武建院钢铁渣及化工渣综合利用新技术研究与开发Word下载.docx
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特指高温钢渣经降温、初级处理后的低品位钢渣。
渣钢:
特指高温钢渣经降温、初级处理回收的全铁(TFe)含量>70%钢渣,可直接返回炼钢。
预选钢渣:
特指原料钢渣经初级磁选回收的粒径<100mm,全铁(TFe)含量>39.5%的钢渣。
大粒钢渣:
特指预选钢渣经磁选回收的粒径>6mm的钢渣,全铁(TFe)含量>39.5%。
小粒钢渣:
特指预选钢渣及尾料钢渣经磁选回收的粒径<6mm,全铁(TFe)含量>39.5%的钢渣。
尾料钢渣:
特指钢渣经磁选除铁后全铁(TFe)含量<16%的钢渣。
钢渣砂:
特指尾料钢渣经破碎、干燥、粉磨、风选分级、磁选后回收的粒径0.1~6mm的粒状钢渣。
钢渣粉:
特指尾料钢渣经破碎、干燥、粉磨、风选分级、磁选后回收的粒径<0.1mm的粉状钢渣。
瓦斯灰:
钢铁生产过程中产生的煤气经除尘后收集的固体废弃物。
除尘灰:
钢铁生产过程中排放的大气污染物经除尘设备处理后收集的固体废弃物。
硫酸渣:
硫酸渣又称黄铁矿烘渣或烧渣,是用黄铁矿制造硫酸或亚硫酸过程中排出的固体废渣。
OG泥:
转炉煤气经OG法处理后收集的湿泥状废弃物。
造块:
特指钢铁渣、化工渣烧结成型渣的生产工艺。
型渣:
特指钢铁渣、化工渣经造块工艺制得的中间产品,作为熔分还原改性炉使用的原料。
型渣机:
特指用于造块工艺生产型渣的一种专用设备。
型渣粉:
粒径<6mm的型渣。
熔分还原改性:
特指将型渣及大粒钢渣中化合状态的铁、锰等还原成单质并进行渣铁分离,同时将炉渣改性成硅酸盐材料的生产工艺。
熔分还原改性炉:
特指进行熔分还原改性生产工艺过程中使用的专用炉。
熔分还原铁:
特指经熔分还原改性生产工艺后分离出来的以铁为主要成分,同时含有锰、磷、硫、硅、碳等成分的金属铁。
炉渣:
特指熔分还原改性生产工艺过程中排出的高温熔渣。
水渣:
特指熔分还原改性生产工艺排出的高温熔渣经水淬成粒后的一种活性高、安定性好的硅酸盐材料。
水渣微粉:
特指水渣加入一定的外加剂后经烘干、粉磨工艺加工成的一种微粉。
混凝土免烧砖:
特指混凝土中加入了一定比例的水渣、水渣微粉、钢渣砂、钢渣粉生产的一种用于承重墙体的新型建材制品。
泡沬混凝土砌块:
特指利用水渣微粉、钢渣粉为主要原材料生产的一种用于非承重墙体的新型轻质建材制品。
砌筑水泥:
特指利用水渣微粉、钢渣粉为主要原材料生产的一种用于配制砂浆的水泥。
振动磁选机:
特指用于尾料钢渣干燥粉磨风选分级后从0.1~6mm的钢渣颗粒中分离小粒钢渣和钢渣砂的磁选机。
悬浮磁选机:
特指尾料钢渣干燥粉磨风选分级后从0.1mm以下的钢渣粉中分离小粒钢渣和钢渣粉的磁选机。
世界经济的持续增长带来的“资源危机”、“资源安全”问题,早已受到国内外科学家和政治家们的广泛重视,纷纷从人口、环境、社会、经济发展等不同角度,探索缓解资源危机的各种途径,提出可持续发展和循环经济、资源集约型经济等不同理念。
随着我国经济的快速增长,资源、能源、环保等结构性矛盾更加突出,只有采用循环经济的发展模式,搞好资源的综合利用,大力推行循环经济,采取措施以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境污染,取得最大的经济收益和最少的废弃物,才能缓解我国资源、能源和环境的压力。
