專利名稱:細(xì)粉末狀軋輥磨屑的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種軋輥磨屑的回收方法,尤其是一種細(xì)粉末狀軋輥磨屑的回收方法。
背景技術(shù):
廢棄物尤其是含鐵廢棄物的資源化再利用一直是鋼鐵行業(yè)關(guān)注的課題。各個(gè)鋼鐵企業(yè)都有磨輥車間,每天都會(huì)產(chǎn)生大量的軋輥磨屑,不同的軋輥車間由于軋輥材質(zhì)的不同需要的砂輪也會(huì)不同,因此存在不同的磨損形式會(huì)產(chǎn)生不同種類的磨屑,常見(jiàn)種類有纖維狀、片狀及細(xì)粉末狀。細(xì)粉末狀軋輥磨屑由于其顆粒細(xì)小并含有非金屬雜質(zhì)(砂輪碎屑)和油污,這給分離提純、綜合利用帶來(lái)了極大的困難。目前一些鋼鐵企業(yè)的做法是將這些軋輥磨屑返回?zé)Y(jié)再利用,或者直接作為廢棄物排放,從而造成了多種稀有合金元素的浪費(fèi),而排放的這些垃圾廢棄物 又對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種細(xì)粉末狀軋輥磨屑的回收方法,以有效地回收磨屑中的合金。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明所采取的工藝步驟為:
(1)所述的磨屑加入到在堿性溶液中,加熱攪拌以去除油脂;
(2)將上述磨屑與水的混合液進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥后,在惰性氣氛下進(jìn)行熱處理,得到去油磨屑;
(3)所述的去油磨屑在還原氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng),得到再生磨屑;
(4)所述的再生磨屑在惰性氣氛下熔融,然后渣鐵分離,即可得到再生合金。本發(fā)明所述步驟(I)所述加熱攪拌溫度為60 100°C。所述的攪拌速度為180rpm,攪拌時(shí)間為60 120min ;所述的堿性溶液由77重量份水、8重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、5重量份磷酸鈉和5重量份硅酸鈉混合而成。本發(fā)明所述步驟(2)中的熱處理為:以30 50°C /min的速度升溫,升溫至200 500°C,恒溫保持10 50min。所述的惰性氣氛采用氮?dú)?。所述磨屑與水的混合液通過(guò)抽濾脫水,60 100°C的熱水洗滌I 2次;所述干燥溫度為80 120°C,干燥時(shí)間4 8h。本發(fā)明所述步驟(3)中的還原氣氛采用焦?fàn)t煤氣或者氫氣。所述的還原反應(yīng)為:以30 50°C /min的速度升溫,升溫至600 800°C,恒溫還原10 50min。本發(fā)明所述步驟(4)中的熔融為:控制升溫速度30 50°C /min,升溫至1300 1500°C,恒溫10 50min。所述的惰性氣氛采用氮?dú)狻1景l(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為:由于細(xì)粉末狀軋輥磨屑與砂輪碎屑和油脂混合在一起,要想回收合金,必須能有效地去除油脂;因此本發(fā)明采用先堿液除油后經(jīng)過(guò)熱處理,從而有效地去除油脂。由于細(xì)粉末狀軋輥磨屑平均粒度在100 200目之間,與砂輪碎屑的粒度差異較??;所以篩分只能去除較大的沙粒對(duì)于和磨屑粒度接近的雜質(zhì)效果不理想;因此本發(fā)明采用熱處理后的磨屑經(jīng)還原反應(yīng)成合金后,通過(guò)洛鐵分離去除砂輪碎屑,從而有效地回收軋輥磨屑中的合金。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:1、本發(fā)明所用到的軋輥磨屑,為鋼鐵廠廢棄物,具有原材料易得、價(jià)格低廉的特點(diǎn);2、本發(fā)明工藝過(guò)程操作簡(jiǎn)單,處理成本較低,尤其適于鋼鐵企業(yè)的纖維狀軋輥磨屑回收;3、本發(fā)明回收過(guò)程中無(wú)二次污染,回收成本較低,具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn);4、本發(fā)明得到的再生合金雜質(zhì)去除率達(dá)到99%,硫含量低于
