專利名稱：一種有色金屬工業(yè)廢渣綜合回收利用的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢渣回收利用的方法，尤其是一種有色金屬工業(yè)廢渣綜合回收利用的方法。

背景技術：
在傳統(tǒng)硫化鎳礦火法煉鎳的過程中，要大量產(chǎn)出一種熔煉爐渣，渣中的FeO含量一般在25～42％之間，F(xiàn)e大部分以2FeO·SiO2的形式存在，少量的以Fe3O4形式存在，在渣中同時還含有0.18～0.4％的Ni，0.2～0.6％的Cu，0.1～0.3％的Co，這部分有色金屬是重要的合金元素，有著寶貴的利用價值和戰(zhàn)略意義，同時該種爐渣還含有1300℃以上的高溫熱能。由于綜合處理難度大，大部分有色金屬生產(chǎn)企業(yè)對此不做精煉提取處理，主要采取直接水淬后地表堆放儲存，不僅對土壤、地表和地下水造成污染，而且爐渣中的有價元素和大量的熱能白白浪費，沒有得到充分利用。也有部分企業(yè)采用電爐貧化技術處理這些爐渣，但主要針對爐渣中的有色元素，生產(chǎn)成本較高，電爐貧化產(chǎn)生的廢渣中仍然含有30％甚至更高的鐵元素，這部分廢渣目前以堆存為主，也沒有得到充分的利用。
同樣，在傳統(tǒng)硫化銅礦火法煉銅的過程中，也要大量產(chǎn)出熔煉渣，渣中的FeO含量一般在24～34％之間，F(xiàn)e大部分以2FeO·SiO2的形式存在，渣中同時還含有0.2～0.70％的Cu，這部分廢渣一般以堆放儲存為主。
發(fā)明一種針對有色金屬工業(yè)廢渣的綜合回收的方法就成為本發(fā)明的目的之所在。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種有色金屬工業(yè)廢渣綜合回收利用的方法。該方法針對有色金屬工業(yè)廢渣處理中存在的資源綜合利用程度低的缺陷，能很好的綜合利用資源，工藝簡單且流程短，經(jīng)濟效益好且有利于環(huán)保。
為解決上述技術問題，本發(fā)明一種有色金屬工業(yè)廢渣綜合回收利用的方法，該方法采用礦熱電爐還原熔煉直接處理熔融態(tài)的有色金屬工業(yè)廢渣生產(chǎn)含鐵大于80％的半鋼合金，然后送至轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉成合格鋼水；同時在還原熔煉過程通過添加CaO造渣，使礦熱電爐爐渣作為水泥熟料直接生產(chǎn)水泥。
包括如下具體步驟 將呈熔融態(tài)的有色金屬工業(yè)廢渣直接輸送到礦熱電爐內(nèi)，通電升溫至1450～1700℃，再用壓縮空氣或氮氣通過噴槍噴吹煤粉和焦炭的混合物，同時往礦熱電爐內(nèi)添加CaO(“根據(jù)爐渣狀況確定加入量”這種說法在專利申請文件中是“不清楚”的顯著例子，屬于要駁回的范圍，至少要人們明白怎樣根據(jù)爐渣狀況來確定加入量！)；煤粉和焦炭的混合物使爐渣中的鐵還原出來，制得含鐵大于80％的半鋼合金，再將半鋼合金輸送到轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)，冶煉成合格鋼水；同時還得到礦熱爐渣，該礦熱爐渣可以作為水泥熟料送水泥廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥；所述原料的重量比為，有色金屬工業(yè)廢渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝55～70∶1～6∶4～9∶25～35。(這個重量比范圍是否合適，請申請人確定！) 作為上述技術方案的進一步改進所述的有色金屬工業(yè)廢渣是火法煉鎳廢渣，火法煉銅產(chǎn)生的含鐵量在20％以上的鼓風爐渣、閃速爐渣、電爐貧化爐渣或紅土鎳礦電爐還原熔煉生產(chǎn)鎳鐵的爐渣。
本發(fā)明能綜合利用資源，工藝簡單且流程短，經(jīng)濟效益好且有利于環(huán)保。



下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的說明 圖1為本發(fā)明的工作原理流程圖。

具體實施例方式 實施例1 將呈熔融態(tài)的火法煉鎳廢渣直接輸送到礦熱電爐內(nèi)，通電升溫至1450℃，再用壓縮空氣通過噴槍噴吹煤粉和焦炭的混合物，同時往礦熱電爐內(nèi)添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使爐渣中的鐵還原出來，制得含鐵大于80％的半鋼合金，再將半鋼合金輸送到轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)，冶煉成合格鋼水；同時還得到礦熱爐渣，該礦熱爐渣可以作為水泥熟料送水泥廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥；所述原料的重量比為，火法煉鎳廢渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝55∶1∶4∶25。
