一種高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷方法
【技術領域】
[0001] 本項發明屬于冶金行業不銹鋼生產過程中粉塵回收再利用技術領域，具體涉及一 種尚娃尚憐含絡鎮鐵水氧化脫憐方法。
【背景技術】
[0002] 不銹鋼除塵灰中含有大量有價值的鎳、鉻等有毒重金屬元素，據統計生產每噸不 銹鋼可產生30~40kg的塵灰，其大量堆積除了造成鎳、鉻等貴金屬資源浪費外，這些有毒 金屬元素的浸出還會嚴重污染環境，損害人體健康，因此必須得到有效處理，回收利用。
[0003] 迄今為止，對不銹鋼除塵灰的處理方法主要有直接填埋、固化處理、合成玻璃陶瓷 材料和直接還原回收等幾種方式。其中，直接還原回收可最大限度利用不銹鋼除塵灰中的 貴重金屬元素從而產生經濟效益，還可實現不銹鋼除塵灰的無害化處理。但直接還原回收 不銹鋼除塵灰獲得的含鉻鎳鐵水中磷含量偏高，在不銹鋼冶煉過程中配加量有限，因此不 得不將這些磷偏高的含鉻鎳鐵水澆注成塊且大量堆放，無法直接大量利用，進而解決依靠 直接還原處理不銹鋼除塵灰所獲得的含鉻鎳鐵水中的脫磷問題成了不銹鋼除塵灰回收利 用的主要難點。
[0004] 傳統的利用CaO基氧化渣脫磷，不僅造成大量鉻氧化損失，而且生成大量的Cr20 3 使脫磷渣"硬化"，幾乎完全失去脫磷能力。而采用還原渣系脫磷時雖然其脫磷效率高，但易 出現"回磷"現象，方法復雜，同時產生有害氣體污染環境。
【發明內容】
[0005] 本發明給出了一種用于直接還原回收不銹鋼除塵灰獲得的含鉻鎳鐵水的BaO-CaO 復合脫磷渣系，以及利用此種渣系進行脫磷優化的方法，脫磷效果顯著，且方法簡單，能夠 有效地回收利用除塵灰中貴重金屬元素，有效解決了含鉻鎳鐵水的脫磷問題，為不銹鋼除 塵灰回收利用奠定了基礎。采用直接還原方法回收不銹鋼除塵灰而獲得的含鉻鎳鐵水磷 含量偏高，為解決此問題，本發明公開了一種高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷方法，依據該種 方法可以利用含鋇渣系氧化脫磷，有效回收利用除塵灰中貴重金屬元素，并能大幅度降低 高硅高磷鉻鎳鐵水中磷的含量，依此建立了適用于推廣的高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷方 法。
[0006] 一種高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷方法，操作時包括以下具體步驟。
[0007] (1)制備脫磷劑
[0008] 各組分按重量百分數計取55~60 %的BaO、10~15 %的CaO、18~25 %的CaF2、 3~5%的Cr203和1~5%的Fe 203來配制脫磷劑混合料；在500~600°C的溫度下對配制 好的混合料進行烘烤，烘烤時間為30~60min ;將烘烤后的混合料攪拌破碎至15~40目， 制得高硅高磷含鉻鎳鐵水脫磷所需的脫磷劑。
[0009] (2)裝料熔化
[0010] 將高硅高磷含鉻鎳生鐵裝入30~80t的電爐，同時按照25~35kg/t鐵來配加石 灰；供電1~2小時后，進行吹氧助熔。
[0011] ⑶吹氧脫硅
[0012] 將高硅高磷含鉻鎳生鐵熔清后，采用爐門氧槍進行吹氧，氧氣流量為30~50m3/ h ? ttt，吹氧脫硅20~40min，脫硅到0. 2wt. %以內，停止吹氧，扒除脫硅渣。
[0013] ⑷脫磷
[0014] 采用料籃的方式將由步驟（1)制得的脫磷劑加入電爐，脫磷劑的加入量為90~ 110kg/t鐵;底吹氬氣攪拌，氬氣流量為0. 3~0. 5m 3/h ;在1520~1560°C的溫度下冶煉20~ 40min，反應結束后扒除脫磷渣；若脫磷過程中出現回磷現象時，按照5~10kg/ttt的比例向 尚娃尚憐含絡鎮鐵水中添加氧化鐵皮。
[0015] (5)熱裝 A0D
[0016] 脫磷結束后，將脫磷鐵水熱裝A0D中繼續冶煉，并將脫磷渣單獨管理存放，進行回 收利用。
[0017] 本發明公開的高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷優化方法，其最大的特點是：
[0018] (1)本發明利用吹氧脫硅和含鋇渣系進行氧化脫磷，可將高硅高磷含鉻鎳鐵水中 硅含量降低至〇. 20wt. %以內，脫磷率可達65%~75%，具備明顯的脫磷效果。