目前我国每年产生的钢铁渣达四亿多吨,化工渣五千多万多吨。
主要有钢渣、瓦斯灰、除尘灰、硫酸渣、磷石膏、粉煤灰、铜渣、赤泥、炉渣、高炉渣、电石渣、煤矸石等数十种工业废渣。
在冶金渣中排量大的主要有高炉水淬矿渣、钢渣、高炉重矿渣等,其中高炉水淬矿渣和高炉重矿渣利用率较高,而钢渣利用率较低,仅有20%左右。
未得到利用的冶金渣长期堆放而未及时综合利用,一方面冶金渣逐渐失去活性增加再利用的难度,另一方面占用大量土地、严重污染环境。
建设资源节约型、环境友好型社会,节约资源作为基本国策,把工业废弃物和城市生活废弃物作为新的再生资源重新纳入传统的动脉产业之中,进一步构建和谐和完善“静脉产业”体系,这是国家《节能中长期专项规划》中提出的十大重点节能工程,国家并把冶金工业废弃物处理列为资源再利用鼓励项目。
科学发展观呼唤循环经济,尤其要确立资源循环利用的理念,坚持可持续发展战略。
以全面建设小康社会为目标的中国,必须开拓新的资源思路,着眼于资源利用方式和经济发展模式的转变,寻求以最有效利用资源和保护环境为基础的循环经济之路,实现资源、环境与经济社会的全面、协调、可持续发展。
振昌公司是一家处理、加工工业废渣的专业化公司,成立于上世纪90年代,致力于钢铁渣及化工渣的加工与处理。
随着处理量的增加,在加工过程中发现经处理后的钢铁渣及化工渣中残留有大量的金属铁无法通过磁选、分级等传统方法进行回收。
产生的废渣量依旧太多,需要大量的人力、财力予以填埋,同时也占用大量的土地资源。
针对这种困惑,振昌公司开始尝试利用不同方法对这些废弃尾渣进行反复研究与实验。
经过十几年的不懈努力,终于摸索出一套综合利用钢铁渣及化工渣的加工处理办法,并通过多处生产线对这些固体废渣进行工业化实验,达到了预期目标,成果显著。
为进一步拓宽工业废渣的利用范畴,振昌公司于2009年10月与中冶京诚、中冶北方、中冶武建院、宝冶工业炉及天益顺德公司联合成立了工业废渣综合利用研究与开发项目组。
按照“资源化、循环化、全利用和零废弃”的原则,共同完成钢铁渣及化工渣综合利用新技术的研究与开发。
项目的特点及意义
一、本项目所采用的工业废渣综合利用技术属国内首创、国际领先的新工艺、新技术,拥有完全的自主知识产权。
项目原料全部使用冶金、化工废弃物,通过先进的工艺、技术及装备实现工业废渣及新生废渣、废气、废水的高效综合利用。
项目实施后每年可利用冶金、化工工业废渣160万吨,回收金属铁及其深加工产品钢坯65万吨,生产高活性水渣72万吨,生产30万m³
新型环保混凝土砖,高活性水渣还可进一步加工成水渣微粉和多种新型建材制品。
二、本项目所采用的技术科学、巧妙地利用各种渣的成分,通过调整渣的配比,最有效、最大化地还原回收其中的金属,充分利用渣中的二次能源。
它利用钢粒粉、除尘灰、硫酸渣、泥浆、瓦斯灰等工业废渣烧结造块成型渣。
该型渣生产工艺具有碱度适中、强度高、返矿率低的特点;
瓦斯灰含碳量高可取代焦炭作燃料使用;
钢粒粉含钙高可取代石灰作熔剂使用,从而可使型渣生产成本低,根本上解决传统的单一渣处理工艺成本高、难度大、尾渣多的难题,在工艺技术上,是一次巨大的飞跃。
三、钢渣经破碎、筛分、磁选等工艺处理后,全铁含量≥50%的大块钢渣直接进入熔分还原改性炉进行还原改性;
全铁含量小于50%的钢粒粉进行造块。