0.011% ;再生合金中有價(jià)金屬的回收均大于96%的回收率;具有雜質(zhì)去除率高、合金回收率高的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例1:本細(xì)粉末狀軋輥磨屑的回收方法,采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產(chǎn)生的大量細(xì)粉末狀軋輥磨屑為原料,其具體工藝步驟為:
(1)所述的磨屑加入到65°c,氫氧化鈉和碳酸鈉、磷酸鈉、硅酸鈉配制而成的堿性溶液中,配制比例為77重量份水、8重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、5重量份磷酸鈉和5重量份硅酸鈉;然后在65°C下進(jìn)行攪拌,以除去磨屑表面油脂,從而減少后期熱處理時(shí)油脂燃燒對(duì)環(huán)境和設(shè)備造成的污染及損害;攪拌速度180rpm,攪拌時(shí)間120min ;所述的堿性溶液還可采用其他除油劑,或者可與油脂產(chǎn)生皂化反應(yīng)的堿性溶液;
(2)將上述磨屑與水的混合液通過(guò)抽濾脫水,65°C的熱水洗滌2次;然后120°C恒溫干燥4h ;將干燥后的軋輥磨屑進(jìn)行熱處理,即可除去殘留油脂得到去油磨屑;熱處理過(guò)程為:氮?dú)夥諊驴刂粕郎厮俣?0°C /min,升溫至200°C,恒溫IOmin ;所述的氮?dú)夥諊€可采用其他惰性氣氛,例如氬氣等;`
(3)所述的去油磨屑以氫氣為還原性氣體進(jìn)行還原,得到再生磨屑;還原過(guò)程為:控制升溫速度30°C /min,升溫至600°C,恒溫還原50min ;
(4)所述的再生磨屑在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熔融,即控制升溫速度30°C/min,升溫至1350°C,恒溫50min ;最后渣鐵分離,即可得到再生合金;所述的氮?dú)鈿夥者€可采用其他惰性氣氛,例如氬氣等。本實(shí)施例得到的再生合金的雜質(zhì)去除率達(dá)到99.9%,磨屑中硫含量低于0.011% ;再生合金中有價(jià)金屬的回收均大于96%的回收率。實(shí)施例2:本細(xì)粉末狀軋輥磨屑的回收方法,采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產(chǎn)生的大量細(xì)粉末狀軋輥磨屑為原料,其具體工藝步驟為:
(1)所述的磨屑加入到80°C,氫氧化鈉和碳酸鈉、磷酸鈉、硅酸鈉配制而成的堿性溶液中,配制比例為77重量份水、8重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、5重量份磷酸鈉和5重量份娃酸鈉;然后在8011C下進(jìn)行攪拌,攪拌速度180rpm,攪拌時(shí)間IOOmin ;
(2)將上述磨屑與水的混合液通過(guò)抽濾脫水,80°C的熱水洗滌2次;然后102°C恒溫干燥5h ;將干燥后的軋輥磨屑進(jìn)行熱處理,熱處理過(guò)程為:氮?dú)夥諊驴刂粕郎厮俣?0°C /min,升溫至 300°C,恒溫 30min ;
(3)所述的去油磨屑以氫氣為還原性氣體進(jìn)行還原,得到再生磨屑;還原過(guò)程為:控制升溫速度40°C /min,升溫至700°C,恒溫還原33min ;(4)所述的再生磨屑在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熔融,即控制升溫速度40°C /min,升溫至1400°C,恒溫20min ;最后渣鐵分離,即可得到再生合金。本實(shí)施例得到的再生合金雜質(zhì)去除率達(dá)到99.8%,磨屑中硫含量低于0.009% ;再生合金中有價(jià)金屬的回收均大于96%的回收率。實(shí)施例3:本細(xì)粉末狀軋輥磨屑的回收方法,采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產(chǎn)生的大量細(xì)粉末狀軋輥磨屑為原料,其具體工藝步驟為:
(1)所述的磨屑加入到100°c,氫氧化鈉和碳酸鈉、磷酸鈉、硅酸鈉配制而成的堿性溶液中,配制比例為77重量份水、8重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、5重量份磷酸鈉和5重量份娃酸鈉;然后在100°C下進(jìn)行攪拌,攪拌速度180rpm,攪拌時(shí)間60min ;