[0019] (2)本發明實現了"脫硅保鉻"和"脫磷保鉻"，鉻損失率僅為1. 2~1. 8%，能有 效地回收利用除塵灰中貴重金屬元素。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發明的方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 本發明所舉實施例采用直接還原回收不銹鋼除塵灰而獲得的高硅高磷含鉻鎳鐵 水，但本技術方法不局限于下述的實施例。
[0022] 為了降低脫磷劑的成本和實現工業化，脫磷劑各組元使用工業純化工產品來代替 純試劑，即：
[0023] (1)用工業純BaC03代替當量BaO,工業BaC03中BaC0> ;
[0024] (2)用鉻精礦粉代替Cr203,鉻精礦粉中Cr 203彡77%。
[0025] (3)用天然螢石粉代替CaF2，螢石中CaF2> 95% ;
[0026] (4)用石灰代替CaO,其中CaO彡90% ;
[0027] (5)用工業氧化鐵皮代替Fe203。
[0028] 將上述原料按重量百分比進行配置，破碎并機械混勻制備脫磷劑，烘干后，利用料 籃將其加入電爐中。
[0029] 實施例1
[0030] (1)制備脫磷劑
[0031] 各組分按重量百分數計取60%的BaO, 14%的CaO, 18%的CaF2, 5%的Cr203和3% 的Fe203來配制脫磷劑混合料；在550°C溫度下對配置好的混合料進行烘烤，烘烤時間為 40min ;將烘烤后的混合料攪拌破碎至30目，制得高硅高磷含鉻鎳鐵水脫磷所需的脫磷劑。
[0032] (2)裝料熔化
[0033] 將70t高硅高磷含鉻鎳生鐵裝入80t的電爐，同時加入2t石灰；供電1小時后，進 行吹氧助熔。
[0034] ⑶吹氧脫硅
[0035] 將高硅高磷含鉻鎳生鐵熔清后（熔清后鐵水成分（wt. % )如表1所示），采用爐 門氧槍進行吹氧，氧氣流量為40m3/h ? ttt;反應20min后，停止吹氧，測得鐵水中的硅含量 由1. Owt. %降至0? 17wt. %，碳含量由3. 52wt. %降至3. 21wt. %，絡含量由8. 70wt. %降至 8. 61wt. %，扒除脫娃澄。
[0036] 表 1
[00^71
【主權項】
1. 一種高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷方法，其特征在于按以下步驟進行： (1) 制備脫磷劑：各組分按重量百分數計取55~60 %的BaO、10~15 %的CaO、18~ 25 %的CaF2、3~5 %的Cr203和1~5 %的Fe 203來配制脫磷劑混合料，在500~600 °C的溫 度下對配制好的混合料進行烘烤，烘烤時間為30~60min，將烘烤后的混合料攪拌破碎至 15~40目，制得脫磷劑； (2) 裝料熔化：將高硅高磷含鉻鎳生鐵裝入30~80t的電爐，同時按照25~35kg/t鐵 來配加石灰，供電1~2小時后，進行吹氧助熔； (3) 吹氧脫硅：將高硅高磷含鉻鎳生鐵熔清后，采用爐門氧槍進行吹氧，氧氣流量為 30~50m3/h鐵，吹氧脫娃時間為20~40min，脫娃到0. 2wt. %以內，停止吹氧，扒除脫娃 渣； (4) 脫磷：采用料籃的方式將由步驟（1)制得的脫磷劑加入電爐，脫磷劑的加入量為 90~110kg/t鐵，底吹氬氣攪拌，氬氣流量為0. 3~0. 5m3/h，在1520~1560°C的溫度下冶 煉20~40min，反應結束后扒除脫磷渣，若脫磷過程中出現回磷現象時，按照5~10kg/t鐵 的比例向高硅高磷含鉻鎳鐵水中添加氧化鐵皮； (5) 熱裝A0D :脫磷結束后，將脫磷鐵水熱裝A0D中繼續冶煉。
【專利摘要】一種高硅高磷含鉻鎳鐵水氧化脫磷方法，屬于不銹鋼粉塵回收再利用技術領域。具體實施方案包括：配制出各組分按重量百分數計為55～60％的BaO，10～15％的CaO，18～25％的CaF2，3～5％的Cr2O3和1～5％的Fe2O3的脫磷劑；電爐熔化高硅高磷含鉻鎳生鐵，吹氧脫硅至鐵水中的硅含量降至0.2wt.％以內，扒除脫硅渣；在1520～1560℃的溫度下加入脫磷劑脫磷20～40min，扒除脫磷渣。本發明實現了“脫硅保鉻”和“脫磷保鉻”，鉻損失率僅為1.2～1.8％，脫磷率可達65％～75％，脫磷效果顯著。
【IPC分類】C21C7-064
【公開號】CN104673970
【申請號】CN201510067334
【發明人】李花兵, 姜周華, 馮浩, 張樹才, 周恩澤, 李恒, 朱紅春, 任翠東, 劉國海, 王 琦
【申請人】東北大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月9日