能以及無污染等優(yōu)點(diǎn)。
在模壓造塊工序中，配入的膠粘劑可以為有機(jī)膠粘劑、無機(jī)膠粘劑或有機(jī)、無機(jī)兩種膠粘劑的聯(lián)合使用。其中，有機(jī)膠粘劑采用的是脲醛樹脂、酚醛樹脂、淀粉改性膠、白乳膠、瀝青、纖維素以及聚乙烯醇等，它們的用量一般為硫酸渣的1％～10％。使用時，首先將硫酸渣與膠粘劑混合，然后根據(jù)需要加入適量的固化劑如爐化銨，苯磺酸鈉；添加劑如紙漿纖維、丙綸短纖維等，充分混勻后在沖壓機(jī)或?qū)亯呵驒C(jī)上進(jìn)行壓塊，自然放置到強(qiáng)度達(dá)到要求后即可用于冶金生產(chǎn)。
無機(jī)膠粘劑采用的石膏、水泥、石灰等，其最佳配入量為硫酸渣的2％～12％。使用時將硫酸渣與膠粘劑和水一起混合，然后根據(jù)需要加入其它添加劑，如增強(qiáng)強(qiáng)度的細(xì)顆粒礦物填料，有偏硅酸鈉增強(qiáng)劑、發(fā)泡劑、速凝劑、聚合物短纖維等。它們的用量一般為硫酸渣的0.5％～1％之間。加入后充分混勻，最后在沖壓機(jī)或?qū)亯呵驒C(jī)上進(jìn)行壓塊，自然放置到強(qiáng)度達(dá)到要求后即可用于冶金生產(chǎn)。
在壓塊時也可以聯(lián)合使用有機(jī)膠粘劑和無機(jī)膠粘劑，可以使用以上提到的有機(jī)膠粘劑中任意一種或兩種與無機(jī)膠粘劑中的一種混合使用。使用時，首先將2％～10％的無機(jī)膠粘劑與硫酸渣以及水一起混合，然后加入1％～5％的有機(jī)膠粘劑和其它的添加劑，充分混勻后在沖壓機(jī)或?qū)亯呵驒C(jī)上進(jìn)行壓塊，自然放置到強(qiáng)度達(dá)到要求后即可用于冶金生產(chǎn)。
在本發(fā)明中，對于使用的有機(jī)膠粘劑來說，使用脲醛樹脂的生球落下強(qiáng)度要好一些，但使用酚醛樹脂的干球強(qiáng)度要更好些。這是因為脲醛樹脂膠粘劑在常溫時的固化速度較快。因此使用脲醛樹脂作膠粘劑的球團(tuán)的生球強(qiáng)度較大。而經(jīng)充分固化后的酚醛樹脂較脲醛樹脂的強(qiáng)度大，且具有較好的耐高溫性能，所以使用酚醛樹脂作膠粘劑的球團(tuán)的干球強(qiáng)度大。樹脂膠粘劑和纖維不僅提供了較高的生球強(qiáng)度，而且由于有機(jī)樹脂和纖維的存在，球團(tuán)在高溫時會引起有機(jī)物的燃燒，一方面使其周圍礦物熔化提高了球團(tuán)的高溫強(qiáng)度，另一方面，燃燒后的有機(jī)物留下的空隙提高了球團(tuán)與還原氣體的接觸面積，提高了球團(tuán)的還原性。用有機(jī)膠粘劑和無機(jī)膠粘劑共同配制的耐高溫膠粘劑，它的特點(diǎn)是；生球落下強(qiáng)度大，干球的冷抗壓強(qiáng)度及熱抗壓強(qiáng)度高，高溫時球團(tuán)不裂口、不破裂。
權(quán)利要求
1.一種硫酸渣廢料回收利用新工藝，其特征在于在對硫酸渣進(jìn)行浮選、重選或磁選后的工藝流程中，采用冷固結(jié)模壓造塊工序，在所要模壓造塊的硫酸渣、硫酸渣與鐵精礦混合料、硫酸渣與含鐵廢料混合料中，按照給定的比例配入膠粘劑、固化劑及添加劑，在攪拌機(jī)中充分混勻，然后在沖壓機(jī)或?qū)亯簷C(jī)上進(jìn)行壓塊，壓出的成品為球形、橢球形、扁橢球形、圓柱形、非圓柱形、方形、矩形等各種形狀，并采用自然放置或人工養(yǎng)護(hù)的方法使冷固球團(tuán)達(dá)到最佳的強(qiáng)度性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸渣廢料回收利用新工藝，其特征在于在模壓造塊工序中，配入的膠粘劑可以采用有機(jī)膠粘劑、無機(jī)膠粘劑或有機(jī)、無機(jī)兩種膠粘劑的聯(lián)合使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫酸渣廢料回收利用新工藝，其特征在于當(dāng)采用有機(jī)膠粘劑時，其配入量一般為硫酸渣的1％～10％。