转炉渣处理试验方案.doc

转炉渣处理试验方案2009 广州市绿易化工科技有限公司一实验背景柳钢转炉炼钢产生的钢渣，主要来源由生铁炉料带入的杂质，以及加入的造渣剂如石灰石、萤石、硅石等，以及氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等生成，另外还夹带有一定量的单质铁等。钢渣的主要成分是钙、铁、硅、镁、铝、锰、磷、氧等组成，转炉渣经过磁选后，其主要成分含量如表一表一 转炉渣成分转炉渣的主要成分元 素含 量 %Fe14.91MgO8.57CaO45.52Mn2.37Si6.34磁选后的钢渣，其中高价值金属的含量低，处理较困难，虽然现已开发较多的处理方法，如作为溶剂回炉、作为水泥的掺和剂、作为路基回填的原料等，但由于钢渣的产量大，以上领域所需的量有限，造成大量钢渣积压堆放于渣场，不仅占用有限的土地资源，对环境造成影响。从钢渣的成分来看，其含有和水泥相类似的硅酸三钙、硅酸二钙及铁铝酸盐等活性矿物质，具有水硬胶凝性，最广阔的用途在于作为水泥生产的熟料，但是由于其中铁含量较高，且含有游离钙、镁等，不能直接作为水泥生产的熟料使用，因此，开发一种工艺，使钢渣能够直接作为水泥生产的熟料使用，是处理转炉渣的较好方法。二试验工艺 1. 工艺流程图设定的转炉渣处理流程图如图1： 转炉渣 磁选 磁选矿 磁选尾渣 再生盐酸 浸 出 浸出渣 浸出液 CaCO3 空气 （转水泥制造） 除铁 水合氢氧化铁 除铁后液 Ca(OH)2 煅烧 分步沉Mn Mg 氧化铁红 后液 Mn渣 Mg渣 硫酸 （转综合回收Mn Mg） 酸再生 硫酸钙 再生酸 图1 试验工艺流程图2. 实验过程简述使用震动球磨机球磨，将转炉渣磨碎至-100目（其中，少许不能破碎的铁块筛分回收），破碎后的炉渣经过磁选分离出大部分单质铁，磁选尾渣使用再生盐酸浸出，浸出渣经其他混合配料后转水泥制备，浸出液经过鼓气氧化、碳酸钙中和沉淀铁，沉铁渣经洗涤煅烧后制成氧化铁红，除铁后溶液经过控制PH分步沉淀出Mn、Mg，沉淀后的溶液经过净化除杂，硫酸再生后制备再生盐酸，返回盐酸浸出工序，硫酸钙沉淀作为产品出售。三试验进度安排1. 实验总体进度安排本次实验的目标是能够比较经济、有效的的使转炉渣转变为能够直接作为生产水泥的熟料的原料，并回收其中的铁、锰、镁等金属，根据所需的工作量，设定的进度表如表二： 表二 实验总体进度安排阶段主要内容所需时间时间段 2009年6月7月8月9月10月11月12月第一阶段工艺路线选定、经济性评价等1个月第二阶段小试3个月第三阶段中试3个月其中,第一阶段在广州市绿易化工的办公室完成，包括理论分析、方案选定、市场可行性调研、计算机模拟、经济性评价等内容。第二阶段在长沙市中南大学冶金学院实验室进行，对选定的实验方案进行小型的实验室实验，验证实验方案的理论可行性。第三阶段在柳钢厂内的中试车间进行，制备出一定量的处理后转炉渣来制备水泥，验证此工艺处理后的转炉渣能制备出合格的水泥，并评价其经济性。2. 已完成工作根据实验进度安排，现阶段已经完成第一阶段工作与第二阶段的大部分工作，小实验基本达到了预设的目的，因设备的问题，除铁步骤还存在氧化不很完全，另因实验产出的浸出渣量太少，无法作为生产水泥的实验，尚不能证明此浸出渣能够生产出合格的水泥。3. 下阶段实验计划因实验室产出的浸出渣太少，达不到生产水泥的最小量，下阶段需要进行第三阶段工作，既进行中性试验，以生产出足够做用浸出渣生产水泥实验的量，并评价其经济性，其中，时间安排如表三：表三 大规模试验进度安排阶段主要内容所需时间9月上、中旬9月下旬10上中旬10月下旬11月12月第一阶段中试车间设计半月第二阶段设备采购、安装1月第三阶段试产1个半月第四阶段生产水泥实验情况反馈、综合评价1个月四 试验设备及原材料1. 设备连接图2. 设备清单及价格（见表三）表三 设备清单及价格型号规格数量备注价格（元）板框压滤机31手动7000搪瓷反应釜1m1带搅拌，电机，电加热25000压滤泵5m/h，0.6MPa，3kw电机1螺杆泵2000提升泵3.6m/h，扬程18m，3kw电机2氟合金化工离心泵1500高压鼓风机1m/min1鼓风1000风机1抽风1000储罐2m7PVC1000储罐1m2PVC800抽滤罐0.5m1聚丙烯2500真空泵11500管道DN30/DN50500阀门500其他400安装1000合计540003. 试验用原材料及价格（见表四）