一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，包括以下步驟：（1）調(diào)漿：將鋼鐵冶煉除塵灰加入高效攪拌桶內(nèi)，加水完成調(diào)漿，得到鋼鐵冶煉除塵灰礦漿；（2）水浸濃縮：將所述鋼鐵冶煉除塵灰礦漿加入至選礦廠精礦濃縮機(jī)，與鐵精粉礦漿一起濃縮并完成水浸；（3）過濾：所述濃縮機(jī)的底流進(jìn)入過濾機(jī)，過濾，得到含水12%-15%燒結(jié)原料。本發(fā)明還提供一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)，其特征在于:包括輸送系統(tǒng)、調(diào)漿系統(tǒng)和濃縮過濾系統(tǒng)，所述輸送系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的上游，所述濃縮過濾系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的下游，所述濃縮過濾系統(tǒng)包括濃縮機(jī)和過濾機(jī)。本發(fā)明一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝和系統(tǒng)，利用現(xiàn)有選礦廠的濃縮過濾設(shè)備和工藝脫除除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬，設(shè)備成本低，工藝效率高且實(shí)用。
【專利說明】—種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，本發(fā)明還涉及脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高爐冶煉技術(shù)的不斷進(jìn)步，堿金屬對(duì)高爐冶煉的危害日漸受到重視，主要表現(xiàn)在兩方面，一是降低焦炭的粒度、強(qiáng)度和降低燒結(jié)礦、球團(tuán)礦的強(qiáng)度，影響高爐料柱的透氣性；二是侵蝕爐壁，縮減高爐內(nèi)襯壽命。研究數(shù)據(jù)表明:堿金屬對(duì)高爐的危害以鉀尤為嚴(yán)重，當(dāng)高爐原料中K2O含量大于1.15kg/t時(shí)，焦炭反應(yīng)后的強(qiáng)度約降低40%，當(dāng)K2O含量大于2.15kg/t時(shí)，燒結(jié)礦的低溫還原粉化率約提高30%。入爐堿負(fù)荷與高爐利用系數(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)也表明，入爐堿負(fù)荷≤6kg時(shí)，高爐利用系數(shù)為1.8t/m3.d，入爐堿負(fù)荷≤5kg時(shí)，高爐利用系數(shù)為2.0t/m3.d。這些都充分說明，降低堿負(fù)荷，對(duì)高爐長(zhǎng)壽、順行和提高各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)十分有利。
[0003]高爐內(nèi)的堿金屬60%以上來自燒結(jié)礦，降低高爐堿負(fù)荷首先應(yīng)降低燒結(jié)礦中堿金屬含量，燒結(jié)原料中占絕對(duì)量的鐵精粉所含堿金屬很難再降低，而配加的鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬卻有非常大的降低空間。鋼鐵冶煉產(chǎn)生的除塵灰有多種，包括燒結(jié)機(jī)頭灰、煉鋼精煉灰和煉鋼二次除塵灰等。鋼鐵冶煉除塵灰中的堿金屬可通過水洗脫除，但一般需要專門的攪拌水洗設(shè)備，在鋼鐵冶煉領(lǐng)域，投入過大，很少被工業(yè)實(shí)施。目前國(guó)內(nèi)大部分鋼廠鋼鐵冶煉除塵灰的利用都是采取未經(jīng)任何處理直接返回?zé)Y(jié)的辦法，而部分鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬含量>6%，堿金屬含量極高，資料表明燒結(jié)過程中89%的鉀進(jìn)入了燒結(jié)礦，僅11%的進(jìn)入粉塵，鈉近乎100%的進(jìn)入燒結(jié)礦，因此，降低燒結(jié)礦中堿金屬最有效的辦法是降低配加的除塵灰中堿金屬含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種作業(yè)高效的脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供一種投資小、成本低的脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的:
一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，包括以下步驟:
(1)調(diào)漿:將鋼鐵冶煉除塵灰加入高效攪拌桶內(nèi)，加水完成調(diào)漿，調(diào)漿濃度40%-60%，得到鋼鐵冶煉除塵灰礦衆(zhòng);
(2)水浸濃縮:將所述鋼鐵冶煉除塵灰礦漿加入至選礦廠精礦濃縮機(jī)，與鐵精粉礦漿一起完成濃縮；在所述濃縮機(jī)中，水浸時(shí)間2-5h，水浸濃度10%-40%。鐵精粉和鋼鐵冶煉除塵灰搭配可以作為燒結(jié)礦的原料，利用選礦廠鐵精粉礦漿需濃縮過濾后再進(jìn)行燒結(jié)形成燒結(jié)礦的工藝過程，在使用濃縮過濾工藝脫除鋼鐵冶煉除塵灰中的堿金屬時(shí)，與選礦廠選別后得到的鐵精粉礦漿一同進(jìn)入濃縮機(jī)，再經(jīng)濃縮過濾流程，產(chǎn)品可作為燒結(jié)礦原料，既實(shí)現(xiàn)了除塵灰脫堿，又不影響其原有的利用價(jià)值，而且環(huán)保。
[0007](3)過濾:所述濃縮機(jī)的底流進(jìn)入過濾機(jī)，過濾，得到含水12%_15%燒結(jié)原料。
[0008]所述鋼鐵冶煉除塵灰為燒結(jié)機(jī)頭灰、煉鋼精煉灰和煉鋼二次除塵灰，堿金屬含量^ 3%。鋼鐵冶煉除塵灰中的堿金屬主要是鈉和鉀。通常堿金屬含量指K2O和Na2O在鋼鐵冶煉除塵灰的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
[0009] 一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)，其特征在于:包括輸送系統(tǒng)、調(diào)漿系統(tǒng)和濃縮過濾系統(tǒng)，所述輸送系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的上游，所述濃縮過濾系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的下游，所述濃縮過濾系統(tǒng)包括濃縮機(jī)和過濾機(jī)。更具體地，所述輸送系統(tǒng)包括運(yùn)輸機(jī)和除塵灰輸送帶，調(diào)漿系統(tǒng)包括進(jìn)水管、高效攪拌桶、輸送泵和第一礦漿濃度計(jì)，所述濃縮過濾系統(tǒng)包括濃縮機(jī)、礦漿輸送管道、第二礦漿濃度計(jì)、過濾機(jī)和精礦輸送帶，除塵灰輸送帶連接運(yùn)輸機(jī)卸料端和高效攪拌桶進(jìn)料口，進(jìn)水管設(shè)置在高效攪拌桶上，輸送泵和第一礦漿濃度計(jì)設(shè)置在高效攪拌桶出料口處，輸送泵出料端與濃縮機(jī)進(jìn)料口連通，第二礦漿濃度計(jì)安裝在濃縮機(jī)出料口處，所述礦漿輸送管道連接濃縮機(jī)和過濾機(jī)，過濾機(jī)出料端連接精礦輸送帶。其中濃縮過濾系統(tǒng)可直接使用選礦廠的現(xiàn)有設(shè)備，無需另建。充分利用選礦廠現(xiàn)有的濃縮、過濾設(shè)備和工藝，使鋼鐵冶煉除塵灰經(jīng)過濃縮機(jī)，完成水浸，大部分堿金屬溶于水中，再經(jīng)過過濾機(jī)過濾，脫除堿金屬，堿金屬隨濃縮機(jī)溢流水進(jìn)入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)，部分由尾礦帶入尾礦庫(kù)，形成開路，不會(huì)造成選廠水中堿金屬離子循環(huán)富集。
[0010]為保證調(diào)漿系統(tǒng)的調(diào)漿濃度，所述進(jìn)水管上安裝有流量計(jì)，所述高效攪拌桶進(jìn)料口安裝有進(jìn)料裝置，所述進(jìn)料裝置包括電子稱。
[0011]本發(fā)明取得的有益效果:
1、鋼鐵冶煉除塵灰中的堿金屬可通過水洗脫除，但以往的脫除堿金屬過程需要專門的水洗攪拌設(shè)備，所用的濃縮過濾系統(tǒng)是選礦廠的常用設(shè)備，無需新建水洗設(shè)施，投資小、見效快。
[0012]2、對(duì)于堿金屬含量≤5的鋼鐵冶煉除塵灰，脫鉀率達(dá)到90%以上，脫鈉率達(dá)到90%以上；對(duì)于堿金屬含量< 5的鋼鐵冶煉除塵灰，脫鉀率達(dá)到85%以上，脫鈉率達(dá)到80%以上。