工业废渣造块和熔分还原改性工艺利用的是钢渣含氧化钙高的特点。
钢渣可取代传统烧结、冶炼中的石灰,用作熔剂、改性剂。
同时,本工艺方法可彻底回收钢渣中的金属铁(传统磁选方法不能回收非磁性铁,一般残留15%左右)。
另外,我们利用尾料钢渣含钙高和水渣需要高碱度材料激发的特点,复合配制出一种新型水硬性胶凝材料,用该种胶凝材料可生产各种新型建材产品。
因此本项目对工业废渣的利用水平最高,真正做到全利用、零排放,解决了这一世界性难题。
四、除铁后的工业废渣在高温下进行液相反应,生成硅酸钙等活性产物,其活性和安定性得到了质的改变,炉内熔分还原改性为工艺废渣生产新型建材产品解决了稳定性问题,这一技术创新促进了新型建筑材料产业的发展。
五、本项目由于采用的工艺技术先进,变废为宝,每年可新增产值24.79亿元,新增利税7.15亿元,故经济效益十分显著。
六、本项目生产的新型建筑材料完全可以替代传统的粘土砖,每年可减少4亿块粘土砖的生产量,从而每年减少植被破坏300亩、减少燃煤用量7万吨,该项目推广后可以大大降低二氧化碳的排放及对大气的污染,极大地改善生态环境。
七、本项目投产以后,社会效益十分显著,可以拉动当地机械制造、运输、物流、建筑及服务等行业的发展,增强地方经济的实力。
八、本项目积极贯彻了国家促进循环经济发展的思路,实现了节能、减排、降耗的环保目标。
对我国循环经济发展有引领和示范的作用。
九、本项目的实施开创了一个全新的工业废渣综合利用的新行业。
2.1钢铁渣及化工渣的主要种类及特性
钢渣:
一种工业固体废弃物,依炉型主要有平炉渣、转炉渣、电炉渣,排出量约为粗钢产量的15-20%。
钢渣在温度1500~1700℃下形成,高温下呈液态,缓慢冷却后呈块状,一般为深灰、深褐色。
有时因所含游离钙、镁氧化物与水或湿气反应转化为氢氧化物,致使渣块体积膨胀而碎裂;
有时因所含大量硅酸二钙在冷却过程中(约为675℃时)由β型转变为γ型而碎裂。
如以适量水处理液体钢渣,能淬冷成粒。
钢渣主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。
主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体,还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。
有的地区因矿石含钛和钒,钢渣中也稍含有这些成分。
钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同,有较大的差异。
目前我囯各类钢渣每年排放量约8000万吨,其中转炉钢渣量占90%以上,堆积的旧渣4亿吨。
高炉矿渣:
高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。
在高炉冶炼生铁时,高炉加入的原料,除了铁矿石和燃料(焦炭)外,还要加入助熔剂。
当炉温达到1400-1600℃时,助熔剂与铁矿石发生高温反应生成生铁和矿渣。
高炉矿渣是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的,是一种易熔混合物。
从化学成分来看,高炉矿渣是属于硅酸盐质材料。
每生产1t生铁,高炉矿渣的排放量随着矿石品位和冶炼方法不同而变化。
例如采用贫铁矿炼铁时,每吨生铁产出1.0-1.2t高炉渣;
