[发明专利]一种制备高磷生铁的方法

说明书

一种制备高磷生铁的方法，按以下步骤进行：（1）以熔融的生铁水为原料，将转炉脱磷渣倒入生铁水中，再加入焦炭粉和石英砂；（2）吹氧升温，反应温度为1530~1550℃，反应时间为20~30min，获得中间生铁水；（3）以中间生铁水为原料，重复上述步骤。本发明有效利用了冶金钢渣资源，成本低，解决了一直以来困扰人们的转炉脱磷渣不能在冶金流程内循环利用的难题。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种制备高磷生铁的方法。

背景技术

钢渣是钢铁冶金流程中排放的主要固体废弃物之一。随着我国钢铁工业的快速发展，钢渣的排放量逐年增加，2008年我国粗钢产量5.01亿吨，占世界粗钢总产量的37.7%，钢渣排放量按照100kg/吨钢的标准推算，我国每年新增钢渣5000万吨左右。大量钢渣如不能及时回收利用，露天堆放不仅占用大量土地，而且严重污染周边生态坏境，另外钢渣携带的大量热能以及富含的有价元素也将白白流失，造成巨大的资源浪费。钢渣包括铁水预处理渣、转炉渣和精炼废渣等，这些钢渣依据特定的冶炼任务产生，成分区别较大。

对炼钢过程产生的脱磷渣，各企业处理方式各有差异。大部分企业将其堆放渣场处理，对部分自然冷却粉化后的炉渣进行磁选，从中选取比例较小的金属铁，这种利用方式环境污染严重，且利用价值较低，白白浪费了大量有用资源。

受限于磷的循环累积效应，国内外研究人员进行了转炉渣除磷的尝试，不足在于，磷在钢渣中稳定存在，熔渣中P2O5活度低，脱除磷必需依赖高温实现渣铁分离，成本上难以保证。

发明内容

针对上述转炉脱磷渣处理上存在的问题，本发明提供一种制备高磷生铁的方法，目的在于充分利用转炉脱磷渣，在生产出高磷生铁的同时，降低转炉脱磷渣的含磷量。

本发明的方法按以下步骤进行：

1、以熔融的生铁水为原料，将转炉脱磷渣倒入生铁水中，再加入焦炭粉和石英砂，转炉脱磷渣与生铁水的质量比为0.5~0.7，焦炭粉与转炉脱磷渣的质量比为0.3~0.5，石英砂的加入量按炉渣碱度控制为1.0~1.2；

2、对上述物料进行吹氧升温，反应温度为1530~1550℃，反应时间为20~30min，反应结束后将获得的炉渣去除，获得中间生铁水；

3、以中间生铁水为原料，重复上述步骤1~2次，获得高磷生铁。

上述的焦炭粉和石英砂砾的粒度在0.5~1.0mm。

上述方法采用的转炉脱磷渣成分范围按质量百分比为FeO5~15%，CaO40~50%，SiO2 15~25%，MnO 3~6%，MgO 4~6%，Al2O3 2~5%，P2O5 5~8%，游离CaO 0.5~2.7%，余量为杂质。

上述方法中各次还原获得的炉渣的混合物中P2O5的去除率按质量百分比大于90%。

上述方法获得的高磷生铁的P含量为5~8%，C含量为3~4%。

本发明的方法通过控制还原温度、固体碳与脱磷渣的质量比以及脱磷渣和生铁水的质量比，加入石英砂对转炉脱磷渣进行改质处理，实现了脱磷渣的有效除磷，并得到一种低品位高磷生铁。

本发明有效利用了冶金钢渣资源，成本低，解决了一直以来困扰人们的转炉脱磷渣不能在冶金流程内循环利用的难题，并得到了高附加值产品—高磷生铁，降低了钢铁厂钢渣污染和废弃物排放量，改善了操作环境，对企业完成节能减排、实施绿色生态冶金、降低环境污染具有重要意义。