[0013]說明書附圖
圖1本發(fā)明一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0015]實(shí)施例1
1、脫除鋼鐵冶煉除塵灰中喊金屬的系統(tǒng)。
[0016]如圖1所示，一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)包括輸送系統(tǒng)，調(diào)漿系統(tǒng)，濃縮過濾系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)和調(diào)漿攪拌系統(tǒng)需要新建，濃縮過濾系統(tǒng)采用選礦廠原有的設(shè)備。
[0017]輸送系統(tǒng)包含運(yùn)輸機(jī)I及輸送皮帶2,輸送機(jī)I是汽車,另外輸送機(jī)I也可以是帶式運(yùn)輸機(jī)，根據(jù)實(shí)際需要決定；調(diào)漿系統(tǒng)的主體是高效攪拌桶4，高效攪拌桶4上安裝有進(jìn)水管3，進(jìn)水管3的管路中安裝有流量計(jì)，高效攪拌桶4的出料口安裝有輸送泵5及第一礦漿濃度計(jì)6 ;輸送皮帶2 —端接收輸送機(jī)I運(yùn)來的鋼鐵冶煉除塵灰，另一端將鋼鐵冶煉除塵灰運(yùn)輸至高效攪拌桶4的進(jìn)料口，高效攪拌桶4的進(jìn)料口安裝有進(jìn)料裝置，進(jìn)料裝置包括電子稱可控制加入鋼鐵冶煉除塵灰的重量。濃縮過濾系統(tǒng)包含濃縮機(jī)7、礦漿輸送管道8、第二礦漿濃度計(jì)9、過濾機(jī)10及精礦輸送帶11，濃縮機(jī)7采用選礦廠現(xiàn)有的精礦濃縮機(jī)，輸送泵5將攪拌好的礦漿泵入濃縮機(jī)7，濃縮機(jī)7出料口處安裝有第二礦漿濃度計(jì)9，并通過礦漿輸送管道8將濃縮的礦漿運(yùn)輸至過濾機(jī)10，經(jīng)過濾的燒結(jié)原料由精礦輸送帶11運(yùn)出。
[0018]工作時(shí)，運(yùn)輸系統(tǒng)將鋼鐵冶煉除塵灰運(yùn)輸至高效攪拌桶4，通過高效攪拌桶4的進(jìn)料裝置控制進(jìn)料量，通過進(jìn)水管3的流量計(jì)控制加入水的量，進(jìn)行調(diào)漿，調(diào)漿濃度可以設(shè)定，第一礦漿濃度計(jì)6也可對(duì)調(diào)漿濃度進(jìn)行監(jiān)控，調(diào)好的除塵灰礦漿通過輸送泵5泵入濃縮機(jī)7，進(jìn)行水浸，堿金屬溶于水中，濃縮機(jī)7的溢流水進(jìn)入選礦廠的水循環(huán)系統(tǒng)，出濃縮機(jī)7的物料有第二礦漿濃度計(jì)9監(jiān)控其濃度，并通過礦漿輸送管道8輸送至過濾機(jī)10過濾機(jī)10對(duì)物料進(jìn)一步脫水，同時(shí)脫除溶于水的堿金屬。
[0019]2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中喊金屬的工藝。
[0020]本實(shí)施例處理燒結(jié)機(jī)頭灰，其鐵含量29.3%，堿金屬含量15.6%。具體實(shí)施過程為: (O調(diào)漿:將燒結(jié)機(jī)頭灰運(yùn)輸至高效攪拌桶4，控制燒結(jié)機(jī)頭灰和水的加入量，經(jīng)調(diào)漿
得到質(zhì)量濃度40%的礦漿。
[0021](2)水浸濃縮:將調(diào)漿所得礦漿用輸送泵5泵入精礦濃縮機(jī)給料口，與鐵精粉礦漿一起濃縮水浸2h，水浸濃度20%，濃縮機(jī)7溢流水進(jìn)入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)。
[0022](3)過濾:濃縮機(jī)7底流給入過濾機(jī)10過濾，得到含水13%的燒結(jié)礦原料，將該含水燒結(jié)礦原料用精礦輸送帶11輸送到燒結(jié)原料庫(kù)，用于燒結(jié)。
[0023]結(jié)果:脫鉀率達(dá)到96.8%，脫鈉率達(dá)到93.1%。
[0024]實(shí)施例二
1、系統(tǒng)同實(shí)施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0025]步驟(2)中水浸2h,水浸濃度30%,其余步驟同實(shí)施例1。
[0026]結(jié)果:脫鉀率達(dá)到94.7%，脫鈉率達(dá)到92.5%。