用富铁矿炼铁时,每t生铁只产出0.25t高炉渣。
由于近代选矿和炼铁技术的提高,每t生铁产出的高炉矿渣量已经大大下降。
由于炼铁原料品种和成分的变化以及操作工艺因素的影响,矿渣的组成和性质也不同。
按照冶炼生铁的品种,高炉矿渣可分为铸造生铁矿渣、炼钢生铁矿渣和特种生铁矿渣。
按照高炉矿渣化学成分中的碱性氧化物的多少.高炉矿渣又可分为碱性矿渣、中性矿渣和酸性矿渣。
瓦斯灰:
钢铁生产过程中产生的煤气经除尘后收集的一种含有铁矿、焦碳、煤粉的固体废弃物,据统计钢铁企业每年大约产生瓦斯灰类固体废弃物量为100—180kg/t钢。
按照目前我国的钢产量近6亿吨估算,我国每年将产生约8000万吨瓦斯灰类固体废弃物。
钢铁生产过程中排放的大气污染物经除尘设备处理后收集的固体废弃物,据统计钢铁企业每年大约产生除尘灰类固体废弃物量为100—180kg/t钢。
按照目前我国的钢产量近6亿吨估算,我国每年将产生约8000万吨除尘灰类固体废弃物。
OG泥是钢铁厂转炉炼钢的副产品,它的回收利用一直备受关注。
按照宝钢的生产数据,每产1t钢,约产生16kg转炉尘,由于国内炼钢转炉尾气绝大多数系采用湿式收尘,所以得到的是含水量较大的OG泥。
宝钢每年可产生OG泥近70万吨,全国每年产生的OG泥约1600万吨。
它的主要成分是:
Fe(~56%),其次是CaO和Al2O3,其特点是粒度细,粘性大,水分高(~30%)。
硫酸渣又称黄铁矿烘渣或烧渣。
化工废渣的一种,用黄铁矿制造硫酸或亚硫酸过程中排出的废渣,主要化学成分为Fe2O3:
20-50%,SiO2:
15-65%,Al2O3:
10%,CaO:
5%,MgO<
5%,S:
1-2%,一般还含有Cu、Co等。
其化学成分不同利用途径也有所不同,高铁硫酸渣最有效的利用是作为炼铁原料,硫酸渣则可用作水泥原料、制砖材料等。
据统计,1999年我国硫酸产量为2356万t,2000年硫酸产量超过2500万t,2008年硫酸产量达到6000万t左右,每生产1t硫酸约排出0.8~1.5t硫铁矿烧渣,按此估算,全国每年排出约7000万t的硫铁矿烧渣。
2.2国内外研究现状
2.2.1钢渣研究应用国内外现状
工业发达国家开展钢渣粉利用的研究较早,20世纪70年代,美国钢渣就己经达到排用平衡,历史积留的钢渣粉基本消耗。
2001年美国钢渣产量665万吨,其中37%用于路基工程,22%用于工程回填料,22%用于沥青混凝土集料;
1998年日本钢渣产量约1300万吨,其中22%用于道路工程,40%用于土木建筑工程,20%用于回炉烧结料,8%用于深加工,6%用于水泥原材料,1%用于肥料,4%用于回填料;
目前整个欧洲钢渣年产量约1200万吨,其中65%得到利用,其余35%仍堆积未被利用;
德国钢渣利用率相对较高,1998年德国约97%的钢渣已作为集料广泛应用于公路交通、地下及民用建筑工程;
加拿大年钢渣产量约100万吨,大部分堆积在钢厂附近或作为回填料,仅少量用作水泥生产的钙质或铁质材料,近年来加强了钢渣作为水泥混合材的研究,但掺量只有10一20%左右,而且还没有付诸实际生产。
国外钢渣再利用情况联合国(CEE)组织对美、日、俄、德、法等20多个国家的钢渣利用情况作了调查。
统计表明,这20多个国家的钢渣50%左右用于道路工程,其中德国、日本和美国将钢渣用于烧结、炼铁、化铁炉及水泥生产中的比例分别为31%、25%及50%。
