專利名稱：利用鎳、銅、鈷冶煉棄渣通過新燒結工藝生產人造富鐵礦的方法
技術領域：
本發明涉及一種用鎳、銅、鈷冶煉棄渣生產煉鐵用人造富鐵礦的方法，尤其是利用 鎳、銅、鈷冶煉棄渣通過新燒結工藝生產人造富鐵礦的方法。
背景技術：
有時候，鎳、銅、鈷伴生于同一礦體中，其冶煉棄渣是有色冶金企業鎳、銅、鈷金 屬冶煉生產中排放的一種綜合性固體廢渣，更是一種獨特的鋼鐵資源。鎳、銅、鈷冶煉棄 渣中不但含有大量的鐵金屬、二氧化硅、氧化鈣、氧化鎂，而且還有少量鎳、銅、鈷、鉛、鋅 等金屬和非金屬元素硫等，目前數量巨大的鎳、銅、鈷冶煉棄渣除少量供水泥廠作添加劑 代替鐵礦石外，其余均未得到充分開發利用。另外火法鎳、銅、鈷冶煉棄渣排放時溫度在 iioo°c-i3oo°c，渣排放后的顯熱沒有得到有效利用，造成了大量熱能浪費。目前，從鎳、銅、 鈷冶煉棄渣中回收金屬有多種方法，其中常用的有炭熱法、煙化法、電爐貧化法、浮選法等， 利用鎳、銅、鈷冶煉棄渣回收鐵金屬，國外也已有成熟的技術工藝借鑒。但是，到目前止，這 些技術工藝處理成本普遍過高，導致其經濟效益太差，尤其在節能降耗方面，各種經濟指標 很差，因此，這些技術至今很少被應用。鋼鐵企業是能耗大戶，用傳統的燒結生產工藝對鐵礦粉進行造塊已成為鋼鐵冶金 工業中不可缺少的一個重要生產工序，具體是將各種粉狀含鐵原料，配入適量的燃料和熔 齊 ，加入適量的水，經混合和造球后在燒結設備上使物料發生一系列物理化學變化，將礦粉 顆粒黏結成塊的過程，其中燒結工序能耗在噸鋼綜合能耗中約占10%，僅次于煉鐵工序，因 此，降低燒結工序能耗，可以有效降低噸鋼綜合能耗。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用鎳、銅、鈷冶煉棄渣通過新燒結工藝生產人造富鐵 礦的方法，既能對鎳、銅、鈷冶煉棄渣提供了一種有效的利用途徑，還能夠充分利用鎳、銅、 鈷冶煉棄渣的顯熱代替傳統燒結燃料進行燒結工藝，從而有效節約了燒結工藝所需的能 耗，還避免了環境污染。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種利用鎳、銅、鈷冶煉棄渣通過新燒結工藝生產人造富鐵礦的方法，其特征在 于，包括如下步驟a、將溫度在1100-1300°C的鎳、銅、鈷冶煉棄渣倒入熱渣包中，經過5_15分鐘的搖 包振蕩后靜置10-20分鐘；b、將熱渣包中棄渣最上層占棄渣總體積3-8%的飄浮渣部分除去，保留熱渣包中 棄渣最下層占棄渣總體積3-8%的底部渣部分，將熱渣包中棄渣的其余部分轉移至另一個 熱渣包中；C、在上述裝有大部分棄渣的熱渣包中加入含鐵原料，含鐵原料的用量為該熱渣包內棄渣總重量的30-100%，之后攪拌均勻，使含鐵原料均勻融化于棄渣中；d、再將加入含鐵原料的棄渣倒出后冷卻即可。其中將步驟b中保留的熱渣包最下層占棄渣總體積3-8%的底部渣部分進行二次 選礦后剩余部分加入步驟a中的棄渣中從而重復利用。其中步驟d中棄渣冷卻時利用其熱能對待用的含鐵原料進行加熱烘干以減少水 份并增加溫度。其中含鐵原料的含鐵量為60-65%，含鐵原料為鐵精粉、氧化鐵皮、和富鐵礦粉中 的至少一種。其中步驟d中將加入含鐵原料的棄渣倒入模具內冷卻、或者用鑄鐵機進行鑄塊冷 卻之后再破碎、篩分、和精整即可使用。