[0027]實(shí)施例三
1、系統(tǒng)同實(shí)施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0028]步驟(2)中水浸5h,水浸濃度20%,其余步驟同實(shí)施例1。
[0029]結(jié)果:脫鉀率達(dá)到97.3%，脫鈉率達(dá)到93.0%。
[0030]實(shí)施例四
本實(shí)施例處理燒結(jié)機(jī)頭灰，其鐵含量32.8%，堿金屬含量8.7%。
[0031]1、系統(tǒng)同實(shí)施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0032](I)調(diào)漿:將燒結(jié)機(jī)頭灰運(yùn)輸至高效攪拌桶4，控制燒結(jié)機(jī)頭灰和水的加入量，經(jīng)調(diào)漿得到質(zhì)量濃度45%的礦漿。
[0033](2)水浸濃縮:將調(diào)漿所得礦漿用輸送泵5泵入精礦濃縮機(jī)給料口，與鐵精粉礦漿一起濃縮水浸2h，水浸濃度20%，濃縮機(jī)7溢流水進(jìn)入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)。
[0034](3)過濾:濃縮機(jī)7底流給入過濾機(jī)10過濾，得到含水12%_15%的燒結(jié)礦原料，將該含水燒結(jié)礦原料用精礦輸送帶11輸送到燒結(jié)原料庫(kù)，用于燒結(jié)。[0035]結(jié)果:脫鉀率達(dá)到95.6%，脫鈉率達(dá)到90.7%。
[0036]實(shí)施例五
本實(shí)施例處理燒結(jié)機(jī)頭灰，其鐵含量32.8%，堿金屬含量4.1%。
[0037]1、系統(tǒng)同實(shí)施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0038](I)調(diào)漿:將燒結(jié)機(jī)頭灰運(yùn)輸至高效攪拌桶4，控制燒結(jié)機(jī)頭灰和水的加入量，經(jīng)調(diào)漿得到質(zhì)量濃度40%的礦漿。
[0039](2)水浸濃縮:將調(diào)漿所得礦漿用輸送泵5泵入精礦濃縮機(jī)給料口，與鐵精粉礦漿一起濃縮水浸2h，水浸濃度20%，濃縮機(jī)7溢流水進(jìn)入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)。
[0040](3)過濾:濃縮機(jī)7底流給入過濾機(jī)10過濾，得到含水12%_15%的燒結(jié)礦原料，將該含水燒結(jié)礦原料用精礦輸送帶11輸送到燒結(jié)原料庫(kù)，用于燒結(jié)。
[0041]結(jié)果:脫鉀率達(dá)到90.6%，脫鈉率達(dá)到83.3%。
[0042]實(shí)施例六
本實(shí)施例處理煉鋼精煉灰，其鐵含量19.7%，堿金屬含量3.2%。
[0043]1、系統(tǒng)同實(shí)施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0044](I)調(diào)漿:將燒結(jié)機(jī)頭灰運(yùn)輸至高效攪拌桶4，控制燒結(jié)機(jī)頭灰和水的加入量，經(jīng)調(diào)漿得到質(zhì)量濃度50%的礦漿。
[0045](2)水浸濃縮:將調(diào)漿所得礦漿用輸送泵5泵入精礦濃縮機(jī)給料口，與鐵精粉礦漿一起濃縮水浸2h，水浸濃度20%，濃縮機(jī)7溢流進(jìn)入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)。
[0046](3)過濾:濃縮機(jī)7底流給入過濾機(jī)10過濾，得到含水12%_15%的燒結(jié)礦原料，將該含水燒結(jié)礦原料用精礦輸送帶11輸送到燒結(jié)原料庫(kù)，用于燒結(jié)。
[0047]結(jié)果:脫鉀率達(dá)到87.8%，脫鈉率達(dá)到81.3%。
[0048]實(shí)施例七
本實(shí)施例處理煉鋼二次除塵灰，其鐵含量49.9%，堿金屬含量3.1%。1、系統(tǒng)同實(shí)施例1.2、利用上述系統(tǒng)脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝。