日本于1979年起开始研究钢渣在道路中的应用技术,并于1988年确认钢渣处理后可用于铺路、水泥熟料和农肥。
1996年日本开始着手研究用钢渣处理封闭性海域的海底水质。
1992年住友金属公司高炉、烧结生产利用钢渣量达其公司钢渣产量的21%。
经过日本钢铁联盟渣资源化委员会的努力,日本的钢渣有效利用率已达95%。
现在,日本许多钢厂都是用蒸汽陈化方式处理钢渣,处理后的钢渣作上层路基材料。
德国钢渣综合利用情况据文献报道,德国钢渣利用率达95%以上,其中配入烧结和高炉再利用的达30%,用于土建的达50%,用于农肥的达18%。
德国的钢渣开发部门认为,钢渣作为铺路材料有很好的工程特性,承载力大、坚固性好、耐冰冻体积稳定性强、耐磨性好、耐浪花拍打和潮流的冲击,尤其是混合炉渣(钢渣、高炉渣和高炉水渣)铺路,其承载力比普通材料铺路更高,这样,沥青层的厚度也可以减少,降低造价。
因此,推荐在水利工程、堤坝建筑以及铺路中使用钢渣。
目前,他们己使用转炉渣加固了莱茵河港口和谬司河岸。
他们的使用方法是,将转炉渣装入钢丝网内,象溜坡一样滑到坡脚下,进行加固,即使有体积不稳定的钢渣,在上述情况下也不会产生问题。
此外,德国北部一些钢厂的钢渣常常出口到丹麦作为制作沥青混凝土的原料。
再则,他们认为炉渣中的矿物质对道路两旁树木生长有着良好的促进作用,尤其是将炉渣作为疏松剂填在树木根部周围的土中效果更佳。
从以上资料可以看出,尽管发达国家钢渣总体利用率较高,如美国、日本、德国等的利用率已接近100%,但其在水泥、混凝土生产中的利用效率也比较低。
日本的资源再利用技术世界领先,但其钢渣在水泥生产中的利用率也不到6%;
德国的钢渣利用率虽高,但基本上全部用作了集料,很少用于水泥。
美国在上世纪90年代以前仅1%的水泥生产利用到钢渣。
钢渣在水泥中的应用,不管是从研究角度还是从应用角度,我国还是比较领先的,在近三十年的研究与应用中,在钢渣作为水泥掺合料研究与应用领域积累了丰富的经验。
但是钢渣的化学与矿物组成决定了它是一种具有胶凝性能但胶凝性能又远低于硅酸盐水泥熟料的工业废渣。
目前提高钢渣的胶凝性能的主要途径概括起来主要有四个方面:
一是化学激发活化,即引入一定量的激发组分加快钢渣中活性组分的水化硬化;
二是提高温度加快钢渣的水化反应,或是在提高温度的同时引入改性物质改善钢渣的组成与结构提高钢渣本身的胶凝性能;
三是通过提高钢渣的细度,提高钢渣的水化活性;
四是通过特定的分选工艺实现钢渣中活性矿物与非活性矿物的相分离,提高钢渣的水化活性。
2.2.2瓦斯灰除尘灰研究应用国内外现状
瓦斯灰除尘灰研究应用国內外的现状大体一致,通常的方法是将这些固体废弃物通过风选重力分级,部分冶金再利用,剩余的冶金不可用的尾料作为填充物回填或堆积废弃。
2.2.3OG泥研究应用国内外现状
由于OG泥粒度细,粘性大,水分高(~30%),因此回收难度极大。
目前,国内外普遍采用的方法是将其稀释制浆后,喷入烧结混合机中与混合料混匀,或是用于消化生石灰(称为湿法利用)。
但是根据烧结厂原料水分平衡计算,采用这种方法,OG泥的利用率相当低。
尤其是在铁原料水分偏高,而烧结适宜水分要求又较低的情况下,湿法利用OG泥基本上是行不通的。
2.2.4硫酸渣研究应用国内外现状
硫酸渣按化学成分不同利用途径也有所不同,高铁硫酸渣最有效、最普遍的利用是将其精选后作为炼铁原料,精选后的尾渣大部分用作水泥原料、制砖材料等;
