處理提釩尾渣和鋼渣的系統與方法技術方案

本發明專利技術提出了一種處理提釩尾渣和鋼渣的系統與方法，該系統包括：混合裝置，具有提釩尾渣入口、鋼渣入口、還原劑入口和混合物料出口；細磨裝置，具有混合物料入口和混合顆粒物出口；成型裝置，具有混合顆粒物入口和混合球團出口；還原裝置，具有混合球團入口和金屬化球團出口；磨礦?磁選裝置，具有金屬化球團入口、鐵粉出口和尾渣出口。該系統可以同時實現提釩尾渣和鋼渣兩種工業廢棄物的綜合利用，并且通過采用工業廢棄物鋼渣對提釩尾渣進行處理，可以顯著降低提釩尾渣的處理成本，同時實現化害為利、變廢為寶，從而從根本上解決這兩種工業廢棄物利用率低和長期堆存的難題。

【技術實現步驟摘要】
處理提釩尾渣和鋼渣的系統與方法
本專利技術屬于金屬冶煉領域，具體而言，本專利技術涉及處理提釩尾渣和鋼渣的系統與方法。
技術介紹
攀鋼釩鈦磁鐵礦在高爐中冶煉得到含釩生鐵，再通過選擇性氧化鐵水使釩氧化后進入爐渣，得到V2O5含量為14wt％～22wt％的釩渣，上述釩渣經氧化焙燒、濕法浸出后得到浸出渣，即提釩尾渣。提釩尾渣是釩渣經過氧化鈉化焙燒、酸浸等工序將釩氧化物提取出來后產生的固體廢棄物，全國釩企業每年大約排放提釩尾渣約30萬噸，而且隨著釩企業產能的不斷擴大，提釩尾渣的排放量也將逐漸提高，如此多的廢渣常年堆積，不但占用了大量土地，而且會造成環境污染。鋼渣為煉鋼生產中產生的高堿度渣，每生產1噸鋼要排出約0.12噸鋼渣。目前我國鋼鐵渣的綜合利用率僅為50％，鋼渣的綜合利用率僅為10％，其主要原因是鋼渣的處理工藝和設備落后，致使鋼渣的體積穩定性不良，達不到應用領域的要求，鋼渣質硬、塊大、不易破碎，綜合利用率低，利用較難。如果堆放這些廢渣將造成環境污染，而且因新建或擴建渣場需要大量征地和投資，給社會和企業均帶來很大負擔。轉爐鋼渣一般含有40wt％～60wt％的CaO，其中10wt％左右的為游離的CaO，其余為硅酸二鈣和硅酸三鈣，1t鋼渣相當于700～750kg石灰石。鋼渣中，未溶解或過飽和析出的CaO是影響鋼渣穩定性的重要物相，自由氧化鈣是其利用過程中的難題。因此對于游離CaO含量高的鋼渣不適于做水泥建材，只能考慮其他的利用方法。另外，由于鋼渣中磷含量較高，也進一步限制了它的應用。因此，如何解決提釩尾渣和鋼渣的綜合利用是亟待解決的難題。
技術實現思路
本專利技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本專利技術的一個目的在于提出一種處理提釩尾渣和鋼渣的系統與方法。該系統可以同時實現提釩尾渣和鋼渣兩種工業廢棄物的綜合利用，并且通過采用工業廢棄物鋼渣對提釩尾渣進行處理，可以顯著降低提釩尾渣的處理成本，同時實現化害為利、變廢為寶，從而從根本上解決這兩種工業廢棄物利用率低和長期堆存的難題。在本專利技術的一個方面，本專利技術提出了一種處理提釩尾渣和鋼渣的系統，根據本專利技術的實施例，該系統包括：混合裝置，所述混合裝置具有提釩尾渣入口、鋼渣入口、還原劑入口和混合物料出口；細磨裝置，所述細磨裝置具有混合物料入口和混合顆粒物出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；成型裝置，所述成型裝置具有混合顆粒物入口和混合球團出口，所述混合顆粒物入口與所述混合顆粒物出口相連；還原裝置，所述還原裝置具有混合球團入口和金屬化球團出口，所述混合球團入口與所述混合球團出口相連；磨礦-磁選裝置，所述磨礦-磁選裝置具有金屬化球團入口、鐵粉出口和尾渣出口，所述金屬化球團入口與所述金屬化球團出口相連。