實施例2 將呈熔融態(tài)的火法煉銅產(chǎn)生的含鐵量在20％以上的鼓風爐渣直接輸送到礦熱電爐內(nèi)，通電升溫至1700℃，再用壓縮氮氣通過噴槍噴吹煤粉和焦炭的混合物，同時往礦熱電爐內(nèi)添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使爐渣中的鐵還原出來，制得含鐵大于80％的半鋼合金，再將半鋼合金輸送到轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)，冶煉成合格鋼水；同時還得到礦熱爐渣，該礦熱爐渣可以作為水泥熟料送水泥廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥；所述原料的重量比為，火法煉銅產(chǎn)生的含鐵量在20％以上的鼓風爐渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝70∶6∶9∶35。
實施例3 將呈熔融態(tài)的火法煉銅產(chǎn)生的含鐵量在20％以上的閃速爐渣直接輸送到礦熱電爐內(nèi)，通電升溫至1500℃，再用壓縮氮氣通過噴槍噴吹煤粉和焦炭的混合物，同時往礦熱電爐內(nèi)添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使爐渣中的鐵還原出來，制得含鐵大于80％的半鋼合金，再將半鋼合金輸送到轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)，冶煉成合格鋼水；同時還得到礦熱爐渣，該礦熱爐渣可以作為水泥熟料送水泥廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥；所述原料的重量比為，火法煉銅產(chǎn)生的含鐵量在20％以上的閃速爐渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝60∶3∶6∶28。
實施例4 將呈熔融態(tài)的火法煉銅產(chǎn)生的含鐵量在20％以上的電爐貧化爐渣直接輸送到礦熱電爐內(nèi)，通電升溫至1600℃，再用壓縮氮氣通過噴槍噴吹煤粉和焦炭的混合物，同時往礦熱電爐內(nèi)添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使爐渣中的鐵還原出來，制得含鐵大于80％的半鋼合金，再將半鋼合金輸送到轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)，冶煉成合格鋼水；同時還得到礦熱爐渣，該礦熱爐渣可以作為水泥熟料送水泥廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥。所述原料的重量比為，火法煉銅產(chǎn)生的含鐵量在20％以上的電爐貧化爐渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝65∶5∶8∶32。
實施例5 重復實施例1，其不同之處在于，所述有色金屬工業(yè)廢渣是火法煉銅產(chǎn)生的含鐵量在20％以上的電爐貧化爐渣。
實施例6 重復實施例2，其不同之處在于，所述的有色金屬工業(yè)廢渣是紅土鎳礦電爐還原熔煉生產(chǎn)鎳鐵的爐渣。
實施例7 將呈熔融態(tài)的火法煉鎳爐渣直接輸送到礦熱電爐內(nèi)，通電升溫至1550℃，再用壓縮空氣或氮氣通過噴槍噴吹煤粉和焦炭的混合物，同時往礦熱電爐內(nèi)添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使爐渣中的鐵還原出來，制得含鐵大于80％的半鋼合金，再將半鋼合金輸送到轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)，冶煉成合格鋼水；同時還得到礦熱爐渣，該礦熱爐渣可以作為水泥熟料送水泥廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥； 所述火法煉鎳爐渣中主要組成成分的百分含量為Ni 0.30％、Fe 33％、Co0.1％、MgO 8.0％、SiO238％、CaO 4.5％； 所述原料的重量比為，熔融態(tài)火法煉鎳爐渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝61∶3∶7∶29； 通過該方法制得的半鋼含鐵85％、含硫0.50％、含硅4.8％，產(chǎn)出的水泥熟料含MgO4.5％、SiO224％、CaO38％。
實施例8 將呈熔融態(tài)的火法煉鎳爐渣直接輸送到礦熱電爐內(nèi)，通電升溫至1560℃，再用壓縮空氣或氮氣通過噴槍噴吹煤粉和焦炭的混合物，同時往礦熱電爐內(nèi)添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使爐渣中的鐵還原出來，制得含鐵大于80％的半鋼合金，再將半鋼合金輸送到轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)，冶煉成合格鋼水；同時還得到礦熱爐渣，該礦熱爐渣可以作為水泥熟料送水泥廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥； 所述火法煉鎳爐渣中主要組成成分的百分含量為Ni 0.18％、Fe 28％、MgO6.5％、SiO2 43％、CaO 10.5％，Al2O3 2.4％； 所述原料的重量比為，熔融態(tài)火法煉鎳爐渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝64∶2∶6∶28； 通過該方法制得的半鋼含鐵83％、含硫0.64％、含硅5.5％，產(chǎn)出的水泥熟料含MgO4.1％、SiO226％、CaO42％。
