1、不銹鋼渣濕式處理工藝及在寶鋼的應用摘要 ：寶鋼采用了目前世界上成熟、可靠、先進的不銹鋼渣濕式處理工藝，能滿足對不銹鋼生產過程中產生的鋼渣的處理要求，同時采用先進的渣、鋼分離工藝設備，最大限度地回收對不銹鋼渣中的渣鋼（金屬）資源；能充分考慮環保要求，采取必要的防塵、降噪音、水處理設施，嚴格控制有害物質的排放，最大程度減少渣處理生產對環境的污染。前言 ：不銹鋼渣是煉鋼工藝的衍生物，目前國內尚無成熟、可靠的處理工藝。采用先進、可靠的渣、鋼分離處理技術，不僅能有效地分選回收渣中含有的鉻、鎳等貴金屬及不銹鋼廢鋼，還能夠大幅度降低煉鋼成本。同時尾渣資源可以實現資源化再生利用，解決了不銹鋼渣含cr6離子超標

2、排放污染環境的難題。不銹鋼渣處理工藝必須充分考慮環保要求，采取必要的降塵、除塵、降噪音、污水處理設施，嚴格控制有害物質的排放，最大程度地減少不銹鋼渣處理工藝對作業和周邊環境的污染。寶鋼對不銹鋼渣的處理選用了目前世界上成熟可靠的工藝，采用了先進、可靠的渣、鋼分離設備，建成了國內最早投入生產運行的現代化不銹鋼渣處理線。最大限度地回收不銹鋼爐渣中的金屬、渣鋼資源，充分利用爐渣，變害為利，變廢為寶。不銹鋼爐渣集中處理模式，從根本上解決了煉鋼生產的后顧之憂，解決了以往鋼渣外賣等不規范處置方式造成排放污染環境引起的社會問題。不銹鋼爐渣種類包括：冷卻處理后的轉爐渣、電爐渣及連鑄大包鑄余渣。1 爐渣特性1.1

3、 不銹鋼爐渣成分寶鋼不銹鋼冶煉過程中，產生的爐渣量平均約占鋼產量25% 左右，其中轉爐渣和電爐渣各占50% 左右。在冷卻前， cr2o3含量最高可達2.4%，部分 cr6含量 0.5 mg/l ，超過排放標準（0.2 mg/l ），隨意堆放有污染環境的可能。冷卻后， 其化學成分見表1。由表 1 可知， 其中 wcr6含量 0.20 mg/l，wcao高達 51.48%，具有較高的水硬活性，如將重金屬浸出量加以抑制，可以用作建筑材料、路基材料和土壤改良劑等，實現資源化再利用。表 1 轉爐和電爐鋼渣化學成分質量分數table1 chemical composition of aod&eaf

4、 slag wfe ai2o3mno cr ni cao mgo p2o5sio2cr6/（mg l-1）轉爐渣均值3.59 1.59 0.51 0.98 0.07 51.48 5.33 0.05 24.53 0.20 電爐渣均值6.77 2.16 1.11 2.52 0.18 42.78 7.31 0.20 23.98 0.20 1.2 不銹鋼爐渣物理形態不銹鋼爐渣在噴淋冷卻處理前的物理形態呈巨型塊狀，不銹鋼爐渣經“空冷噴淋”冷卻處理后，物理形態呈粉碎狀。2 不銹鋼爐渣處理工藝不銹鋼轉爐渣及電爐/ 精煉渣經“空冷噴淋”處理后由卡車運輸到處理場，爐渣原料先在原料車間分類堆放、降低水分，而后分別

5、投入主生產線進行加工處理。經處理后的各類金屬、渣鋼和尾礦全部返回煉鋼廠使用，各類尾渣和濾餅臨時存放在尾渣堆場，然后由卡車運出。不銹鋼渣處理的生產工藝主要有：不銹鋼轉爐渣及電爐/ 精煉渣的破碎、篩分、再破碎、重選、磁選、污水濃縮、渣漿脫水、循環工藝水的脫毒等。考慮到轉爐渣的特殊性，以及為便于尾渣的綜合利用，處理工藝分轉爐渣與電爐/ 精煉渣兩條生產處理線，下面介紹電爐/精煉渣兩條生產處理線。2.1 電爐 / 精煉渣處理線工藝簡介電爐渣、精煉渣及轉爐粗渣用鏟車等起重設備翻入原料倉，經格篩進行預篩分，篩上250 mm的大塊渣用履帶式液壓挖掘機的振動風鎬進行破碎后進入原料倉；篩下250 mm的渣經皮帶機

