專利名稱：纖維狀軋輥磨屑的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軋輥磨屑的回收方法，尤其是一種纖維狀軋輥磨屑的回收方法。
背景技術(shù)：
各個鋼鐵企業(yè)都有磨輥車間，每天都會產(chǎn)生大量的軋輥磨屑，不同的軋輥車間由于軋輥材質(zhì)的不同需要的砂輪也會不同，因此存在不同的磨損形式會產(chǎn)生不同種類的磨屑，常見種類有纖維狀、片狀及粉末顆粒狀。上述這些廢屑由于其顆粒細(xì)小并含有非金屬雜質(zhì)(砂輪碎屑)和油污，這給分離提純、綜合利用帶來了極大的困難。目前一些鋼鐵企業(yè)的做法是將這些軋輥磨屑返回?zé)Y(jié)再利用，或者直接作為廢棄物排放，從而造成了多種稀有合金元素的浪費(fèi)，而排放的這些垃圾廢棄物又對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種纖維狀軋輥磨屑的回收方法，以有效地回收磨屑中的合金。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的工藝步驟為:
(1)所述的磨屑加入到在堿性溶液中，加熱攪拌以去除油脂；
(2)將上述磨屑與水的混合液進(jìn)行過濾、洗滌、干燥后，在惰性氣氛下進(jìn)行熱處理，得到去油磨屑；
(3)所述的去油磨屑研磨成為粉末狀，然后篩分去除磨屑中的砂輪碎屑；
(4)篩分后的磨屑 在還原氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng)，即可得到再生合金粉末。本發(fā)明所述步驟(I)所述的堿性溶液為為80重量份水、10重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、3重量份磷酸三鈉和2重量份硅酸鈉配制而成的混合溶液。所述步驟(I)中的加熱攪拌溫度為60 100°C ;所述的攪拌速度為180rpm,攪拌時間為60 120min。本發(fā)明所述步驟(2)中的熱處理為:以30 50°C /min的速度升溫，升溫至200 500°C，恒溫保持10 50min。所述的惰性氣氛采用氮?dú)猓凰瞿バ寂c水的混合液通過抽濾脫水，60 100°C的熱水洗滌I 2次。本發(fā)明所述步驟(3)中磨屑研磨至平均粒度在40 60微米。本發(fā)明所述步驟(4)中的還原氣氛采用焦?fàn)t煤氣或者氫氣。所述的還原反應(yīng)為:以30 50°C /min的速度升溫，升溫至650 750°C，恒溫還原15 25min。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu) 思為:由于纖維狀軋輥磨屑與砂輪碎屑和油脂混合在一起，使砂輪碎末通過篩分的方法分離變得困難，因此本發(fā)明提出先堿液除油后經(jīng)過熱處理，熱處理后纖維狀磨屑通過研磨極易粉碎變成粉末狀，并且這個粉末的顆粒比砂輪碎屑小的多，從而利用篩分極易去除砂輪碎屑；最后將去除砂輪碎屑和油脂后的軋棍磨屑利用還原和冶煉相結(jié)合回收合金。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:1、本發(fā)明所用到的冷軋軋輥磨屑為鋼鐵廠廢棄物，具有原材料易得、價格低廉的特點(diǎn)；2、本發(fā)明各項(xiàng)工藝過程操作簡單，處理成本較低，尤其適于鋼鐵企業(yè)的纖維狀軋輥磨屑回收；3、本發(fā)明回收過程中無二次污染，回收成本較低，具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)；4、本發(fā)明得到的再生合金粉末粒度在40 60微米左右，雜質(zhì)去除率可達(dá)到99.5%，硫含量低于0.011% ;再生合金中有價金屬的回收均大于96%的回收率；具有雜質(zhì)去除率高、合金回收率高的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1:本纖維狀軋輥磨屑的回收方法，采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產(chǎn)生的大量纖維狀軋輥磨屑為原料，其具體工藝步驟為:
(1)將500g磨屑加入到75°C，氫氧化鈉和碳酸鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉配制而成的混合溶液(堿性溶液)中，配制比例為80重量份水、10重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、3重量份磷酸三鈉和2重量份硅酸鈉；然后在75°C條件下攪拌以除去磨屑表面的油脂，從而減少后期熱處理油脂時油脂燃燒對環(huán)境和設(shè)備造成的污染及損害；攪拌速度為ISOrpm，攪拌時間為IOOmin ;所述的堿性溶液還可采用其他除油劑，或者可與油脂產(chǎn)生皂化反應(yīng)的堿性溶液；
(2)磨屑與水的混合液通過抽濾脫水，60°C的熱水洗滌2次，恒溫干燥；然后進(jìn)行熱處理:氮?dú)夥諊驴刂粕郎厮俣?3°C /min，升溫至280°C，恒溫40min，即可除去殘留油脂得到去油磨屑；所述的氮?dú)夥諊€可采用其他惰性氣氛，例如氬氣等；
(3)去油磨屑研磨成平均粒度為60微米的粉末狀，然后磨屑通過多次篩分，因砂輪沙粒(砂輪廢屑)較硬，研磨后大小不變均大于100微米，即可將粒度大的砂輪廢屑去除，篩分后的磨屑平均粒度61 .2微米；
