[发明专利]一种提钒冷却剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于转炉提钒的冷却剂及其制备方法，更具体地讲，涉及一种以提钒除尘灰为原料的提钒冷却剂及其制备方法。

背景技术

我国是钒钛磁铁矿大国，钒钛磁铁矿通过高炉冶炼出的铁水与普通铁水相比，其钒含量高，而钒是一种重要的资源，因此铁水炼钢前必须提钒并制取钒渣。目前，国内外制取钒渣的生产方法较多，主要有新西兰铁水包吹钒工艺、南非摇包提钒工艺、俄罗斯和中国的转炉提钒工艺等，其它提钒工艺还包括含钒钢渣提钒、石煤提钒工艺等。其中，以转炉提钒工艺最优，技术经济指标最好。

目前，国内外转炉提钒的生产工艺主要是通过加入冷却剂、控制过程温度和吹炼时间来实现的。铁水提钒是一项选择性氧化技术，而转炉吹氧提钒是一个放热过程，Si、Mn、V、C等元素氧化会使熔池快速升温，而Si、Mn的氧化发生在V氧化之前，提钒不可能抑制其反应，因此要获得钒的高氧化率和收得率，必须加入提钒冷却剂控制熔池温度，使熔池温度保持在碳钒转化温度以下，达到提钒保碳的目的，将V含量降至0.05wt％以下。另外，在铁水提钒过程产生的废气一般采用干法除尘处理，干法除尘在处理的过程时会产生大量的固体废弃物---除尘灰，而提钒除尘灰含有大量的含铁物质，是宝贵的二次资源。

铁水的冷却是转炉提钒生产的重点。铁水的冷却主要是往铁水中加入冷却剂，而目前常用的冷却剂有如普通铁矿石、冷固球团、废钢、氧化铁皮和高品位矿等。攀钢钒等厂主要采用氧化铁皮、氧化铁皮球和冷固球团为冷却剂，冷却制度改进后，钒渣品位≥17.5wt％、半钢残钒≤0.04wt％、钒回收率≥80.0％。

公开号为CN1789435A的中国专利申请公开了一种铁水提钒控钙冷却剂及铁水提钒控钙工艺，其提钒冷却剂的化学成分为：氧化铁皮56～60wt％、铁精矿粉30～40wt％、结合剂5～10wt％，该冷却剂可增高钒的提取率和钒渣品位，稳定钒渣氧化钙含量。公开号为CN101338351A的中国专利申请公开了一种提钒冷却剂及其制备方法和使用方法，该冷却剂以氧化铁皮或提钒污泥、含钒铁精矿、结合剂为原料生产，含有80～95wt％的铁氧化物、3～6wt％的SiO₂、0.1～0.6wt％的V₂O₅、1～3wt％MgCl₂。公开号为CN102251068A的中国专利申请公开了一种提钒冷却剂及其制备方法，其采用炼钢污泥与切割渣为原料。公开号为CN102586537A的中国专利申请公开了一种提钒冷却剂，其采用脱硫粒铁与氧化铁皮加上粘接剂进行生产，但脱硫粒铁不可避免的含有较高的硫，影响半钢质量。

发明内容

本发明的目的在于解决转炉提钒生产过程中干法除尘产生的除尘灰的再利用问题，提供一种以提钒除尘灰为原料的的提钒冷却剂及其制备方法，实现资源的利用最大化。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种提钒冷却剂，所述提钒冷却剂包括40～82wt％的提钒除尘灰、12～52wt％的氧化铁皮以及6～8wt％的结合剂。

根据本发明的提钒冷却剂的一个实施例，所述提钒除尘灰包括10～32wt％的提钒一次除尘灰和30～50wt％的提钒二次除尘灰。

根据本发明的提钒冷却剂的一个实施例，所述提钒一次除尘灰中TFe含量＞62wt％、P含量＜0.09wt％、S含量＜0.06wt％；所述提钒二次除尘灰中TFe含量＞67wt％、P含量＜0.06wt％、S含量＜0.05wt％。

根据本发明的提钒冷却剂的一个实施例，所述氧化铁皮为热轧氧化铁皮，其中，TFe含量＞65wt％、P含量＜0.02wt％、S含量＜0.03wt％。

根据本发明的提钒冷却剂的一个实施例，所述结合剂为膨润土、水泥、硅藻土中的至少一种。

本发明的另一方面提供了一种上述提钒冷却剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将按重量计40～82份的提钒除尘灰、12～52份的氧化铁皮和6～8份的结合剂混合进行配料；

将配好的料进行混料，混料的同时加入水，水与料的重量比为3∶50～5∶50；

将混匀的料进行压块，将压制好的料块干燥后即得所述提钒冷却剂。

根据本发明的提钒冷却剂的制备方法的一个实施例，所述提钒除尘灰包括按重量计10～32份的提钒一次除尘灰和30～50份的提钒二次除尘灰。

根据本发明的提钒冷却剂的制备方法的一个实施例，所述制备方法还包括将将未成料块的料返回再次压块的步骤。