(2)將上述磨屑與水的混合液通過(guò)抽濾脫水,100°C的熱水洗滌I次;然后80°C恒溫干燥8h ;將干燥后的軋輥磨屑進(jìn)行熱處理,熱處理過(guò)程為:氮?dú)夥諊驴刂粕郎厮俣?0°C /min,升溫至 500°C,恒溫 15min ;
(3)所述的去油磨屑以煉焦過(guò)程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣為還原性氣體進(jìn)行還原,得到再生磨屑;還原過(guò)程為:控制升溫速度50°C /min,升溫至780°C,恒溫還原22min ;
(4)所述的再生磨屑在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熔融,即控制升溫速度50°C/min,升溫至1500°C,恒溫15min ;最后渣鐵分離,即可得到再生合金。本實(shí)施例得到的再生合金雜質(zhì)去除率達(dá)到99.9%,磨屑中硫含量低于0.008% ;再生合金中有價(jià)金屬的回收平均大于96%的回收率。實(shí)施例4:本細(xì)粉末狀軋輥磨屑的回收方法,采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產(chǎn)生的大量細(xì)粉末狀軋輥磨屑為原料,其 具體工藝步驟為:
(1)所述的磨屑加入到氫氧化鈉和碳酸鈉、磷酸鈉、硅酸鈉配制而成的堿性溶液中,配制比例為77重量份水、8重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、5重量份磷酸鈉和5重量份娃酸鈉;然后加熱到60°C后恒溫?cái)嚢?攪拌速度180rpm,攪拌時(shí)間80min ;
(2)將上述磨屑與水的混合液過(guò)濾后,60°C的熱水洗滌2次;然后90°C恒溫干燥6h;將干燥后的軋輥磨屑進(jìn)行熱處理,熱處理過(guò)程為:氮?dú)夥諊驴刂粕郎厮俣?5V /min,升溫至 400 °C,恒溫 50min ;
(3)所述的去油磨屑以煉焦過(guò)程中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣為還原性氣體進(jìn)行還原,得到再生磨屑;還原過(guò)程為:控制升溫速度45°C /min,升溫至800°C,恒溫還原IOmin ;
(4)所述的再生磨屑在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熔融,即控制升溫速度35°C/min,升溫至1450°C,恒溫IOmin ;最后渣鐵分離,即可得到再生合金。本實(shí)施例得到的再生合金雜質(zhì)去除率達(dá)到99.8%,磨屑中硫含量低于0.010% ;再生合金中有價(jià)金屬的回收平均大于96%的回收率。實(shí)施例5:本細(xì)粉末狀軋輥磨屑的回收方法,采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產(chǎn)生的大量細(xì)粉末狀軋輥磨屑為原料,其具體工藝步驟為:
(1)所述的磨屑加入到90°C,氫氧化鈉和碳酸鈉、磷酸鈉、硅酸鈉配制而成的堿性溶液中,配制比例為77重量份水、8重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、5重量份磷酸鈉和5重量份硅酸鈉;然后在90°C下進(jìn)行攪拌去除磨屑表面油脂;
(2)將上述磨屑與水的混合液過(guò)濾、熱水洗滌、恒溫干燥;將干燥后的軋輥磨屑進(jìn)行熱處理,熱處理過(guò)程為:氮?dú)夥諊驴刂粕郎厮俣?5°C /min,升溫至350°C,恒溫40min ;(3)所述的去油磨屑以氫氣為還原性氣體進(jìn)行還原,得到再生磨屑;還原過(guò)程為:控制升溫速度35°C /min,升溫至650°C,恒溫還原40min ;
(4)所述的再生磨屑在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熔融,即控制升溫速度45°C /min,升溫至1300°C,恒溫35min ;最后渣鐵分離,即可得到再生合金。本實(shí)施例得到的再生合金雜質(zhì)去除率達(dá)到99.9%,磨屑中硫含量低于0.009% ;再生合金中有價(jià)金屬的回收平均大于96%的回收率 。