淺談不銹鋼渣處理工藝

吳文斌 陸宗峰 李雁翎 龍順紅 黃家維

【摘 要】文章以某鋼廠不銹鋼渣處理工藝為例，介紹了工藝路線的選擇，同時(shí)對一般的不銹鋼渣處理工藝、主要設(shè)備做了分析和比較。

【關(guān)鍵詞】不銹鋼渣;鋼渣處理;六價(jià)鉻

【中圖分類號】X757 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）06-0061-02

不銹鋼鋼渣是不銹鋼鐵生產(chǎn)過程中的一種產(chǎn)量極大的副產(chǎn)品，含有部分有害元素，加工處理困難、回收利用率低，自然堆存不但占用大量土地資源，而且存在污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，不銹鋼鋼渣含有利用價(jià)值較高的鐵、鉻、鎳等物質(zhì)，篩選后的鋼渣尾渣經(jīng)過無毒處理——對六價(jià)鉻作還原、固化后，可大量應(yīng)用于建材行業(yè)。

某鋼廠為減少不銹鋼渣對環(huán)境的污染，擬建立不銹鋼渣綜合回收利用處理生產(chǎn)線，生產(chǎn)線主要采用干法工藝，但同時(shí)預(yù)留了濕法處理工藝。

1 一次處理（冷卻）

碳鋼鋼渣的一次處理方式有自然冷卻、熱潑、熱燜等方式，近年來還出現(xiàn)了帶壓熱燜、風(fēng)淬水淬、轉(zhuǎn)輪干法粒化、射流干法粒化等新方法，從理論上來說，這些技術(shù)均可以在不銹鋼渣上嘗試，尤其是射流干法粒化技術(shù)，如果成功應(yīng)用，將對不銹鋼渣處理工藝產(chǎn)生重要的影響。

目前，國內(nèi)還沒有較好的不銹鋼冷卻處理方式，液態(tài)鋼渣仍采用現(xiàn)有的渣盤自然冷卻工藝進(jìn)行處理。在新建廠房內(nèi)自然冷卻、翻盤。由于不銹鋼渣的特點(diǎn)，這樣的處理方式產(chǎn)生的粉塵比較大，所以我們設(shè)計(jì)了一次處理廠房，采用密閉式處理，廠房內(nèi)設(shè)大型除塵設(shè)備，避免揚(yáng)塵外溢，確保能達(dá)到環(huán)保要求。

2 二次處理

經(jīng)一次處理后的鋼渣在二次處理車間進(jìn)行加工處理，主要采用破碎+磁選工藝，回收高價(jià)值的渣鋼、磁選粉，尾渣粒化至5 mm以下。

該工藝通過篩分、破碎、磁選，達(dá)到渣鐵有效地細(xì)化、分離。篩分的目的是提前將細(xì)粉料分離，提高塊料在后面棒磨機(jī)中的破碎效率。該處理線主要采用棒磨機(jī)破碎+磁選提純工藝，其中磁選設(shè)備采用強(qiáng)磁磁選機(jī)，最大限度地提高金屬回收率。鋼渣加工工藝有如下特點(diǎn)。

（1）破碎處理前分別將≥300 mm、<5 mm的物料篩選出來;≥300 mm的物料使用鉤機(jī)分選，選出大塊渣鋼;<5 mm的物料進(jìn)行磁選，提取磁選粉，最后的尾渣粉中含金屬<1%，供水泥廠使用。

（2）5～300 mm的物料進(jìn)入棒磨機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后的物料粒度控制<30 mm，實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，經(jīng)兩次強(qiáng)磁（11 000 Gs）磁選機(jī)（磁輥）分選，磁選鐵品位TFe≥85%，可直接返回轉(zhuǎn)爐使用，磁選粉品位TFe≥50%，可直接返回?zé)Y(jié)使用。國內(nèi)有的地方采用細(xì)破鄂破來破碎不銹鋼渣，但是往往很難達(dá)到細(xì)破的目的，本文采用棒磨，因?yàn)榘裟砹狭６纫蟮汀⑦\(yùn)行成本低。

?（3）尾渣中金屬含量小于<1%，配入六價(jià)鉻還原劑后，用于水泥生產(chǎn)，達(dá)到還原、固化的目的，消除了六價(jià)鉻的危害。

干法處理不銹鋼渣有投資省、工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)，其中還采用了強(qiáng)磁選別，這是有別于碳鋼渣處理的地方。但是，缺點(diǎn)也比較明顯，即金屬選得率稍低。工藝流程簡圖如圖1所示。

3 預(yù)留不銹鋼渣濕法磁選工藝

3.1 工藝流程

對于氧化渣等磁選性不太好的不銹鋼渣，以及考慮干法磁選不銹鋼渣不夠干凈徹底，因此預(yù)留了濕法磁選工藝，即在上述不銹鋼渣處理生產(chǎn)線進(jìn)行篩分后采用濕法磁選工藝。濕法磁選工藝選取不銹鋼渣中的金屬比較徹底，某廠采用濕法磁選工藝可以達(dá)到尾渣泥中金屬含量小于0.1%，但是也存在流程長、成本高的缺點(diǎn)。為了盡量減少環(huán)境污染、達(dá)到環(huán)保要求，對尾泥烘干，但能耗比較高，而且尾渣的活性也比干法處理的低。

篩網(wǎng)可以根據(jù)工藝要求更換。在棒磨前面增加了破碎，以提高棒磨機(jī)的產(chǎn)量或減小出料粒度，在濕法磨細(xì)不銹鋼渣后，再通過跳汰機(jī)、搖床等選礦設(shè)備進(jìn)行分選。工藝流程簡圖如圖2所示。

3.2 工藝布置

液態(tài)渣一次處理：液態(tài)渣出渣時(shí)使用渣盤盛裝、冷卻，冷卻至一定溫度后運(yùn)上線進(jìn)行破碎磁選處理。

經(jīng)一次處理后的鋼渣經(jīng)破碎、磁選線進(jìn)行加工處理，回收高價(jià)值的渣鋼、磁選粉及5 mm以下的尾渣。工藝布置圖如圖3所示。

3.3 尾渣處理

干法處理線的尾渣直接銷售給水泥廠，用作混合材。濕法處理線的尾泥經(jīng)過烘干后，也銷售給水泥廠作為混合材。

4 結(jié)語

對于國內(nèi)不銹鋼渣處理技術(shù)，目前還沒有理想的辦法。不銹鋼渣處理的難點(diǎn)主要是環(huán)境污染和金屬收得率，干法和濕法各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，具體采用何種辦法，要根據(jù)自身的條件來決定。目前，不銹鋼渣的一次處理方法有所突破，如風(fēng)淬技術(shù)、射流干法粒化技術(shù)，這些技術(shù)在碳鋼鋼渣或高爐水渣方面已經(jīng)有成功案例。若成功應(yīng)用于不銹鋼渣，則可以大大減少整個(gè)生產(chǎn)過程的粉塵污染，同時(shí)增加了不銹鋼渣的玻璃體含量，其活性大幅度提高，還能回收利用冷卻過程中的熱量。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]汪正潔，楊健，潘德安，等.不銹鋼渣資源化利用技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].鋼鐵研究學(xué)報(bào)，2015（2）：1-6.

[2]張?jiān)鑫?不銹鋼除塵灰再利用技術(shù)[J].河北冶金，2012（8）：70-72.

[3]蔡博.太鋼不銹鋼爐渣處理工藝[J].礦業(yè)工程，2014（8）：57-59.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]