3Si05+3C02 (5)
[0033] Ca2Si04+Ca0 = Ca3Si05 (6)
[0034] Ca0+Si02+Al203+Mg0 = (melt oxide) (7) 〇
[0035] 渣中熔融物在固化時形成正硅酸鈣，而且還原產物中形成的硅酸三鈣在保溫 過程中分解為正硅酸鈣和自由氧化鈣，還原產物中正硅酸鈣含量逐漸增加，而且進行 a \ ? Ca2Si04結晶的長大，有利于還原產物中渣的自然粉化。
[0036] 保溫過程中進行的反應如下：
[0037] (melt oxide) = Ca2Si04+Ca3Al206+Ca 3MgAl4010+CaAl204 (8)
[0038] Ca3Si05= Ca 2Si04+f-Ca0 (9)。
[0039] 通過保溫過程還原產物渣的形成能夠實現鐵或鐵合金粒的分離。這時，形成的 正硅酸鈣--a \ ? Ca2Si04，自然冷卻過程中在630_680°C的溫度下變成Ca2Si0 4，然后 0〇和51〇4在5〇〇°(：以下的溫度下變成y，Ca2Si0 4，同時體積膨脹。0 ?Ca2Si〇J^密度是 3. 28g/cm3，y ?Ca2Si〇dtl密度是2. 97g/cm3。還原產物中發生自然粉化，通過篩分金屬顆 粒與爐渣干凈地分離，得到金屬顆粒，實現鋼鐵粉塵中有價金屬高效回收利用。
【具體實施方式】
[0040] 下面結合具體實施例來進一步描述本發明，本發明的優點和特點會在描述中更為 清楚，但這些實施例屬于近視范例性質，并不對本發明的范圍構成任何限制。
[0041] 實施例1
[0042] 某普通鋼轉爐煉鋼粉塵TFe含量為54 %，其主要化學成分見表1。
[0043] 表1煉鋼粉塵的主要化學成分（％ )
[0044]
[0045] 某煙煤煤粉的化學成分見下表2。按質量百分數將80%的轉爐粉塵和20%的煤粉 配料混勻熱壓，熱壓溫度為350°C，熱壓壓力為35MPa。
[0046] 表2煙煤煤粉的化學成分（％ )
[0047]
[0048] 將熱壓塊裝入轉底爐內，熱壓塊隨著爐床的旋轉轉動先經過加熱還原，還原溫度 控制在1400°C，還原時間大約為15min，然后進行保溫處理，保溫溫度控制在1KKTC，保溫 時間大約為15min，從轉底爐將最終還原物排出后，進行自然冷卻，通過篩分獲得鐵顆粒，可 供煉鋼工藝直接使用。得到的鐵顆粒粒度為3-8_，鐵回收率為95%。
[0049] 實施例2
[0050] 某特殊鋼粉塵TFe含量為33. 18 %，Cr的含量為11. 81 %，Ni含量為2. 10%，其主 要化學成分見表3。
[0051] 表3不銹鋼粉塵的主要化學成分（％ )
[0052]
[0053] 某煙煤煤粉的工業分析見下表4,按質量百分數將80%的不銹鋼粉塵和20%的煤 粉配料混勻熱壓，熱壓溫度為300°C，熱壓壓力為35MPa。
[0054] 表4煙煤煤粉的工業分析（％ )
[0055]
[0056] 將熱壓塊裝入轉底爐內，熱壓塊隨著爐床的旋轉轉動先經過加熱還原，還原溫度 控制在1450°C，還原時間大約為20min，然后進行保溫處理，保溫溫度控制在1050°C，保溫 時間大約為15min，從轉底爐將最終還原物排出后，進行自然冷卻，通過篩分獲得含高Cr、 Ni的鐵合金顆粒，可供煉鋼工藝直接使用。得到的鐵合金粒度為l-6mm，其典型的成分如 下：67%的Fe、19%的Cr、5%的Ni、4%的C以及5%的其它成分；其中鐵、鎳、鉻的回收率分 別為 95. 1%、96.8%、94%。
[0057] 實施例3
[0058] 將實施例2中所利用的特殊鋼粉塵和表5中的煤粉按實施例2進行熱壓，得到熱 壓塊。所利用的煤炭工業分析見下表。
[0059] 表5煙煤煤粉的工業分析（％ )
[0060]