6、送入顎式破碎機進行初破后，進入振動篩進行篩分。40 mm 篩上料經給料機送入干式棒磨機粗破后進入振動篩，篩上25 mm的塊狀物即為該處理線從不銹鋼渣中分選出的a類金屬（置于a類金屬料箱），25 mm 篩下料與干式棒磨機前級振動篩的40 mm 篩下料共同進入濕式棒磨機進行細磨，經濕法細磨后的爐渣，再次進行振動篩分選，7 mm的篩上料即為該處理線從不銹鋼渣中分選出的b類金屬（置于b類金屬料箱）；7 mm的篩下料進行螺旋分級、跳汰機重選后，選出的高品位金屬渣鋼即為該處理線從不銹鋼渣中分選出的c類金屬（置于c類金屬料箱）；經螺旋分級、水力旋流、重選后的爐渣，由濕式磁選機進一步磁選，選出低品位即為該處理

7、線從不銹鋼渣中分選出的e尾礦（置于尾礦箱）；其余渣漿，全部送入二級螺旋分級機進行渣漿分離后，即為該處理線從不銹鋼渣中分選出的e尾渣（置于尾渣箱），電爐/ 精煉渣處理線工藝如圖1 所示。回收的各類尾渣、金屬送煉鋼廠做不銹鋼煉鋼原料使用，尾渣可作建材原料外銷。該工藝特點是根據不銹鋼與普通鋼的不同特點，不僅通過磁力選礦回收渣鋼，而且增加了重選，使二者相結合，實現回收的高質量和高效率。2.2 環境保護因為不銹鋼尾渣是含氧化鉻的工業廢渣，企業對排放的固廢若沒有有效的處理措施，不僅會嚴重影響企業的形象，增加企業的排污成本，甚至影響企業生存。不銹鋼渣二次處理項目充分考慮環保要求，采取必要的除塵、降噪音、水循

8、環處理設施，嚴格控制有害物質的排放，最大程度地減少不銹鋼渣處理過程中對環境的污染。2.2.1 通風除塵不銹鋼渣處理生產線各轉運皮帶及破碎機等設備在生產過程中散發出大量含塵氣體，必須對含塵氣體加以有組織的高效率的捕集和凈化，使不銹鋼渣二次處理區域的環境保護和安全衛生都能達到國家和地方對冶金行業的環保及衛生標準的嚴格要求。共設立：轉爐渣處理生產線除塵系統；4 號轉運站除塵系統；電爐 / 精煉渣處理生產出塵系統。除塵器所收集到的粉塵貯存在除塵器的灰斗內，由專用輸灰設備（工藝設備）送回皮帶機，避免二次污染。2.2.2 廢水處理系統不銹鋼渣處理過程中各分級機水的溢流，均含細顆粒的尾渣和少量金屬末，集中進

9、入磁選、螺旋分級機選出金屬粉末后，含大量水的渣漿混合物集中匯入濃縮池進行濃縮，根據渣漿中的cr 6含量、堿度、濃度加入化學藥劑，進行脫毒、絮凝等水質處理。濃縮池的上清液經沉淀后，送回渣濕式處理系統循環使用。經沉淀于濃縮的渣漿由給礦泵送入脫水機，進行真空過濾脫水。脫水后的渣漿制成泥餅，真空過濾過程中產生的濾液，返回濃縮池繼續循環使用。渣處理線產生的廢水，經水處理線濃縮脫水后排除其中的固體物質，回水送回設備循環使用。水處理設計處理能力達350 m3/h 。首先廢水送至分配槽為增加廢水沉淀效果，在分配槽內加入pam 助凝劑，然后廢水通過水槽進入2 座高效濃縮池，在其穩流筒內設有攪拌機，以利廢水與助凝

