鞍鋼鐵水預(yù)處理脫硫扒渣全組分利用研究.pdf

1、鋼渣的減量化、資源化和高價值綜合利用，對鋼鐵企業(yè)具有重要意義。脫硫扒渣作為一種鋼鐵資源，由于缺乏有效的利用手段，目前大部分企業(yè)均采取渣場堆存，不僅浪費了鐵資源，而且占用大量土地、污染環(huán)境。
　　本研究以鞍鋼股份有限公司—煉鋼廠的脫硫扒渣為研究對象，進(jìn)行脫硫扒渣全組分綜合利用的基礎(chǔ)研究。在詳細(xì)研究脫硫扒渣工藝礦物學(xué)特性的基礎(chǔ)上，通過選礦方法回收其中的鐵，獲得適宜的選別流程及操作參數(shù)，并研究回收鐵及尾渣的應(yīng)用技術(shù)。借助多種檢測手段，把

2、微觀機(jī)理與宏觀性能相結(jié)合，分析了尾渣水泥的水化硬化機(jī)理。
　　采用化學(xué)分析、光學(xué)顯微鏡、X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡—能譜分析(SEM-EDS)等分析和檢測手段研究了脫硫扒渣的組成特性。結(jié)果表明:脫硫扒渣中可回收利用的元素只有Fe，品位為54.18％，有害元素為S，品位為1.01％;渣中主要的物相為金屬鐵、磁鐵礦、鐵酸鹽和硅酸鹽類，次要物相為方鐵礦、鋁酸鹽類、鋁硅酸鹽類和熟石灰等;TFe主要分布在粗粒級中，S主要分布在

3、較粗粒級和較細(xì)粒級中，中間粒級分布較少。
　　在研究脫硫扒渣組成特性的基礎(chǔ)上，通過破碎、篩分，獲得了富鐵產(chǎn)品Ⅰ(+2mm)及富鐵產(chǎn)品Ⅱ(-2mm+0.3mm)。針對-0.3mm樣品進(jìn)行了單一重選試驗、單一磁選試驗、重選-磁選、磁選-重選聯(lián)合流程試驗，確定了重選-磁選流程為適宜的分選流程，并獲得了適宜的操作參數(shù)，所得到的磁選精礦為富鐵產(chǎn)品Ⅲ，重選及磁選尾礦合并為脫硫扒渣尾渣。富鐵產(chǎn)品Ⅰ、Ⅱ中TFe品位均在90％以上，可以直接入電爐煉

4、鋼，富鐵產(chǎn)品Ⅲ可以直接送至高爐煉鐵，尾渣特性與水泥相似，可部分替代水泥熟料。
　　脫硫扒渣尾渣中游離氧化鈣f-CaO的消解試驗分別采用20℃加水?dāng)嚢琛?0℃水浴攪拌及球磨機(jī)磨礦三種方式進(jìn)行。結(jié)果表明，球磨機(jī)磨礦消解效果最好，90℃水浴攪拌次之、常溫20℃攪拌最差。當(dāng)球磨機(jī)磨礦時間為30分鐘時，f-CaO的含量為2.96％。
　　采用筒式球磨機(jī)和攪拌磨制備脫硫扒渣尾渣微細(xì)粉，考查了兩種磨礦方式中球料比、礦漿濃度及磨礦時間對細(xì)磨

5、效果的影響規(guī)律。確定筒式球磨機(jī)球料比1.0，磨礦濃度60％，磨礦30分鐘條件下所獲得的脫硫扒渣尾渣微細(xì)粉作為水泥混凝土的摻合料，尾渣微細(xì)粉的比表面積為569.5m2/kg。
　　試驗考查了尾渣粉作水泥的摻合料后，對水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量、初凝和終凝結(jié)時間、沸煮安定性、3天和28天齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度、流動度、抗侵蝕性的影響規(guī)律，獲得的適宜尾渣摻量范圍為0～50％。
　　進(jìn)行了尾渣粉水泥混凝土的性能試驗研究，采用拌和易性（塌

6、落度）、規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和彈性模量來評價其力學(xué)性能，通過尾渣混凝土的抗凍融性、碳化性能評價其耐久性能。結(jié)果表明，尾渣粉的適宜摻量范圍為0～30％，摻入尾渣粉可以減少混凝土的坍落度，配制出C20～C40強(qiáng)度等級的混凝土，能滿足抗凍等級D50的要求。
　　借助于SEM-EDS和XRD，研究了尾渣水泥膠凝材料水化產(chǎn)物的組成、微結(jié)構(gòu)等微觀特性，分析了尾渣顆粒與水泥顆粒的密實規(guī)律和尾渣水泥膠凝材料的水化機(jī)理。
　　本研究所進(jìn)行的脫硫