鋼渣的綜合利用
我國在50年代就開(kāi)始研究鋼渣的利用。目前已成功地把鋼渣用作鋼鐵冶煉的熔劑、水泥摻合料或生產(chǎn)鋼渣礦渣水泥、作筑路與回填工程材料、作農業(yè)肥料和回收廢鋼等。據1986年調查,我國鋼渣綜合利用情況為:造地占60%,筑路占23%,生產(chǎn)水泥占6.4%,作燒結熔劑占5.8%,其它占4.8%。
(1)作鋼鐵冶煉熔劑。鋼渣可用作燒結劑。轉爐鋼渣一般含40%~50%的CaO,lt鋼渣相當0.7~0.75t石灰石,把鋼渣用立磨加工成微粉,便可代替部分石灰石作燒結配料用。鋼渣作燒結熔劑,不僅回收了鋼渣中的Ca、Mg、Mn、Fe等元素,而且提高了燒結機利用系數和燒結礦的質(zhì)量,降低了燃料消耗。鋼渣還可用作高爐煉鐵熔劑。
(2)鋼渣作水泥。高堿度鋼渣有很好的水硬性,把它與一定量的高爐水渣、煅燒石膏、水泥熟料及少量激發(fā)劑配合立磨,即可生產(chǎn)鋼渣礦渣水泥。鋼渣水泥具水化熱低、后期強度高、抗腐蝕、耐磨等特點(diǎn),是理想的大壩水泥和道路水泥。電爐還原渣具有很高的白度,與煅燒石膏和少量外加劑混合、研磨,即可生產(chǎn)325號白水泥。利用電爐還原渣作白水泥,具有投資少,能耗低、效益高、等特點(diǎn),是鋼渣利用的有效途徑之一。
(3)作筑路與回填工程材料。鋼渣碎石具有密度大、強度高、表面粗糙、穩定性好、耐磨與耐久性好、與瀝青結合牢固等特點(diǎn),因而廣泛用于鐵路、公路、工程回填。由于鋼渣具有活性,能板結成大塊,特別適于沼澤、海灘筑路造地。
(4)作農肥和酸性土壤改良劑。鋼渣含Ca、Mg、Si、P等元素,當鋼渣中的P2O5超過(guò)4%時(shí),可以磨細作為低磷肥使用。鋼渣磷肥可以用于酸性土壤與缺磷堿性土壤,也適于水田與旱地耕作,具有很好的增產(chǎn)效果。
(5)回收廢鋼。鋼渣一般含7%~10%廢鋼,加工磁選后,可回收其中90%的廢鋼。
鋼渣處理生產(chǎn)線(xiàn)工藝
生產(chǎn)1噸鋼——產(chǎn)生125-140KG鋼渣,2018年鋼渣產(chǎn)量1.21億噸,鋼渣綜合利用率只有30%左右。從上世紀90年代初到2018年末,我國鋼渣尾渣累計堆存量超18億噸,占地20多萬(wàn)畝,造成嚴重的土地占用、污染與資源浪費。
針對鋼渣回收再利用,目前,國際上通常采取熱潑法處理鋼渣,但是用水量大,須解決水的處理和循環(huán)利用問(wèn)題,操作難度稍大。簡(jiǎn)單又綜合環(huán)保的方法就是粉磨回收處理,即將鋼渣預粉磨后,分別經(jīng)過(guò)烘烤干燥,磁選篩分,磨細粉碎分級,濕法磁選分級,球團制造等工序,獲得四種和高附加值的產(chǎn)品,即含鐵量大于90%的可用于煉鋼的廢鋼、用于煉鐵的高品位鐵精粉、用作水泥和混凝土高活性摻合料的鋼渣微粉和用于高等級公路路面的鋼渣瀝青混凝土面層集料。桂林?zhù)櫝讨铝τ谔峁┕I(yè)廢渣綜合處理解決方案,在鋼渣綜合處理上進(jìn)行探索,針對鋼渣的原料特性,采用立磨作為主要粉磨設備,提出鋼渣全流程的綜合利用總包服務(wù)方案,演繹出從“廢棄物”到“黃金山”,從鋼鐵“剩宴”到資源“盛宴”的鋼渣變形記,助力鋼鐵企業(yè)實(shí)現鋼渣“零排放”。
工藝流程:
鋼鐵廠(chǎng)煉鋼產(chǎn)生的鋼渣在出渣場(chǎng)所用渣罐進(jìn)行盛裝,傾翻裝置將渣罐抱緊并移動(dòng)渣罐,將鋼渣傾倒至滾筒/熱悶罐中,通過(guò)滾筒/熱悶工藝對鋼渣進(jìn)行預處理,實(shí)現渣鐵分離,同時(shí)激發(fā)鋼渣的穩定性和活性;預處理后的鋼渣經(jīng)過(guò)振動(dòng)給料篩篩除大塊渣鋼后,進(jìn)入到破碎磁選系統,通過(guò)棒磨機對鋼渣破碎除鐵提純;提純之后的鋼渣尾渣金屬鐵含量小于2%,細度小于10mm,其中金屬料可進(jìn)行回收返回鋼鐵廠(chǎng)進(jìn)行燒結和煉鋼;5mm以下的鋼渣進(jìn)入到粉磨系統,通過(guò)HLM系列鋼渣立磨機進(jìn)行粉磨,新型環(huán)保又,生產(chǎn)出來(lái)的鋼渣粉比表面積為400-500㎡/kg,通過(guò)配比廣泛應用于水泥和混凝土摻合料,實(shí)現鋼渣的高價(jià)值資源化利用。在整個(gè)工藝流程中實(shí)現了渣不離地的環(huán)保生產(chǎn)。
鋼渣處理工藝經(jīng)還常設置磨粉環(huán)節,這是因為鋼渣中的渣鋼分離比較困難,尤其對于細粒鋼渣,包裹有微細粒的金屬鐵或與金屬鐵連生的浮氏體及具有一定磁性的鐵酸鹽易進(jìn)入磁性分離物中,導致磁性分離物中鐵品位降低,增加磨粉環(huán)節將可以進(jìn)一步回收利用細顆粒鋼渣中的金屬鐵。例如,單純采用破碎機,即使把鋼渣破碎到 5 mm 粒徑以下,也很難實(shí)現渣鋼有效分離,且選出的精礦粉品位,一般低于 45%。若在工藝中加入磨粉工序,如立磨、棒磨或球磨,在相同粒徑條件下,通過(guò)合理的磁選過(guò)程,基本可以獲得 TFe 80%以上的粒鋼、品位 55%以上的精礦粉金屬鐵質(zhì)量分數小于 1%的尾渣。
鋼渣的破碎、磁選、粉磨篩分工藝流程是回收渣鋼的基本流程,所用的破碎機包括顎式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機和雙輥破碎機等,磁選機包括跨帶式磁選機和電磁鐵式磁選機,篩分設備包括格柵、單層及雙層振動(dòng)篩等。粉磨設備包括立磨、輥壓機、球磨等