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鋼渣回收提純鐵的技術(shù)

作者來(lái)源:開(kāi)元機(jī)械       發(fā)布時(shí)間: 2017-03-10 03:28
導(dǎo)讀:鋼渣是煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣,數(shù)量約為鋼產(chǎn)量的15%~20%。近年來(lái),隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展,鋼渣的排放量也隨之增加。鋼渣中含有相當(dāng)數(shù)量的鐵,平均含金屬鐵約為10%左右。不

鋼渣是煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣,數(shù)量約為鋼產(chǎn)量的15%~20%。近年來(lái),隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展,鋼渣的排放量也隨之增加。鋼渣中含有相當(dāng)數(shù)量的鐵,平均含金屬鐵約為10%左右。不同品種的鋼渣,可以作不同的用途。TFe高的鋼渣可以作煉鋼原料、煉鐵原料,以及作燒結(jié)原料用,剩下的尾渣一般用于筑路、回填、制造鋼渣水泥等。太鋼集團(tuán)臨汾鋼鐵有限公司年排轉(zhuǎn)爐鋼渣量30萬(wàn)t,轉(zhuǎn)爐廢渣中鐵的含量為17%~28%。這些轉(zhuǎn)爐鋼渣除部分綜合利用外,其余全部堆放在東王渣場(chǎng)。綜合回收轉(zhuǎn)爐渣中的這部分鐵,對(duì)節(jié)約企業(yè)資源、降低環(huán)境污染、增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,有很大的長(zhǎng)遠(yuǎn)和現(xiàn)實(shí)意義。為此,本試驗(yàn)以臨鋼鋼渣為原料,進(jìn)行了回收鐵的工藝研究。

 

一、試驗(yàn)原料及方法

(一)試驗(yàn)原料

試驗(yàn)鋼渣樣取自太鋼集團(tuán)臨汾鋼鐵有限公司。該鋼渣樣中,主要礦物成分為硅酸二鈣、硅酸三鈣、氧化鈣和玻璃體。經(jīng)工藝礦物學(xué)研究證明,鋼渣中金屬鐵粒度分布極不均勻,磁鐵礦、赤、褐鐵礦結(jié)晶粒度細(xì)微,與硅鈣質(zhì)固溶體嵌布關(guān)系密切,較難單體解離。通過(guò)選礦可直接回收的金屬礦物,主要有金屬鐵、磁鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦。

鋼渣經(jīng)多元素化學(xué)分析,其組成見(jiàn)表1。

表1  化學(xué)多元素分析結(jié)果

元素 TFe FeO Si02 A1203 CaO Mg0 S P K20 Na20
含量/% 23.08 20.20 16.16 4.20 46.88 4.82 0.18 0.36 0.18 0.17

(二)試驗(yàn)方法

結(jié)合鋼渣性質(zhì),分別進(jìn)行了濕式弱磁選和濕式強(qiáng)磁選對(duì)比試驗(yàn),從而得到合適的工藝路線(xiàn)。

二、試驗(yàn)結(jié)果及討論

(一)濕式弱磁選試驗(yàn)

1、濕式磁選磨礦細(xì)度試驗(yàn)

鋼渣濕式磁選磨礦細(xì)度試驗(yàn)是在弱磁場(chǎng)中進(jìn)行的。試驗(yàn)固定磁場(chǎng)強(qiáng)度0.16T,磨礦細(xì)度分別為-200目產(chǎn)品的含量60%、70%、80%、90%、95%。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得鐵品位、回收率與磨礦細(xì)度關(guān)系,如圖1所示。

由圖1可以看出,磨礦細(xì)度對(duì)鐵精礦的鐵品位與回收率有較大影響。在磨礦細(xì)度-200目70%時(shí),鐵回收率約為64%,品位約為59%;在磨礦細(xì)度-200目80%時(shí),鐵回收率提高到了約66%,但品位下降到了約50%。綜合考慮各方面因素,磨礦細(xì)度以-200目占75%為宜。

磨礦細(xì)度與鐵品位、回收率關(guān)系

2、濕式弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

鋼渣濕式磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn),是在固定磨礦細(xì)度-200目92%,磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為0. 16T,0.145T、0.125T、0.10T下進(jìn)行的。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得鐵品位、回收率與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,如圖2所示。

磁場(chǎng)強(qiáng)度與鐵品位、回收率關(guān)系

從圖2可以看出,隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度增加,鐵精礦的品位有所下降,但都在50%以上,回收率明顯提高。在磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.175T時(shí),達(dá)到了66.75%。因此,本次試驗(yàn)選弱磁場(chǎng)強(qiáng)度0.175T較為理想。