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)粉末狀軋輥磨屑的回收方法,其特征在于,該方法的工藝步驟為: (1)所述的磨屑加入到堿性溶液中,加熱攪拌以去除油脂; (2)將上述磨屑與水的混合液進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥后,在惰性氣氛下進(jìn)行熱處理,得到去油磨屑; (3)所述的去油磨屑在還原氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng),得到再生磨屑; (4)所述的再生磨屑在惰性氣氛下熔融,然后渣鐵分離,即可得到再生合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法,其特征在于:所述步驟(I)所述加熱攪拌溫度為60 100°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法,其特征在于:所述的堿性溶液由77重量份水、8 重量份氫氧化鈉、5重量份碳酸鈉、5重量份磷酸鈉和5重量份娃酸鈉混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法,其特征在于:所述的攪拌速度為180rpm,攬拌時(shí)間為60 120min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法,其特征在于:所述步驟(2)中的熱處理為:以30 50°C /min的速度升溫,升溫至200 500°C,恒溫保持10 50min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法,其特征在于:所述步驟(2)中磨屑與水的混合液通過(guò)抽濾脫水,60 100°C的熱水洗滌I 2次;所述干燥溫度為80 120°C,干燥時(shí)間4 8h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1一 6任意一項(xiàng)所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法,其特征在于:所述步驟(3)中的還原氣氛采用焦?fàn)t煤氣或者氫氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法,其特征在于:所述的還原反應(yīng)為:以30 50°C /min的速度升溫,升溫至600 800°C,恒溫還原10 50min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1一 6任意一項(xiàng)所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法,其特征在于,所述步驟(4)中的熔融為:控制升溫速度30 50°C /min,升溫至1300 1500°C,恒溫10 50mino
10.根據(jù)權(quán)利要求1一 6任意一項(xiàng)所述的纖維狀軋輥磨屑的回收方法,其特征在于:所述所述步驟(2 )和步驟(4 )中的惰性氣氛均采用氮?dú)狻?br>
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種細(xì)粉末狀軋輥磨屑的回收方法,該方法的工藝步驟為(1)所述的磨屑加入到在堿性溶液中,加熱攪拌以去除油脂;(2)將上述磨屑與水的混合液進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥后,在惰性氣氛下進(jìn)行熱處理,得到去油磨屑;(3)所述的去油磨屑在還原氣氛下進(jìn)行還原反應(yīng),得到再生磨屑;(4)所述的再生磨屑在惰性氣氛下熔融,然后渣鐵分離,即可得到再生合金。本方法的原材料易得、價(jià)格低廉;工藝過(guò)程操作簡(jiǎn)單,處理成本較低;無(wú)二次污染,回收成本較低,具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn);得到的再生合金中雜質(zhì)去除率可達(dá)到99%,硫含量低于0.011%;再生合金中有價(jià)金屬的回收均大于96%的回收率;具有雜質(zhì)去除率高、合金回收率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C33/00GK103205623SQ20131012919
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者吝章國(guó), 孫玉虎, 李玉銀, 王曉暉, 卜二軍, 朱文玲, 徐曉, 侯鋼鐵 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司