[0049](I)調(diào)漿:將燒結(jié)機(jī)頭灰運(yùn)輸至高效攪拌桶4，控制燒結(jié)機(jī)頭灰和水的加入量，經(jīng)調(diào)漿得到質(zhì)量濃度55%的礦漿。
[0050](2)水浸濃縮:將調(diào)漿得到的礦漿用輸送泵5泵入精礦濃縮機(jī)給料口，與鐵精粉礦漿一起濃縮水浸2h，水浸濃度20%，濃縮機(jī)7溢流水進(jìn)入選礦廠水循環(huán)系統(tǒng)。
[0051](3)過濾:濃縮機(jī)7底流給入過濾機(jī)10過濾，得到含水12%_15%的燒結(jié)礦原料，將該含水燒結(jié)礦原料用精礦輸送帶11輸送到燒結(jié)原料庫(kù)，用于燒結(jié)。
[0052]結(jié)果:脫鉀率達(dá)到85.4%，脫鈉率達(dá)到80.2%。
【權(quán)利要求】
1.一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，包括以下步驟: (1)調(diào)漿:將鋼鐵冶煉除塵灰加入高效攪拌桶內(nèi)，加水完成調(diào)漿，得到鋼鐵冶煉除塵灰礦漿； (2)水浸濃縮:將所述鋼鐵冶煉除塵灰礦漿加入至選礦廠精礦濃縮機(jī)，與鐵精粉礦漿一起濃縮并完成水浸； (3)過濾:所述濃縮機(jī)的底流進(jìn)入過濾機(jī)，過濾，得到含水12%-15%燒結(jié)原料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，其特征在于:步驟(1)中調(diào)漿濃度40%-60%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，其特征在于:步驟(2)中，水浸時(shí)間2-5h，水浸濃度10%-40%。
4.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的工藝，其特征在于:所述鋼鐵冶煉除塵灰為燒結(jié)機(jī)頭灰、煉鋼精煉灰和煉鋼二次除塵灰中的一種，堿金屬含量≥3%。
5.一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)，其特征在于:包括輸送系統(tǒng)、調(diào)漿系統(tǒng)和濃縮過濾系統(tǒng)，所述輸送系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的上游，所述濃縮過濾系統(tǒng)在所述調(diào)漿系統(tǒng)的下游，所述濃縮過濾系統(tǒng)包括濃縮機(jī)和過濾機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)，其特征在于:所述輸送系統(tǒng)包括運(yùn)輸機(jī)(I)和除塵灰輸送帶(2)，調(diào)漿系統(tǒng)包括進(jìn)水管(3)、高效攪拌桶(4)、輸送泵(5)和第一礦漿濃度計(jì)(6)，所述濃縮過濾系統(tǒng)包括濃縮機(jī)(7)、礦漿輸送管道(8)、第二礦漿濃度計(jì)(9)、過濾機(jī)(10)和精礦輸送帶(11)，除塵灰輸送帶(2)連接運(yùn)輸機(jī)(I)卸料端和高效攪拌桶(4 )進(jìn)料口，進(jìn)水管(3 )設(shè)置在高效攪拌桶(4 )上，輸送泵(5 )和第一礦漿濃度計(jì)(6)設(shè)置在高效攪拌桶(4)出料口處，輸送泵(5)出料端與濃縮機(jī)(7)進(jìn)料口連通，第二礦漿濃度計(jì)(9)安裝在濃縮機(jī)(7)出料口處，所述礦漿輸送管道(8)連接濃縮機(jī)(7 )和過濾機(jī)(10 )，過濾機(jī)(10 )出料端連接精礦輸送帶(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種脫除鋼鐵冶煉除塵灰中堿金屬的系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)水管(3)上安裝有流量計(jì)，所述高效攪拌桶(4)進(jìn)料口安裝有進(jìn)料裝置，所述進(jìn)料裝置包括電子稱。
【文檔編號(hào)】C22B1/00GK103993158SQ201410248826
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】阮強(qiáng), 王彩虹, 楊云虎 申請(qǐng)人:甘肅酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司