實施例9 將呈熔融態(tài)的火法煉銅爐渣直接輸送到礦熱電爐內(nèi)，通電升溫至1550℃，再用壓縮空氣或氮氣通過噴槍噴吹煤粉和焦炭的混合物，同時往礦熱電爐內(nèi)添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使爐渣中的鐵還原出來，制得含鐵大于80％的半鋼合金，再將半鋼合金輸送到轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)，冶煉成合格鋼水；同時還得到礦熱爐渣，該礦熱爐渣可以作為水泥熟料送水泥廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥； 所述火法煉銅爐渣中主要組成成分的百分含量為Cu 0.70％、Fe 37％、SiO230％、CaO 4.95％； 所述原料的重量比為，熔融態(tài)火法煉銅爐渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝61∶4∶6∶29。
通過該方法制得的半鋼含鐵86％、含硫0.44％、含硅6.0％，產(chǎn)出的水泥熟料含SiO221％、CaO39％。
實施例10 將呈熔融態(tài)的火法煉銅爐渣直接輸送到礦熱電爐內(nèi)，通電升溫至1580℃，再用壓縮空氣或氮氣通過噴槍噴吹煤粉和焦炭的混合物，同時往礦熱電爐內(nèi)添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使爐渣中的鐵還原出來，制得含鐵大于80％的半鋼合金，再將半鋼合金輸送到轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)，冶煉成合格鋼水；同時還得到礦熱爐渣，該礦熱爐渣可以作為水泥熟料送水泥廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥； 所述火法煉銅爐渣中主要組成成分的百分含量為∶Cu 0.80％、Fe 32％、SiO235％、CaO 2.3％。
所述原料的重量比為，熔融態(tài)火法煉銅爐渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝58∶5∶7∶30。
得到的半鋼含鐵87％、含硫0.43％、含硅6.2％，產(chǎn)出的水泥熟料含SiO2 22％、CaO 42％。
顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
權利要求
1、一種有色金屬工業(yè)廢渣綜合回收利用的方法，其特征在于該方法采用礦熱電爐還原熔煉直接處理熔融態(tài)的有色金屬工業(yè)廢渣生產(chǎn)含鐵大于80％的半鋼合金，然后送至轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉成合格鋼水；同時在還原熔煉過程通過添加CaO造渣，使礦熱電爐爐渣作為水泥熟料直接生產(chǎn)水泥。
2、根據(jù)權利要求1所述的一種有色金屬工業(yè)廢渣綜合回收利用的方法，其特征在于，包括如下步驟將呈熔融態(tài)的有色金屬工業(yè)廢渣直接輸送到礦熱電爐內(nèi)，通電升溫至1450～1700℃，再用壓縮空氣或氮氣通過噴槍噴吹煤粉和焦炭的混合物，同時往礦熱電爐內(nèi)添加CaO；煤粉和焦炭的混合物使爐渣中的鐵還原出來，制得含鐵大于80％的半鋼合金，再將半鋼合金輸送到轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)，冶煉成合格鋼水；同時還得到礦熱爐渣，該礦熱爐渣可以作為水泥熟料送水泥廠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥；所述原料的重量比為，有色金屬工業(yè)廢渣∶焦炭∶煤粉∶CaO＝55～70∶1～6∶4～9∶25～35。
3、根據(jù)權利要求1或2所述的一種有色金屬工業(yè)廢渣綜合回收利用的方法，其特征在于所述的有色金屬工業(yè)廢渣是火法煉鎳廢渣，火法煉銅產(chǎn)生的含鐵量在20％以上的鼓風爐渣、閃速爐渣、電爐貧化爐渣或紅土鎳礦電爐還原熔煉生產(chǎn)鎳鐵的爐渣。
全文摘要
一種有色金屬工業(yè)廢渣綜合回收利用的方法，其特征在于該方法采用礦熱電爐還原熔煉直接處理熔融態(tài)的有色金屬工業(yè)廢渣生產(chǎn)含鐵大于80％的半鋼合金，然后送至轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉成合格鋼水；同時在還原熔煉過程通過添加CaO造渣，使礦熱電爐爐渣作為水泥熟料直接生產(chǎn)水泥。本發(fā)明能綜合利用資源，工藝簡單且流程短，經(jīng)濟效益好且有利于環(huán)保。
文檔編號C04B7/17GK101302568SQ200810098049
公開日2008年11月12日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權日2008年5月23日
發(fā)明者董書通, 王成彥, 平 趙 申請人:鄭州永通特鋼有限公司