一種使用鋼渣磁選后尾渣與鉻渣作為燒結(jié)熔劑的鉻渣無害化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼渣綜合利用及鉻渣無害化處理領(lǐng)域，特別涉及一種鋼渣磁選剩余尾 渣與鉻渣配比燒結(jié)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉻元素的金屬單質(zhì)及化合物在電鍍鑄造、化工冶金、皮革制造、生物制藥以及航空 航天等精尖端等多行業(yè)用途廣泛，位列最具競爭力的8種原料之一。鉻鹽在我國地位更是 舉足輕重，國民經(jīng)濟中15%產(chǎn)品都與其密不可分。鉻渣是生產(chǎn)鉻鹽和金屬鉻的過程中排出 的含鉻廢渣，其有害成分主要是1 %~2 %的鉻酸鈣（致癌物）和0. 5 %~1 %的水溶性六 價鉻（劇毒物），對人體的消化道、呼吸道、皮膚和鼻黏膜都有危害，甚至可以引發(fā)皮膚癌、 咽喉癌、肺癌等疾病，是公認的危險固體廢物之一。
[0003] 我國歷史遺留鉻渣堆存量在4500kt左右，并且每年還在以超過800kt的數(shù)量增 加。目前，我國鉻渣的主要處理方式為填埋，不但占用大量土地資源，而且Cr6+的滲濾液污 染了地表水和地下水，細小飛灰也會污染大氣，對生態(tài)環(huán)境和人民生命健康造成巨大危害。
[0004] 鋼渣是在鋼鐵生產(chǎn)過程中由造渣材料、冶煉反應物、侵蝕脫落的爐體和補爐材料、 金屬爐料帶入的雜質(zhì)和為調(diào)整鋼渣性質(zhì)而特意加入的造渣材料所組成的固體渣體，是生產(chǎn) 鋼鐵過程的副產(chǎn)品。在生產(chǎn)中，每生產(chǎn)It鋼鐵，就有15%~20%的鋼渣產(chǎn)生。在我國，全國 煉鋼廠堆積的鋼渣總量超過4億t占地1萬多畝，而且每年仍以9000多萬t的數(shù)量增長。 這些鋼渣若不綜合利用，會占用越來越多的土地，污染環(huán)境，造成資源的浪費。
[0005] 鋼渣中含有10%~15%的金屬鐵，分級磁選技術(shù)回收鋼渣中金屬鐵技術(shù)近年來 得到越來越廣泛的應用。磁選后大粒徑的磁性顆粒直接返爐繼續(xù)煉鋼，小的顆粒則應用于 鐵的冶煉，尾渣經(jīng)細磨破碎后，中等粒度的鋼渣用做建筑骨料，小粒徑的鋼渣經(jīng)磨機細磨后 作為水泥原料和摻合料來使用。鋼渣磁選后剩下的尾渣主要成分為Ca0、f-Ca0、Fe0、Fe 203、 MgO、MnO、Si02、P20 5、V205、Ti02，當將其與鉻渣混合使用作為燒結(jié)熔劑時，不僅可以減少石灰 石、白云石、螢石的資源的使用，降低燒結(jié)成本，而且可以使用燒結(jié)中的還原性環(huán)境將鉻渣 中Cr 6+還原成Cr 3+及鉻金屬，解決鉻渣中Cr 6+毒性問題。但將其用作冶金燒結(jié)原料時會給 燒結(jié)原料成分帶來很大的波動，從而影響成品燒結(jié)礦的質(zhì)量。如何保證燒結(jié)中提高鋼渣磁 選尾渣與鉻渣的同時，又保證不影響燒結(jié)礦的質(zhì)量，并解決鉻渣中六價鉻的毒性問題，急需 解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是解決如何保證燒結(jié)中提高鋼渣磁選尾渣與鉻渣的同時，又保證不 影響燒結(jié)礦的質(zhì)量，并解決鉻渣中六價鉻的毒性的問題。
[0007]為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的：
