[发明专利]一种利用焦油渣制备含铁废料冷固球团的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工废弃物及冶金废弃物综合利用领域，具体涉及一种利用焦油渣制备含铁废料冷固球团的方法。

背景技术

在冶金行业中实施节能减排和资源循环利用，把在冶炼、轧钢过程中产生的含铁尘泥废料进行综合利用，生产冷压球团用于高炉或转炉，就是非常重要的举措。

在焦炭生产过程中产生大量副产煤焦油，从煤焦油中提取的纯焦油可作为高炉燃料，或从中提炼出汽油等其他化工原料，而提取纯焦油残余的废渣，则一直没有很好的处理方法。焦化厂焦油渣主要有三个来源, 第一是机械化焦油氨水澄清槽, 焦油氨水混合物在机械化澄清槽, 通过比重不同进行分离, 焦油渣沉集在澄清槽底部, 通过刮板机连续排出, 此处焦油渣为半固体物质, 是焦化厂焦油渣的主要来源。第二是焦油经自然沉降后, 还含有不易沉降的更细微的焦油渣, 通过用超级离心机进一步提纯焦油渣, 减少焦油中渣的含量, 保证焦油深加工质量要求, 通过离心机脱离出来的焦油渣, 主要是带渣的焦油, 为半液体物质，是焦油渣第二大来源。第三是焦油贮槽自然沉降后的清槽焦油渣, 稠度介于机械化澄清槽焦油渣和超级离心机焦油渣之间。焦油渣共同特性为粘稠状物质, 易粘结, 冬季易冻结成块状, 对运输设备污染损坏严重。

焦油渣目前主要的处理方式是：将废渣运送到废料堆放场，这不仅要花费大量运费，占用场地，增加生产成本，而且会污染环境。充分利用这些焦油渣，对实现资源再次利用和环境保护都大有益处。

国内对利用焦油渣的研究也比较多，2003年马世文等人在《冶金动力》发表的题为《焦油渣的综合利用》的论文，通过对焦油渣工业数据分析可知，其灰分含量极低，碳及有用物质含量极高，从理论上讲，将焦油渣配入炼焦用煤中不会影响焦炭的质量，而且能使焦炭和煤气产量增加。韩晓玲在2008年在《南钢科技与管理》发表的题为《焦油渣回收利用改造》的论文指出，将焦油渣与煤按一定比例配合制成型煤, 随配合煤一起送往焦炉炼焦, 解决了焦油渣处理这一行业内的环保难题。孙业新在2007年在《莱钢科技》发表的题为《焦油渣作粘结剂进行配型煤炼焦的实验研究》的论文指出，焦化行业中焦油渣作为附属物, 不但加工价值不大, 而且影响环境, 本文进行了大量的实验研究, 并从理论上进行了论证分析, 认为利用焦油渣进行配煤炼焦完全可行的, 当基础配煤粘结性适宜时, 可全面提升焦炭的质量。这几篇报道都是将焦油渣配回炼焦，这可以使焦油渣得到一定的利用，但由于焦油渣不易流动，在配煤时或者预先加热，或者人工搅拌，实际操作比较费工。杨春杰在2004年在《冶金能源》发表的题为《以焦油渣为原料制备高比表面积的活性炭》的论文指出，以焦油渣为原料制备出了高比表面积活性炭, 而且采用不同的工艺参数生产出吸附性能和用途不同的活性炭, 证明可以通过控制工艺参数来控制活性炭的吸附性能。这是一种再利用焦油渣的新途径，可以生产出高附加值的活性炭产品，但是工艺较为复杂，成本较高。2009年李志锋等人公开的中国专利《一种粉尘抑制剂及其制备方法》CN101845291A和2010年姜文平等人公开的中国专利《机焦和型焦的快速挥发高强粘结剂》CN101812341A，这两篇专利都是利用焦油渣与其他十余种试剂混合制备具有特定功能的药剂，分别用在抑尘和炼焦领域，虽回用了焦油渣，但是由于配方太复杂，使用起来不方便。并且在用焦油渣配制型煤的过程中，由于焦油渣流动性差，需要预先加热到100~120℃左右，使其具有流动性，再利用其在流动的状态下的粘性与其他煤种混合。

发明内容

为解决现有技术问题，本发明提供了一种利用焦油渣制备含铁废料冷固球团的方法，将焦油渣和膨润土按比例混合，与含铁废料共同作为主要原料，根据含铁废料成分、粒度不同，调整焦油渣的使用量，控制混合料含水率，以满足生产要求。这样不仅可以将焦油渣再利用，还降低生产成本，多种固废共同利用，节约资源，保护环境。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种利用焦油渣制备含铁废料冷固球团的方法，包括混料和冷压成型，其特征在于：混料过程为先按重量百分比将焦油渣80~95%，膨润土5~20%比例混合，混合均匀后再加入含铁废料成为混合料，加入混合料重量百分比7~14%的水，从而调节混合料水分；混合均匀后冷压成型；最后用废烟气余热将湿球团加热，使球团温度达到70~80℃，自然放置固化。

含铁废料为转炉泥、转炉烟气干法除尘灰、瓦斯泥、高炉矿槽灰和铁皮任意几种混合。

所用废烟气为钢铁生产过程中的废烟气，温度<250℃。