一种利用冶金尘泥制备直接还原铁的方法、直接还原铁与流程

专利2025-11-15  17


本申请涉及冶金,尤其涉及一种利用冶金尘泥制备直接还原铁的方法、直接还原铁。


背景技术:

1、冶金尘泥作为钢铁冶金最主要的固废排放物之一,产生量约为100~130kg/t·钢,主要产生于由烟气和粉尘等大气污染物经干法或湿法除尘处理或由冶金流程中产生的废水处理等工序。相对于冶炼渣而言,冶金尘泥处置技术起步较晚,但由于产量大、部分尘泥含铁品位较高,利用附加值高,也成为目前冶金固废利用与循环经济发展的重要领域。

2、目前,对冶金尘泥的处理方式主要以堆存填埋覆盖和返回高炉烧结为主。堆存处理不仅占用大量土地,污染生态环境,还造成大量的资源浪费。若通过直接烧结或球团工序简单处理,然后再次进入高炉,会造成尘泥中的锌等金属元素在高炉内循环富集,对含铁炉料、焦炭以及炉内衬耐火材料产生不利影响,进而破坏高炉的稳定顺行,缩短高炉的使用寿命,提高企业的生产成本。同时,通过直接烧结或球团工序简单处理,然后再次进入高炉,冶金尘泥中的含铁物料的回收率较低。因此,在利用冶金尘泥的同时,提高冶金尘泥中的含铁物料的回收率是目前亟需要解决的技术问题。


技术实现思路

1、本申请提供了一种利用冶金尘泥制备直接还原铁的方法、直接还原铁,以解决如下技术问题:如何在利用冶金尘泥的同时,提高冶金尘泥中的含铁物料的回收率。

2、第一方面,本申请提供了一种利用冶金尘泥制备直接还原铁的方法,所述方法包括:

3、将冶金尘泥进行预处理,得到原料;

4、将所述原料与辅料、燃料按照设定质量比进行混合,得到混合料;以质量分数计,在所述混合料中,tfe的含量为34%~38%,c的含量为20%~30%;

5、将所述混合料在回转窑内进行设定温度的还原焙烧,后进行冷却,得到直接还原铁。

6、可选的,所述冶金尘泥包括:lt细灰、污水沉淀泥、炼铁干法灰、瓦斯灰、lt粗灰中的一种或多种,所述将冶金尘泥进行预处理得到原料,包括:

7、将lt细灰、污水沉淀泥、炼铁干法灰、瓦斯灰、lt粗灰分别进行尘泥润湿及均质化处理,后进行混合,得到原料。

8、可选的,以质量分数计,在所述原料中,lt细灰和lt粗灰的含量之和为40%~50%,瓦斯灰的含量为35%~40%,炼铁干法灰的含量为8%~11%,污水沉淀泥的含量为2%~10%。

9、可选的,所述原料与辅料、燃料的设定质量比为(85~88):(1~2):(10~13)。

10、可选的,所述辅料包括石灰石。

11、可选的,所述燃料包括焦粉。

12、可选的,所述混合料的碱度为1.75~1.95。

13、可选的,所述还原焙烧的设定温度为1050℃~1150℃。

14、第二方面,本申请提供了一种由第二方面中任意一项实施例所述的方法制备得到的直接还原铁,所述直接还原铁的金属化率≥75%。

15、可选的,以质量分数计,在所述直接还原铁中,tfe的含量为50%~60%,mfe的含量为40%~50%。

16、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:

17、本申请提供了一种利用冶金尘泥制备直接还原铁的方法,包括:将冶金尘泥进行预处理,得到原料;将所述原料与辅料、燃料按照设定质量比进行混合,得到混合料;以质量分数计,在所述混合料中,tfe的含量为34%~38%,c的含量为20%~30%;将所述混合料在回转窑内进行设定温度的还原焙烧,后进行冷却,得到直接还原铁。通过控制原料中各种冶金尘泥的含量,以及原料与辅料、燃料的质量比,从而调控混合料中c/fe的比例,有利于还原反应的进行。进而在利用冶金尘泥的同时,提高冶金尘泥中的含铁物料的回收率。



技术特征:

1.一种利用冶金尘泥制备直接还原铁的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述冶金尘泥包括:lt细灰、污水沉淀泥、炼铁干法灰、瓦斯灰、lt粗灰中的一种或多种,所述将冶金尘泥进行预处理得到原料,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,以质量分数计,在所述原料中,lt细灰和lt粗灰的含量之和为40%~50%,瓦斯灰的含量为35%~40%,炼铁干法灰的含量为8%~11%,污水沉淀泥的含量为2%~10%。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原料与辅料、燃料的设定质量比为(85~88):(1~2):(10~13)。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述辅料包括石灰石。

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述燃料包括焦粉。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述混合料的碱度为1.75~1.95。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述还原焙烧的设定温度为1050℃~1150℃。

9.一种由权利要求1~8中任意一项所述的方法制备得到的直接还原铁,其特征在于,所述直接还原铁的金属化率≥75%。

10.根据权利要求9所述的直接还原铁,其特征在于,以质量分数计,在所述直接还原铁中,tfe的含量为50%~60%,mfe的含量为40%~50%。


技术总结
本发明提供了一种利用冶金尘泥制备直接还原铁的方法、直接还原铁,属于冶金领域。所述方法包括:将冶金尘泥进行预处理,得到原料;将所述原料与辅料、燃料按照设定质量比进行混合,得到混合料;以质量分数计,在所述混合料中,TFe的含量为34%~38%,C的含量为20%~30%;将所述混合料在回转窑内进行设定温度的还原焙烧,后进行冷却,得到直接还原铁。通过控制原料中各种冶金尘泥的含量,以及原料与辅料、燃料的质量比,从而调控混合料中C/Fe的比例,有利于还原反应的进行。进而在利用冶金尘泥的同时,提高冶金尘泥中的含铁物料的回收率。

技术研发人员:赵路遥,刘建辉,李保海,青格勒吉日格乐,李景超,郑志辉,亢小敏,杨志强,牛涛,杨涛,韩少伟,余晓波,赵满祥,于志刚,代鑫,王刚
受保护的技术使用者:首钢集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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