3、濕式弱磁選試驗(yàn)結(jié)果及分析

鋼渣濕式弱磁選驗(yàn)證試驗(yàn),是在固定磨礦細(xì)度-200目75%、磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.175T的條件下進(jìn)行的。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2  濕式弱磁選驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

產(chǎn)品名稱(chēng) 產(chǎn)率/% 全鐵品位/% 全鐵回收率/%
鐵精礦 31.00 60.60 66.99
尾渣 69.00 13.42 33.01
原渣 100.00 28.98 100.00

從表2可以看出,鐵精礦產(chǎn)率為31.00%,鐵精礦品位可以達(dá)到60.60%,全鐵回收率為“66.99%,試驗(yàn)結(jié)果比較理想。

(二)濕式強(qiáng)磁選試驗(yàn)

1、濕式強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

試驗(yàn)鋼渣樣中有弱磁性礦物赤、褐鐵礦,為了進(jìn)一步回收這部分赤、褐鐵礦中的鐵,進(jìn)行了濕式強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)用原料為濕式弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度驗(yàn)證試驗(yàn)的弱磁尾渣。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得鐵品位、回收率與磁場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系,如圖3所示。

磁場(chǎng)強(qiáng)度與鐵品位、回收率關(guān)系

從圖3可以看出,隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化,鐵精礦品位變化不大,回收率有所增加。但強(qiáng)磁選精礦品位僅僅有20%左右,無(wú)法獲得合格的鐵精礦。

2、濕式強(qiáng)磁選再磨細(xì)度試驗(yàn)

從鋼渣濕式強(qiáng)磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn),強(qiáng)磁選精礦品位僅僅只有20%左右,這可能是因?yàn)殇撛谐?、褐鐵礦結(jié)晶粒度細(xì)小,沒(méi)有達(dá)到單體解離原因。因此,進(jìn)行了強(qiáng)磁選再磨細(xì)度試驗(yàn),試驗(yàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度1.278T,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3  弱磁選尾渣強(qiáng)磁選磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

磨礦時(shí)間/mm 產(chǎn)品名稱(chēng) 產(chǎn)率/% 品位/% 回收率/%
TFe TFe
15 鐵精礦
尾渣
磁選尾渣
38.93
61.07
100.00
24.00
5.00
12.39
75.38
24.63
100.00
20 鐵精礦
尾渣
磁選尾渣
40.88
59.12
100.00
25.58
5.10
13.48
77.60
22.40
100.00

從表3可以看出,弱磁選尾渣經(jīng)過(guò)再磨,在同一磁感應(yīng)強(qiáng)度下進(jìn)行選別,鐵精礦品位只能達(dá)到24%~25%,距合格的鐵精礦質(zhì)量要求相差甚遠(yuǎn),而且入選弱磁選尾渣鐵品位只有13%~14%。繼續(xù)提高再磨細(xì)度,勢(shì)必增加磨礦成本,經(jīng)濟(jì)上不夠合理,因而沒(méi)有必要繼續(xù)深入研究。

(三)鐵精礦質(zhì)量檢驗(yàn)分析

為了檢查選礦產(chǎn)品質(zhì)量,特進(jìn)行了鐵精礦質(zhì)量分析,鐵精礦質(zhì)量分析結(jié)果詳見(jiàn)表4。

表4  鋼渣濕式弱磁選鐵精礦和尾渣多項(xiàng)化學(xué)分析結(jié)果(%)

組分 TFe Si02 S P Cu Pb Zn Sn K20 Na20 As
鐵精礦 60.60 4.56 0.12 0.28 0.025 0.076 0.011 0.001 0.77 0.047 0.004
尾渣 13.42 37.70 0.10 0.24 0.016 0.071 0.009 0.001 0.65 0.041 0.001

從表4的試驗(yàn)結(jié)果分析可知,濕式弱磁選工藝可以從該鋼渣中選出品位為60%以上的鐵精礦。但是,該鐵精礦含磷超標(biāo),需在冶煉過(guò)程中注意除磷。

三、結(jié)論

(一)將鋼渣在磨礦細(xì)度-200目75%,磁場(chǎng)強(qiáng)度0.175T的條件下進(jìn)行濕式弱磁選,研究結(jié)果表明:鐵精礦產(chǎn)率31.00%,選礦比3.23,鐵精礦品位可以達(dá)到60.60%,全鐵回收率為66.99%。

(二)濕式弱磁選工藝可以從該鋼渣中選出品位為60%以上的鐵精礦。但是,該鐵精礦含磷超標(biāo)。

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