10、劑進一步混合均勻。廢水進入濃縮池后停留適當時間，其上清夜溢流至循環（清）水池，通過循環水泵送至各工藝用水點。廢水中的固體顆粒物下沉至濃縮區，經濃縮后的渣漿經真空過濾機過濾出濾餅，真空過濾機分離出的濾液返回濃縮池，分離出的氣體進入大氣。不銹鋼渣處理工藝配套有檢化驗設備，在保證廢水零排放的前提下，定期對各類產品、水處理系統進行監控，確保產品質量、水處理系統在受控范圍內。3 生產規模及產品3.1 不銹鋼渣處理生產線能力寶鋼不銹鋼渣二次處理項目的工藝設備能力是根據年不銹鋼渣產生量進行配置的。90% 以上的不銹鋼渣在冷卻渣場進行“空冷噴淋”處理后，送至不銹鋼渣處理場處理。其中：轉爐渣處理線生產能力為35

11、 t/h ，電爐 / 精煉渣處理線生產能力為49t/h 。每年能處理近40 萬 t 不銹鋼渣。3.2 產品經處理后的產品主要是金屬、渣鋼和非金屬尾渣。回收的金屬、渣鋼可全部返回煉鋼使用，非金屬尾渣作為水泥原料或路基填充料等外銷。寶鋼上海地區每年產生約39 萬 t 不銹鋼渣，經處理后，可以回收利用的金屬渣鋼約2.2 萬 t ，渣鋼回收量及金屬含量見表2，產生的非金屬尾渣約35.50 萬 t，各類尾渣產量及用途見表3。表 2 渣鋼回收量及金屬含量名稱規 格/mm 回收量 / （萬 t a-1） 金屬含量 /% 渣鋼150500 0.71 90 a類50250 0.17 95 b類750 0.35

12、95 c類7 0.43 85 尾礦5 0.54 2030 合計2.2 注：1） 尾礦 1.8 萬 t/a ， 按 30% 的金屬含量折算為純金屬約0.54 萬 t/a ；2）隨著不銹鋼冶煉技術的提高，渣鋼回收量會發生變化。表 3 各類尾渣產量及用途名 稱規格 /mm 參考產量 /（萬 t a-1）用 途e尾渣（尾砂） 7.0 10.57 水泥原料、建筑用砂、混凝土配料脫水泥餅 0.2 5.96 水泥原料、農田酸性中和用料a尾渣15.0 18.97 水泥原料、水泥及混凝土配料合計35.50 4 使用實績及效益寶鋼不銹鋼渣處理項目2007 年 1 月至 2008 年 12 月總處理量及回收渣鋼主要

13、數據見表4。表 4 總處理量及回收渣鋼主要數據總處理量各類渣鋼回收量折合金屬含 85% 以上金屬含 20% 40% 金屬50 2.75 2.28 3.30 截至 2008 年底，不銹鋼渣處理項目回收的金屬含量達到85% 以上的渣鋼約2.75 萬 t ，按照當時市場不銹鋼渣鋼平均價格12 000/t計算：2.75 萬 t 12 000 元/t 33 000 萬元不銹鋼渣二次處理成本143.46 元/t ，經濟效益估算：33 000 143.4650 25 827 萬元可見，在忽略含20% 40% 金屬渣鋼及尾渣外銷費用情況下，不銹鋼渣二次處理項目降低不銹鋼冶煉成本初步估算至少有25 827 萬元。5 結論2006 年底， 不銹鋼渣二次處理生產線建成投產，解決了寶鋼上海地區每年近39 萬 t 不銹鋼渣的金屬資源回收問題，分選出的各類渣鋼全部返回煉鋼廠使用，經過金屬回收后的尾渣出路，初步確定了資源化利用的方向。因為不銹鋼尾渣除了含有一定數量的三氧化二鉻（cr2o3）以外，其余如氧化鈣（cao ）、二氧化硅（ sio2）等化學成分及物相組成同建材水泥類似，可以考慮作為建材工業的原料，開發生產復合水泥與混凝土添加劑，用作道路建筑材料、瀝青混凝土、水泥混凝土、水泥制品等。經特殊處理后，還可以作高附加值產品的添加劑，