另外,也可以根据市场需要,将高铁硫酸渣加工为铁系颜料(如铁红粉、铁黄、铁蓝等);
还可以将高铁硫酸渣生产新型高效复合聚铁类净水剂。
目前国外某些国家已做到全部利用,我国利用量只有50%左右。
2.3发展趋势
一是工业废渣的资源化(包括其中的二次能源),即通过新技术,使工业废渣成为可利用的物质资源和能源,变废为宝。
二是工业废渣利用的循环化,即在工业废渣加工处理的过程中,对新产生的废渣和余热、余能再次利用,在多次有效小循环基础上实现工业废渣利用的循环化。
三是工业废渣的全利用,即废渣所包含的所有资源和能源全部回收,全部利用。
四是工业废渣的零废弃,即在整个生产过程和终端产品之后没有任何固体废弃物排放到外部环境。
“资源化、循环化、全利用和零废弃”,是工业废渣综合利用研究、开发成果的发展趋势。
3研究工作的主要内容
3.1技术方案
钢铁渣及化工渣综合利用工艺流程图
钢铁渣及化工渣综合利用新技术研究与开发包括四大系统:
钢渣预处理系统、造块系统、熔分还原改性系统、新型建材系统。
3.2原料钢渣预处理
3.2.1原料钢渣的处理与利用
我国是世界钢产量第一大国,钢渣是炼钢过程中所排放出的熔渣。
随着钢铁工业的迅猛发展,钢渣量也随之增加,目前我国年产钢已达5亿吨,钢渣年产量大约8000万吨,加之多年来堆存未处理的钢渣4亿多吨。
旧渣无法消化,新渣不断增生。
这个问题不仅成为影响我国乃至世界钢铁产业可持续发展的一道难题,而且成为严重污染环境。
反之,钢渣的综合利用一旦取得关键性的突破,这些积存和新增的钢渣,就几乎成了取之不尽,用之不竭的宝贵资源和低成本的原料,就可以为钢渣零排放作出贡献。
钢渣经热泼或热焖等水淬工艺处理后,将其含有的全铁(TFe)含量>70%渣钢通过磁选设备磁选回收,直接返回钢铁企业炼钢。
剩余的钢渣(原料钢渣)在本项目中作为原材料加工使用,原料钢渣经破碎、磁选加工处理成预选钢渣和尾料钢渣两种中间产品,预选钢渣再经筛分成大粒钢渣和小粒钢渣两种中间产品,大粒钢渣直接进入熔分还原改性炉,小粒钢渣用作造块原材料;
尾料钢渣经干燥粉磨后经风选分级、磁选成钢渣砂、钢渣粉、小粒钢渣三种中间产品,小粒钢渣用作造块原材料,钢渣砂、钢渣粉用于生产水渣微粉(钢渣水渣复合微粉)、混凝土免烧砖、泡沫混凝土砌块、砌筑水泥等建材产品。
原料钢渣(研发样品为宝钢转炉渣)化学成份如下:
TFe:
22.5%Al2O3:
1.12%CaO:
40.01%MgO:
9.26%f-CaO:
2.82%TiO2:
0.42%SiO2:
9.86%P2O5:
1.47%S:
0.06~0.21%MnO:
2.77%
3.2.2原料钢渣利用的目的及预处理的必要性
本项目采用的原料钢渣是指高温转炉钢渣经降温、初级处理的全铁(TFe)含量22.5%的低品位钢渣原料。
利用原料钢渣目的主要是资源再利用,活化改性、金属铁回收利用。
原料钢渣经破碎、磁选后可得到全铁TFe含量约39.5%的预选钢渣和全铁TFe含量约16%的尾料钢渣。
全铁TFe含量约39.5%的预选钢渣,可用作钢铁企业的烧结熔剂,但由于粒径大、品位低,其利用率不高,需去除部分渣而富集成较高品位的钢渣方可使用,本项目中预选钢渣只需经筛分成大粒钢渣和小粒钢渣两种中间产品后可直接使用。
利用预选钢渣有几个作用:
一是利用小粒钢渣钢渣充当石灰起粘结剂的作用,二是将预选钢渣中的非单质铁(氧化铁、氧化亚铁)还原成单质铁,实现预选钢渣中铁的“零”排放。
三是利用预选钢渣的高碱度和硅酸盐、铝酸盐的成分进行碱度调节和活化改性。
另外从尾料钢渣用于建材来说,也必须进行预加工处理。
预加工处理解决了钢渣当前难于利用的几个问题。
第一:
通过吊挂式磁选机将原料钢渣中混杂的大块渣钢磁选出来,避免了这类渣钢对破碎机的损伤,有利于提高钢渣细碎的效率。
第二:
尾料钢渣采用干燥粉磨、风选分级、磁选工艺,将尾料钢渣加工成钢渣砂、钢渣粉、小粒钢渣三种中间产品,也有利于钢渣中游离氧化钙的均化分散,一定程度上提高了钢渣的安定性。
第三:
通过振动磁选机将尾料钢渣中的小粒钢渣和钢渣砂分离。
通过振动磁选工艺保证了尾料钢渣颗粒中小粒钢渣回收的“彻底性”,同时回收的小粒钢渣品位高,含杂质少,返回造块用作原材料。
钢渣砂中磁性铁含量<2%,游离氧化钙含量<2%,体积安定性好,可替代部分碎石黄砂用作建材制品的骨料。
第四:
通过悬浮式磁选机将尾料钢渣中的小粒钢渣和钢渣粉分离。
通过悬浮磁选工艺保证了钢渣粉中小粒钢渣回收的“彻底性”,同时回收的小粒钢渣品位高,细度小,在烧结造块时可起到石灰的作用。
除铁后的钢渣粉磁性铁含量<2%,可用作建材制品胶凝材料的配制。
在现有的钢渣处理工艺条件下,本项目涉及的原料钢渣综合利用的工艺、产品技术暂属于囯內的新技术。
3.2.3原料钢渣预处理的技术可行性
3.2.3.1磁选除铁工艺设备
钢渣常用的磁选设备是磁滚筒,它具有结构简单处理量大的特点,主要适合于粗放型的磁选,不适合精选。
由于原料钢渣中全铁TFe含量比较低,要进一步提高全铁TFe含量,必须使用更先进的加工艺和磁选设备,本工艺中的磁选设备采用了中冶武建院自主研制的振动磁选机、悬浮磁选机。
振动磁选机由计量器、可调节角度的振动斜溜槽、可升降可调节磁强(待选物料处)的平板自卸式除铁器、预选钢渣(小粒钢渣)出料斗和尾料钢渣(钢渣砂)出料斗等部分组成。
平板式除铁器安装在振动溜槽的上部,同时振动溜槽面与平板式除铁器的磁体底面平行。
该振动磁选机的磁选原理如下:
原料钢渣(风选分级的粒状尾料钢渣)经计量器计量后进入磁选机的振动溜槽,在振动溜槽上振动下滑(物料在自身重力和机械振动力的作用下匀速翻滚,同时避免了物料厚度不均),当原料钢渣(风选分级的粒状尾料钢渣)通过平板自卸式除铁器的磁选区域时,随着原料钢渣的翻滚钢渣中的磁性铁在磁力的作用下被吸附在除铁器上,通过除铁器的自卸皮带将回收的预选钢渣(小粒钢渣)输送到出料斗,尾料钢渣(钢渣砂)不能被上部的磁体吸附,而在自身重力的作用下继续向前下滑,最后进入尾料出料斗,通过振动磁选机实现了预选钢渣和尾料钢渣分离,小粒钢渣和钢渣砂分离。
悬浮磁选机由自卸式除铁器、小粒钢渣罐、旋风口、布袋口、旋袋除尘器和调节风机等部分组成。
该磁选机原理如下:
粉状尾料钢渣和气流通过风选分级系统进入磁选机内部,当悬浮的粉状尾料钢渣经过自卸式除铁器时,自卸式除铁器将粉料尾料钢渣中的小粒钢渣磁选出来,通过自卸装置将小粒钢渣卸至小粒钢渣罐,钢渣粉大部分被风带走,然后通过旋风布袋除尘器回收送至钢渣粉罐。
3.2.3.2原料钢渣预处理的工艺路线如下:
3.2.3.3原料钢渣预处理的工艺技术
3.2.3.3.1、原料钢渣的
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