根據本專利技術實施例的處理提釩尾渣和鋼渣的系統通過將含有提釩尾渣、鋼渣和還原劑的混合球團供給至還原裝置中進行還原處理，鋼渣中的氧化鈣可以作為提釩尾渣中的氧化鐵的助熔劑，即鋼渣中的氧化鈣可以優先與混合球團中的氧化硅和氧化鋁結合，將鐵置換出來，提高氧化鐵的活度，從而降低氧化鐵的還原處理溫度，并且可以有效促進金屬鐵的還原，同時氧化鈣還可以與混合球團中的含磷氧化物結合，生成磷酸鈣等物質，進而起到固磷的作用，通過分離處理可實現金屬鐵與含磷脈石成分的分離，另外提釩尾渣中的鈉鹽、鉀鹽和鋼渣中的氧化鈣在高溫條件下可以有效脫除鋼渣中的有害元素磷，經分離處理后得到高品質的鐵粉。由此，該系統可以同時實現提釩尾渣和鋼渣兩種工業廢棄物的綜合利用，并且通過采用工業廢棄物鋼渣對提釩尾渣進行處理，可以顯著降低提釩尾渣的處理成本，同時實現化害為利、變廢為寶，從而從根本上解決這兩種工業廢棄物利用率低和長期堆存的難題。另外，根據本專利技術上述實施例的處理提釩尾渣和鋼渣的系統，還可以具有如下附加的技術特征：在本專利技術的一些實施例中，所述成型裝置為圓盤造球機或對輥壓球機。在本專利技術的一些實施例中，所述還原裝置為轉底爐。在本專利技術的再一個方面，本專利技術提出了一種采用上述處理提釩尾渣和鋼渣的系統處理提釩尾渣和鋼渣的方法，根據本專利技術的實施例，該方法包括：(1)將提釩尾渣、鋼渣和還原劑供給至所述混合裝置進行混合處理，以便得到混合物料；(2)將所述混合物料供給至所述細磨裝置進行細磨處理，以便得到混合顆粒物；(3)將所述混合顆粒物供給至所述成型裝置進行成型處理，以便得到混合球團；(4)將所述混合球團供給至所述還原裝置進行還原處理，以便得到金屬化球團；(5)將所述金屬化球團供給至所述磨礦-磁選裝置進行磨礦-磁選處理，以便得到鐵粉和尾渣。根據本專利技術實施例的處理提釩尾渣和鋼渣的方法通過將含有提釩尾渣、鋼渣和還原劑的混合球團供給至還原裝置中進行還原處理，鋼渣中的氧化鈣可以作為提釩尾渣中的氧化鐵的助熔劑，即鋼渣中的氧化鈣可以優先與混合球團中的氧化硅和氧化鋁結合，將鐵置換出來，提高氧化鐵的活度，從而降低氧化鐵的還原處理溫度，并且可以有效促進金屬鐵的還原，同時氧化鈣還可以與混合球團中的含磷氧化物結合，生成磷酸鈣等物質，進而起到固磷的作用，通過分離處理可實現金屬鐵與含磷脈石成分的分離，另外提釩尾渣中的鈉鹽、鉀鹽和鋼渣中的氧化鈣在高溫條件下可以有效脫除鋼渣中的有害元素磷，經分離處理后得到高品質的鐵粉。由此，該方法可以同時實現提釩尾渣和鋼渣兩種工業廢棄物的綜合利用，并且通過采用工業廢棄物鋼渣對提釩尾渣進行處理，可以顯著降低提釩尾渣的處理成本，同時實現化害為利、變廢為寶，從而從根本上解決這兩種工業廢棄物利用率低和長期堆存的難題。另外，根據本專利技術上述實施例的處理提釩尾渣和鋼渣的方法，還可以具有如下附加的技術特征：在本專利技術的一些實施例中，在步驟(1)中，所述提釩尾渣與所述鋼渣、所述還原劑的混合質量比為100：(10～30)：(10～30)。由此，有利于提高鐵的回收率。在本專利技術的一些實施例中，在步驟(1)中，所述混合物料中氧化鈉和氧化鉀占比不小于5wt％。由此，可進一步提高鐵的回收率。在本專利技術的一些實施例中，在步驟(1)中，所述混合物料中氧化鈣和二氧化硅的質量比為(0.3-0.5)：1。由此，可進一步提高鐵的回收率。