本發明方法的產品可以直接用于煉鐵原料，作為鐵合金生產中的鐵質料，可替代 燒結礦、氧化球團礦、鋼屑、氧化鐵皮，生產成本更低，更節能環保，是一種新的鐵質原料；本發明方法充分利用了鎳、銅、鈷冶煉棄渣排放時的顯熱，對棄渣凈化除雜，回收 鐵金屬，節約熱能，從而得到了一種新型人造富鐵礦產品，將嚴重污染環境的鎳、銅、鈷冶煉 棄渣變廢為寶，化害為利，最大限度的綜合利用了資源，不僅符合國家產業政策，而且節約 能源，減少污染，對于節能減排，發展循環經濟具有很大意義。經實驗證明，本發明方法生產 的人造富礦含鐵品位可以達到49-55%，符合國家標準的要求，因為其中含有少量鎳、銅、鈷 金屬元素，和普通燒結礦、氧化球團相比較，本產品機械強度高，抗爆性好，透氣性好，特別 適合作為煉鐵、不銹鋼、和耐候鋼的原料，并且使用這種原料時高爐、電爐的爐況更加順暢、 穩定。同時，也可用作鐵合金生產中的鐵質原料，在硅鐵、錳鐵、鉻鐵生產中使用效果比普通 氧化球團、鋼屑、氧化鐵皮等效果要好，更加節能、成本更低。
具體實施例方式本發明方法特別適合冶煉后尚處于熔融狀態，通常溫度在1100-1300°C的鎳、銅、 鈷冶煉棄渣，如果是冷卻后的棄渣則需要重新加熱，其經濟效益顯然會明顯下降。另外步驟 b中熱渣包最上層占棄渣總體積3-8%的飄浮渣部分除去后，可以供水泥廠作添加劑代替 鐵礦石使用。由于燒結工序能耗在噸鋼綜合能耗中約占10%，本發明方法完全省去了該部分能 耗，同時也避免了該部分工序造成的煙塵等環境污染。本發明方法中將含鐵原料加入棄渣，能使熔融狀態的硅酸亞鐵堿性相對增加，酸 性減弱，從而過渡為一種熱熔型的人造富(鐵)礦產品。本發明方法中使用的含鐵原料含鐵量為60-65%，含鐵原料為鐵精粉、氧化鐵皮、 和富鐵礦粉中的至少一種，下面的實施例分別給出單獨使用上述原料的例子，但經過試驗 證明，上述原料中的任意兩種或全部三種以任意比例混合也是適用的。實施例1a、將溫度在1200°C的鎳、銅、鈷冶煉棄渣倒入熱渣包中，經過10分鐘的搖包振蕩 后靜置15分鐘；b、將熱渣包最上層占棄渣總體積5 %的飄浮渣部分除去，保留熱渣包最下層占棄 渣總體積5%的底部渣部分，將熱渣包中其余部分轉移至另一個熱渣包中；
C、在上述裝有大部分棄渣的熱渣包中加入含鐵量為62%的鐵精粉，鐵精粉的用量 為該熱渣包內棄渣總重量的50%，之后攪拌均勻，使鐵精粉均勻融化于棄渣中；d、再將加入鐵精粉的棄渣倒入模具內冷卻之后再破碎、篩分、和精整即可作為成 品合格人造富鐵礦使用。在本實施例中含鐵原料采用鐵精粉，另外可以將步驟b中保留的熱渣包最下層占 棄渣總體積5 %的底部渣部分進行二次選礦，獲取其中較貴重的金屬，剩余部分加入步驟a 中的棄渣中重復利用，當然如果該部分貴重金屬含量較 少時也可放棄，在步驟d中棄渣冷 卻時還可以回收利用其散發的熱能對待用的含鐵原料進行加熱烘干以減少水份并增加溫 度，還可以加溫冷水為熱水等。實施例2a、將溫度在1100°C的鎳、銅、鈷冶煉棄渣倒入熱渣包中，經過5分鐘的搖包振蕩后 靜置10分鐘；b、將熱渣包最上層占棄渣總體積3 %的飄浮渣部分除去，保留熱渣包最下層占棄 渣總體積3%的底部渣部分，將熱渣包中其余部分轉移至另一個熱渣包中；C、在上述裝有大部分棄渣的熱渣包中加入含鐵量為60%的氧化鐵皮，氧化鐵皮的 用量為該熱渣包內棄渣總重量的30%，之后攪拌均勻，使氧化鐵皮均勻融化于棄渣中；d、再將加入氧化鐵皮的棄渣用鑄鐵機進行鑄塊冷卻之后再破碎、篩分、和精整即 可作為成品合格人造富鐵礦使用。