使用時，首先將硫酸渣與膠粘劑混合，然后根據(jù)需要加入適量的固化劑和添加劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硫酸渣廢料回收利用新工藝，其特征在于有機(jī)膠粘劑采用的是脲醛樹脂、酚醛樹脂、淀粉改性膠、白乳膠、瀝青、纖維素以及聚乙烯醇；固化劑采用的是爐化銨、苯磺酸鈉，添加劑采用的是紙漿纖維、丙綸短纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫酸渣廢料回收利用新工藝，其特征在于當(dāng)采用無機(jī)膠粘劑時，其最佳配入量為硫酸渣的2％～12％。使用時將硫酸渣與膠粘劑和水一起混合，然后根據(jù)需要加入用于增強(qiáng)強(qiáng)度的細(xì)顆粒礦物填料的添加劑，其用量一般為硫酸渣的0.5％～1％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硫酸渣廢料回收利用新工藝，其特征在于無機(jī)膠粘劑采用的是石膏、水泥、石灰；用于增強(qiáng)強(qiáng)度的細(xì)顆粒礦物填料的添加劑采用的是偏硅酸鈉增強(qiáng)劑、發(fā)泡劑、速凝劑、聚合物短纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫酸渣廢料回收利用新工藝，其特征在于在進(jìn)行壓塊時也可以采用有機(jī)膠粘劑和無機(jī)膠粘劑聯(lián)合使用，首先將2％～10％的無機(jī)膠粘劑與硫酸渣以及水一起混合，然后加入1％～5％的有機(jī)膠粘劑和其它的添加劑，充分混勻后在沖壓機(jī)或?qū)亯呵驒C(jī)上進(jìn)行壓塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸渣廢料回收利用新工藝，其特征在于在所要模壓造塊的硫酸渣中，可以使用純硫酸渣廢料，也可以采用硫酸渣與0～30％的鐵精礦混合料或硫酸渣與0～30％的含鐵廢料混合料，其中，含鐵廢料可以采用氧化鐵皮、煙道灰、煉鐵污泥。
全文摘要
本發(fā)明為煉鐵技術(shù)領(lǐng)域提供一種硫酸渣廢料回收利用新工藝。其主要特點(diǎn)在于在對硫酸渣進(jìn)行浮選、重選或磁選后的工藝流程中，采用冷固結(jié)模壓造塊工序，在所要模壓造塊的硫酸渣中，按照給定的比例配入膠粘劑、固化劑及添加劑，在攪拌機(jī)中充分混勻，然后在沖壓機(jī)或?qū)亯簷C(jī)上進(jìn)行壓塊，壓出球形或橢球形等各種形狀的成品，采用自然放置或人工養(yǎng)護(hù)的方式使冷固球團(tuán)達(dá)到最佳的強(qiáng)度性能，即可用于冶金生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用該工藝可以有效的回收利用硫酸渣，并具有設(shè)備簡單、制作方便、工藝流程短、設(shè)備投資少、節(jié)能以及無污染等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B09B3/00GK1425509SQ02135839
公開日2003年6月25日 申請日期2002年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月27日
發(fā)明者謝海泉, 謝海濤 申請人:謝海泉