在本專利技術的一些實施例中，在步驟(1)中，所述還原劑為選自還原煤、焦炭、蘭炭和半焦中的至少之一。由此，可進一步提高鐵的回收率。在本專利技術的一些實施例中，在步驟(2)中，所述混合顆粒物的粒徑不大于0.15mm。由此，有利于提高后續還原處理的效率。在本專利技術的一些實施例中，在步驟(4)中，還原處理的溫度為1100-1200攝氏度，時間為30-90min。由此，可進一步提高鐵的回收率。本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。附圖說明本專利技術的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是根據本專利技術一個實施例的處理提釩尾渣和鋼渣的系統結構示意圖；圖2是根據本專利技術一個實施例的處理提釩尾渣和鋼渣的方法流程示意圖。具體實施方式下面詳細描述本專利技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。在本專利技術中，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種處理提釩尾渣和鋼渣的系統，其特征在于，包括：混合裝置，所述混合裝置具有提釩尾渣入口、鋼渣入口、還原劑入口和混合物料出口；細磨裝置，所述細磨裝置具有混合物料入口和混合顆粒物出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；成型裝置，所述成型裝置具有混合顆粒物入口和混合球團出口，所述混合顆粒物入口與所述混合顆粒物出口相連；還原裝置，所述還原裝置具有混合球團入口和金屬化球團出口，所述混合球團入口與所述混合球團出口相連；磨礦?磁選裝置，所述磨礦?磁選裝置具有金屬化球團入口、鐵粉出口和尾渣出口，所述金屬化球團入口與所述金屬化球團出口相連。

【技術特征摘要】
1.一種處理提釩尾渣和鋼渣的系統，其特征在于，包括：混合裝置，所述混合裝置具有提釩尾渣入口、鋼渣入口、還原劑入口和混合物料出口；細磨裝置，所述細磨裝置具有混合物料入口和混合顆粒物出口，所述混合物料入口與所述混合物料出口相連；成型裝置，所述成型裝置具有混合顆粒物入口和混合球團出口，所述混合顆粒物入口與所述混合顆粒物出口相連；還原裝置，所述還原裝置具有混合球團入口和金屬化球團出口，所述混合球團入口與所述混合球團出口相連；磨礦-磁選裝置，所述磨礦-磁選裝置具有金屬化球團入口、鐵粉出口和尾渣出口，所述金屬化球團入口與所述金屬化球團出口相連。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述成型裝置為圓盤造球機或對輥壓球機。3.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述還原裝置為轉底爐。4.一種采用權利要求1-3中任一項所述的系統處理提釩尾渣和鋼渣的方法，其特征在于，包括：(1)將提釩尾渣、鋼渣和還原劑供給至所述混合裝置進行混合處理，以便得到混合物料；(2)將所述混合物料供給至所述細磨裝置進行細磨處理，以便得到混合顆粒物；(3)將所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋文臣，王靜靜，李紅科，曹志成，汪勤亞，吳道洪，
申請(專利權)人：江蘇省冶金設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32