在本實施例中含鐵原料采用氧化鐵皮，另外可以將步驟b中保留的熱渣包最下層 占棄渣總體積3%的底部渣部分進行二次選礦，其余部分與實施例1相同。實施例3a、將溫度在1300°C的鎳、銅、鈷冶煉棄渣倒入熱渣包中，經過15分鐘的搖包振蕩 后靜置20分鐘；b、將熱渣包最上層占棄渣總體積8 %的飄浮渣部分除去，保留熱渣包最下層占棄 渣總體積8%的底部渣部分，將熱渣包中其余部分轉移至另一個熱渣包中；C、在上述裝有大部分棄渣的熱渣包中加入含鐵量為65%的富鐵礦粉，富鐵礦粉的 用量為該熱渣包內棄渣總重量的100%，之后攪拌均勻，使富鐵礦粉均勻融化于棄渣中；d、再將加入富鐵礦粉的棄渣用鑄鐵機進行鑄塊冷卻之后再破碎、篩分、和精整即 可作為成品合格人造富鐵礦使用。在本實施例中含鐵原料采用富鐵礦粉，另外可以將步驟b中保留的熱渣包最下層 占棄渣總體積8%的底部渣部分進行二次選礦，其余部分與實施例1相同。
權利要求
一種利用鎳、銅、鈷冶煉棄渣通過新燒結工藝生產人造富鐵礦的方法，其特征在于，包括如下步驟a、將溫度在1100-1300℃的鎳、銅、鈷冶煉棄渣倒入熱渣包中，經過5-15分鐘的搖包振蕩后靜置10-20分鐘；b、將熱渣包中棄渣最上層占棄渣總體積3-8％的飄浮渣部分除去，保留熱渣包中棄渣最下層占棄渣總體積3-8％的底部渣部分，將熱渣包中棄渣的其余部分轉移至另一個熱渣包中；c、在上述裝有大部分棄渣的熱渣包中加入含鐵原料，含鐵原料的用量為該熱渣包內棄渣總重量的30-100％，之后攪拌均勻，使含鐵原料均勻融化于棄渣中；d、再將加入含鐵原料的棄渣倒出后冷卻即可。
2.如權利要求1所述的利用鎳、銅、鈷冶煉棄渣通過新燒結工藝生產人造富鐵礦的方 法，其特征在于將步驟b中保留的熱渣包最下層占棄渣總體積3-8%的底部渣部分進行二 次選礦后剩余部分加入步驟a中的棄渣中從而重復利用。
3.如權利要求1所述的利用鎳、銅、鈷冶煉棄渣通過新燒結工藝生產人造富鐵礦的方 法，其特征在于其中步驟d中棄渣冷卻時利用其熱能對待用的含鐵原料進行加熱烘干以 減少水份并增加溫度。
4.如權利要求1所述的利用鎳、銅、鈷冶煉棄渣通過新燒結工藝生產人造富鐵礦的方 法，其特征在于其中含鐵原料的含鐵量為60-65%，含鐵原料為鐵精粉、氧化鐵皮、和富鐵 礦粉中的至少一種。
5.如權利要求1所述的利用鎳、銅、鈷冶煉棄渣通過新燒結工藝生產人造富鐵礦的方 法，其特征在于其中步驟d中將加入含鐵原料的棄渣倒入模具內冷卻、或者用鑄鐵機進行 鑄塊冷卻之后再破碎、篩分、和精整即可使用。
全文摘要
本發明涉及一種用鎳、銅、鈷冶煉棄渣生產煉鐵用人造富鐵礦的方法，尤其是利用鎳、銅、鈷冶煉棄渣通過新燒結工藝生產人造富鐵礦的方法，其特點是，包括如下步驟a、將溫度在1100-1300℃的鎳、銅、鈷冶煉棄渣倒入熱渣包中，經過5-15分鐘的搖包振蕩后靜置10-20分鐘；b、將熱渣包中棄渣的其余部分轉移至另一個熱渣包中；c、在上述裝有大部分棄渣的熱渣包中加入含鐵原料，含鐵原料的用量為該熱渣包內棄渣總重量的30-100％；d、再將加入含鐵原料的棄渣倒出后冷卻即可。本發明方法充分利用了鎳、銅、鈷冶煉棄渣排放時的顯熱，對棄渣凈化除雜，回收鐵金屬，節約熱能，從而得到了一種新型人造富鐵礦產品。
文檔編號C22B7/00GK101831549SQ20101017784
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月20日 優先權日2010年5月20日
發明者牛慶君 申請人:牛慶君