[0008] -種使用鋼渣磁選后尾渣與鉻渣作為燒結(jié)熔劑的鉻渣無害化處理方法，其特征在 于，包括以下步驟：
[0009] 1)燒結(jié)原料的配料：
[0010] 1. 1)用破碎機將鋼渣磁選尾渣與鉻渣破碎至粒徑3_以下，得到混合碎渣A;
[0011] 1. 2)將鐵礦粉、熔劑和焦煤粉按質(zhì)量比為79. 9~88. 3 :10. 1~11. 7 :6的比例混 合，得混合粉B;
[0012] 將步驟1. 1)中得到的混合碎渣A與混合粉B共同加入圓筒混合機中進行一段（第 一階段）混合至混合均勻，得混合粉C;所述混合碎渣A的重量占混合粉C重量的2~5 %; 與此同時，噴灑占混合粉C重量的5~6%的水，使混合料潤濕，最終得到燒結(jié)原料；
[0013] 所述熔劑包括：石灰石、生石灰和白云石；
[0014] 2)制粒：將所述燒結(jié)原料加入二段混合機中混合后制粒，制粒過程中加水，使混 合的燒結(jié)原料水分為7. 5±0. 5%，控制制粒的時間為2~5min;
[0015] 3)布料：通過皮帶運輸機將完成制粒后的燒結(jié)原料送入燒結(jié)機中進行燒結(jié)，燒結(jié) 料層的厚度控制在580~800mm;
[0016] 4)燒結(jié)：將布料后的燒結(jié)料層進行燒結(jié)，燒結(jié)過程中控制燒結(jié)機的點火溫度為 1000~1200°C，點火時間為1~2min，控制點火負壓為6000~7000Pa，燒結(jié)負壓為7000~ 12000Pa ；
[0017] 5)冷卻：燒結(jié)結(jié)束后，將燒結(jié)礦運至冷卻機，使燒結(jié)礦冷卻至150°C以下；
[0018] 6)篩分：將冷卻后的燒結(jié)礦破碎至40~50mm，使用篩孔為5~6mm的振動篩對 破碎后的燒結(jié)礦進行篩分，篩下物為燒結(jié)返礦，篩上物為成品燒結(jié)礦；所述篩下物投入步驟 1)中，當作鋼渣磁選尾渣重新使用。
[0019] 進一步，所述步驟1. 2)中的鐵礦粉包括按質(zhì)量比為4. 3~8. 1:19. 1~ 24. 3:25. 9~35. 3:17. 7~22. 8:4. 3~8. 1的比例的印度粉、61澳粉、伊朗粉、富礦粉和52 中粉。
[0020] 本發(fā)明的技術(shù)效果是毋庸置疑的，燒結(jié)的溫度可達1150~13500°C，且存在局部 的還原氣氛，此條件完全具備鉻渣解毒的動力學和熱力學要求，鉻渣中的Cr 6+在此條件下 被還原成Cr3+。其主要反應有：
[0022] 2Cr03+3C0 - Cr203+3C02 t
[0023] 鉻渣經(jīng)高溫熔融，形成新的液相，經(jīng)降溫、結(jié)晶、冷卻、固結(jié)，把未還原的Cr 6+和已 還原的Cr3+固封在燒結(jié)礦中。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅 限于下述實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣 用手段，做出各種替換和變更，均應包括在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0025] 實施例1:
[0026] 一種使用鋼渣磁選后尾渣與鉻渣作為燒結(jié)熔劑的鉻渣無害化處理方法，其特征在 于，包括以下步驟：
[0027] 1)燒結(jié)原料的配料如表1所示
[0028]表1