(4)篩分后的磨屑在氫氣為還原氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng)，控制升溫速度33°C/min，升溫至680°C，恒溫還原22min ;最后氮?dú)獗Ｗo(hù)冷卻到室溫，即得回收的再生合金粉末；所述的氮?dú)夥諊€可采用其他惰性氣氛，例如氬氣等。本實(shí)施例得到的再生合金粉末平均粒度為61.2微米，熒光測定雜質(zhì)去除率達(dá)到99.5%，磨屑中硫含量低于0.011% ;再生合金中有價金屬的回收均大于96%的回收率。實(shí)施例2:本纖維狀軋輥磨屑的回收方法，采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產(chǎn)生的大量纖維狀軋輥磨屑為原料，其具體工藝步驟為:
(1)將IOOOg磨屑加入到85°C，氫氧化鈉和碳酸鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉配制而成的混合溶液(堿性溶液)中，配制比例為80重量份水、10重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、3重量份磷酸三鈉和2重量份硅酸鈉；然后在85°C條件下攪拌以除去磨屑表面的油脂，攪拌速度為180rpm,攬拌時間為80min ；
(2)磨屑與水的混合液通過抽濾脫水，85°C的熱水洗滌2次，恒溫干燥；然后進(jìn)行熱處理:氮?dú)夥諊驴刂粕郎厮俣?0°C /min，升溫至350°C，恒溫35min，即可除去殘留油脂得到去油磨屑；
(3)去油磨屑研磨成平均粒度為40微米的粉末狀，然后磨屑通過多次篩分，將粒度大的砂輪廢屑去除，篩分后的磨屑平均粒度38.2微米；
(4)篩分后的磨屑在氫氣為還原氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng)，控制升溫速度40°C/min,升溫至700°C，恒溫還原ISmin ;最后氮?dú)獗Ｗo(hù)冷卻到室溫，即得回收的再生合金粉末。本實(shí)施例得到的再生合金粉末平均粒度38.2微米，雜質(zhì)去除率達(dá)到99.6%，磨屑中硫含量低于0.009% ;再生合金中有價金屬的回收均大于96%的回收率。實(shí)施例3:本纖維狀軋輥磨屑的回收方法，采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產(chǎn)生的大量纖維狀軋輥磨屑為原料，其具體工藝步驟為:
(1)將2000g磨屑加入到95°C，氫氧化鈉和碳酸鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉配制而成的混合溶液(堿性溶液)中，配制比例為80重量份水、10重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、3重量份磷酸三鈉和2重量份硅酸鈉；然后在95°C條件下攪拌以除去磨屑表面的油脂，攪拌速度為180rpm,攬拌時間為90min ；
(2)磨屑與水的混合液通過抽濾脫水，95°C的熱水洗滌I次，恒溫干燥；然后進(jìn)行熱處理:氮?dú)夥諊驴刂粕郎厮俣?5°C /min，升溫至450°C，恒溫30min，即可除去殘留油脂得到去油磨屑；
(3)去油磨屑研磨成平均粒度為50微米的粉末狀，然后磨屑通過多次篩分，將粒度大的砂輪廢屑去除，篩分后的磨屑平均粒度49.7微米；
(4)篩分后的磨屑在煉焦過程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣為還原氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng)，控制升溫速度45°C /min，升溫至720°C，恒溫還原15min ;最后氮?dú)獗Ｗo(hù)冷卻到室溫，即得回收的再生合金粉末。本實(shí)施例得到的再生合金粉末平均粒度49.7微米，雜質(zhì)去除率達(dá)到99.4%，磨屑中硫含量低于0.010% ;再生合金中有價金屬的回收平均大于96%的回收率。實(shí)施例4:本纖維狀軋輥磨屑的回收方法，采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產(chǎn)生的大量纖維狀軋輥磨屑為原料，其具體工藝步驟 為:
(1)將IOOOg磨屑加入到100°C，氫氧化鈉和碳酸鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉配制而成的混合溶液(堿性溶液)中，配制比例為80重量份水、10重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、3重量份磷酸三鈉和2重量份硅酸鈉；然后在100°C條件下攪拌以除去磨屑表面的油脂，攪拌速度為180rpm,攬拌時間為60min ；
(2)磨屑與水的混合液通過抽濾脫水，100°C的熱水洗滌2次，恒溫干燥；然后進(jìn)行熱處理:氮?dú)夥諊驴刂粕郎厮俣?0°C /min,升溫至200°C，恒溫50min，即可除去殘留油脂得到去油磨屑；
(3)去油磨屑研磨成平均粒度為50微米的粉末狀，然后磨屑通過多次篩分，將粒度大的砂輪廢屑去除，篩分后的磨屑平均粒度48.6微米；
(4)篩分后的磨屑在煉焦過程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣為還原氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng)，控制升溫速度30°C/min，升溫至650°C，恒溫還原25min ;最后氮?dú)獗Ｗo(hù)冷卻到室溫，即得回收的再生合金粉末。本實(shí)施例得到的再生合金粉末平均粒度48.6微米，雜質(zhì)去除率達(dá)到99.4%，磨屑中硫含量低于0.011% ;再生合金中有價金屬的回收平均大于96%的回收率。實(shí)施例5:本纖維狀軋輥磨屑的回收方法，采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產(chǎn)生的大量纖維狀軋輥磨屑為原料，其具體工藝步驟為:
(I)將IOOOg磨屑加入到60 0C，氫氧化鈉和碳酸鈉、磷酸三鈉、硅酸鈉配制而成的混合溶液(堿性溶液)中，配制比例為80重量份水、10重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、3重量份磷酸三鈉和2重量份硅酸鈉；加熱到80°C恒溫?cái)嚢瑁瑪嚢杷俣葹?80rpm，攪拌時間為120min ；(2)磨屑與水的混合液通過抽濾脫水，70°C的熱水洗滌I次，恒溫干燥；然后進(jìn)行熱處理:氮?dú)夥諊驴刂粕郎厮俣?0°C /min,升溫至500°C，恒溫lOmin，即可除去殘留油脂得到去油磨屑；
(3)去油磨屑研磨成平均粒度為50微米的粉末狀，然后磨屑通過多次篩分，將粒度大的砂輪廢屑去除，篩分后的磨屑平均粒度49.1微米；
(4)篩分后的磨屑在煉焦過程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣為還原氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng)，控制升溫速度50°C /min,升溫至750°C，恒溫還原20min ;最后氮?dú)獗Ｗo(hù)冷卻到室溫，即得回收的再生合金粉末。本實(shí)施例得到的再生合金粉末平均粒度49.1微米，雜質(zhì)去除率達(dá)到99.5%，磨屑中硫含量低于0.010% ;再生合金 中有價金屬的回收平均大于96%的回收率。
權(quán)利要求
1.一種纖維狀軋輥磨屑的回收方法，其特征在于，該方法的工藝步驟為: (1)所述的磨屑加入到在堿性溶液中，加熱攪拌以去除油脂； (2)將上述磨屑與水的混合液進(jìn)行過濾、洗滌、干燥后，在惰性氣氛下進(jìn)行熱處理，得到去油磨屑； (3)所述的去油磨屑研磨成粉末狀，然后篩分去除磨屑中的砂輪碎屑； (4)篩分后的磨屑在還原氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng)，即可得到再生合金粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法，其特征在于:所述步驟(I)中的加熱攪拌溫度為60 100°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法，其特征在于:所述步驟(I)中的堿性溶液為80重量份水、10重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、3重量份磷酸三鈉和2重量份硅酸鈉配制而成的混合溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法，其特征在于:所述的攪拌速度為180rpm,攬拌時間為60 120min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法，其特征在于:所述步驟(2)中的熱處理為:以30 50°C /min的速度升溫，升溫至200 500°C，恒溫保持10 50min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法，其特征在于:所述步驟(2)中的惰性氣氛采用氮?dú)狻?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維狀軋`輥磨屑的回收方法，其特征在于:所述步驟(2)中磨屑與水的混合液通過抽濾脫水，60 100°C的熱水洗滌I 2次。
8.根據(jù)權(quán)利要求1一 7任意一項(xiàng)所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法，其特征在于:所述步驟(3)中磨屑研磨至平均粒度在40 60微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1一 7任意一項(xiàng)所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法，其特征在于:所述步驟(4)中的還原氣氛采用焦?fàn)t煤氣或者氫氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法，其特征在于，所述的還原反應(yīng)為:以30 50°C /min的速度升溫，升溫至650 750°C，恒溫還原15 25min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種纖維狀軋輥磨屑的回收方法，該方法的工藝步驟為(1)所述的磨屑加入到在堿性溶液中，加熱攪拌以去除油脂；(2)將上述磨屑與水的混合液進(jìn)行過濾、洗滌、干燥后，在惰性氣氛下進(jìn)行熱處理，得到去油磨屑；(3)所述的去油磨屑研磨成粉末狀，然后篩分去除磨屑中的砂輪碎屑；(4)篩分后的磨屑在還原氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng)，即可得到再生合金粉末。本方法的原材料易得、價格低廉；工藝過程操作簡單，處理成本較低；無二次污染，回收成本較低，具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)；得到的再生合金粉末粒度在40至60微米左右，雜質(zhì)去除率可達(dá)到99.5%，硫含量低于0.011%；再生合金中有價金屬的回收均大于96%的回收率；具有雜質(zhì)去除率高、合金回收率高的特點(diǎn)。
文檔編號B09B3/00GK103230922SQ201310129200
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者郭景瑞, 吝章國, 孫玉虎, 李玉銀, 王曉暉, 卜二軍, 朱文玲, 徐曉, 靳芳芳 申請人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司