[0061] 將得到的熱壓塊裝入轉底爐內，熱壓塊隨著爐床的旋轉轉動先經過加熱還原， 還原溫度控制在1430°C，還原時間大約為25min，然后進行保溫處理，保溫溫度控制在 1100°C，保溫時間大約為lOmin，從轉底爐將最終還原物排出后，進行自然冷卻，通過篩分獲 得含高Cr、Ni的鐵合金顆粒，可供煉鋼工藝直接使用。得到的鐵合金粒度為1-4_，其典型 的成分如下：68. 3%的Fe、18%的Cr、4. 7%的Ni、4. 2%的C以及4. 8%的其它成分；其中 鐵、鎳、鉻的回收率分別為94. 4%、95. 1 %、93 %。
【主權項】
1. 一種從煉鋼粉塵回收金屬顆粒的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： (1) 將煉鋼粉塵和煤粉混勻并且熱壓成型，以制成熱壓塊； (2) 將得到的熱壓塊在轉底爐中進行高溫高料層還原、還原后在低溫區進行保溫處 理； (3) 保溫處理后經排料裝置出料，然后進行隔絕空氣自然冷卻至粉狀物料； (4) 通過篩分裝置進行篩分，得到金屬顆粒和爐渣。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括對煉鋼粉塵和煤粉進行 破碎篩分，其中，控制煉鋼粉塵和煤粉的粒度均不大于〇. 15mm，煉鋼粉塵中有價金屬含量不 低于30 %、氧化鈣含量不低于10 %，煤粉中固定碳含量不低于50 %、灰分不高于15 %、揮發 分不超過35%、膠質層指數不低于8。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，按質量百分數計：煉鋼粉塵為75 %~ 85%，煤粉為15%~25%。4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（1)中，將煉鋼粉塵和煤粉混合均 勻后加熱到200~450°C，再用熱壓裝置進行熱壓成型，其中，普通熱壓成型磨具的壓力不 小于35MPa。5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（2)中，所述高溫高料層還原是指 轉底爐高溫還原區的溫度為1400_1450°C下，CO分壓IV(P 0^Pa32)不低于79. 20%，運行時 間為15-25min，高料層高度為25~50mm ;在經過還原區后進入溫度為1050-1150°C的低溫 區，CO分壓IV(Pa^Pra2)不低于73. 60%，經保溫處理10-20min后卸料。6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過使用小于150目的篩子進行篩分，得 到粒度大于0. 5mm的金屬顆粒以及粒度小于0.1 mm的爐渣。
【專利摘要】本發明提供了一種從煉鋼粉塵回收金屬顆粒的方法，屬于冶金技術領域。所述方法主要是將低品位高堿度煉鋼粉塵與煤粉按一定比例進行配料，并充分混合均勻、將混勻后的物料進行熱壓成型，將得到的高堿度熱壓塊投入轉底爐內進行還原、保溫處理，還原物排出轉底爐后進行自然冷卻，自然冷卻后，通過篩分，得到鐵合金粒和爐渣。本發明具有工藝簡單、不使用任何添加劑、原料適應性強、生產效率高、能耗低、成本低等優點，提出了煉鋼粉塵處理新技術，對于降低煉鋼粉塵的回收成本有重要的意義，具有廣闊的工業應用前景。
【IPC分類】C21B3/04, B22F9/04
【公開號】CN105039613
【申請號】CN201510526749
【發明人】儲滿生, 李晰哲, 柳政根, 唐玨, 王崢
【申請人】東北大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月25日