[0030] 1. 1)稱取2. 5g鋼渣磁選尾渣與2. 5g鉻渣，用破碎機將鋼渣磁選尾渣與鉻渣破碎 至粒徑3mm以下，得到混合碎渣A ;
[0031] 1. 2)將質(zhì)量為84. 2g的鐵礦粉、10. 6g的熔劑和0. 06g的焦煤粉混合得混合粉B;
[0032] 將步驟1. 1)中得到的混合碎渣A與混合粉B共同加入圓筒混合機中進行一段混 合至混合均勻，得混合粉C ;所述混合碎渣A的重量占混合粉C的5% ;與此同時，噴灑占混 合粉C重量的5~6 %的水，使混合料潤濕，最終得到燒結(jié)原料；
[0033] 所述熔劑包括：質(zhì)量為3. 4g的石灰石、4. 6g的生石灰和2. 6g的白云石；
[0034] 所述鐵礦粉包括按質(zhì)量為4. 3g的印度粉、24. 3g的61澳粉、28. 5g的伊朗粉、 22. 8g的富礦粉和4. 3g的52中粉。
[0035] 2)制粒：將所述燒結(jié)原料加入二段混合機中混合后制粒，制粒過程中加水，使混 合的燒結(jié)原料水分為7. 5±0. 5% ;
[0036] 3)布料：將完成制粒后的燒結(jié)原料送入燒結(jié)機中進行燒結(jié)，燒結(jié)料層的厚度控制 在 580 ~800mm ;
[0037] 4)燒結(jié)：將布料后的燒結(jié)料層進行燒結(jié)，燒結(jié)過程中控制燒結(jié)機的點火溫度為 1000~1200°C，點火時間為1~2min，控制點火負壓為6000~7000Pa，燒結(jié)負壓為7000~ 12000Pa；
[0038] 5)冷卻：燒結(jié)結(jié)束后，將燒結(jié)礦運至冷卻機，使燒結(jié)礦冷卻至150°C以下；
[0039] 6)篩分：將冷卻后的燒結(jié)礦破碎至40~50mm，使用篩孔為5~6mm的振動篩對 破碎后的燒結(jié)礦進行篩分，篩下物為燒結(jié)返礦，篩上物為成品燒結(jié)礦；所述篩下物投入步驟 1)中，當作鋼渣磁選尾渣重新使用。
[0040] 按照
【發(fā)明內(nèi)容】
中要求進行燒結(jié)原料進行配料、混合、點火燒結(jié)，燒結(jié)配料時控制燒 結(jié)礦TFe含量在55 %左右，堿度R為2. 0左右。并對成品燒結(jié)礦的落下強度、轉(zhuǎn)鼓強度、抗 磨指數(shù)、成品率、垂直燒結(jié)速度等表征燒結(jié)礦性能的指標進行檢測，且最終檢測成品燒結(jié)礦 中Cr6+的浸出毒性是否達到我國排放標準。
[0041] 經(jīng)檢測，燒結(jié)原料化學成分如表2所示
[0042]表 2
[0043]
[0044] 注：表2中的燒損是指鐵礦粉在800~1000°C會燒掉的部分，包括結(jié)晶水、C02等。
[0045] 經(jīng)檢測，成品燒結(jié)礦性能指標如表3所示
[0046]表 3
[0048] 注：轉(zhuǎn)鼓強度是評價燒結(jié)礦抗沖擊和耐磨性能的一項重要指標，落下強度用來表 示燒結(jié)礦的抗沖擊能力。
[0049] 經(jīng)檢測，成品燒結(jié)礦成分如表4所示
[0050] 表4
[0052] 經(jīng)檢測，成品燒結(jié)礦Cr6+浸出毒性如表5所示
[0053] 表5
[0056] 實施例2 :
[0057] -種使用鋼渣磁選后尾渣與鉻渣作為燒結(jié)熔劑的鉻渣無害化處理方法，其特征在 于，包括以下步驟：
[0058] 1)燒結(jié)原料的配料如表6所示
[0059] 表 6
[0061] 1.