專利名稱：細粉末狀軋輥磨屑的回收方法
技術領域：
本發明涉及一種軋輥磨屑的回收方法，尤其是一種細粉末狀軋輥磨屑的回收方法。
背景技術：
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關注的課題。各個鋼鐵企業都有磨輥車間，每天都會產生大量的軋輥磨屑，不同的軋輥車間由于軋輥材質的不同需要的砂輪也會不同，因此存在不同的磨損形式會產生不同種類的磨屑，常見種類有纖維狀、片狀及細粉末狀。細粉末狀軋輥磨屑由于其顆粒細小并含有非金屬雜質(砂輪碎屑)和油污，這給分離提純、綜合利用帶來了極大的困難。目前一些鋼鐵企業的做法是將這些軋輥磨屑返回燒結再利用，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，而排放的這些垃圾廢棄物 又對環境造成了嚴重污染。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種細粉末狀軋輥磨屑的回收方法，以有效地回收磨屑中的合金。為解決上述技術問題，本發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行過濾、洗滌、干燥后，在惰性氣氛下進行熱處理，得到去油磨屑；
(3)所述的去油磨屑在還原氣氛下進行還原反應,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氣。所述磨屑與水的混合液通過抽濾脫水，60 100°C的熱水洗滌I 2次；所述干燥溫度為80 120°C，干燥時間4 8h。本發明所述步驟(3)中的還原氣氛采用焦爐煤氣或者氫氣。所述的還原反應為: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氣。本發明的技術構思為:由于細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；因此本發明采用先堿液除油后經過熱處理，從而有效地去除油脂。由于細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小；所以篩分只能去除較大的沙粒對于和磨屑粒度接近的雜質效果不理想；因此本發明采用熱處理后的磨屑經還原反應成合金后，通過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。采用上述技術方案所產生的有益效果在于:1、本發明所用到的軋輥磨屑，為鋼鐵廠廢棄物，具有原材料易得、價格低廉的特點；2、本發明工藝過程操作簡單，處理成本較低，尤其適于鋼鐵企業的纖維狀軋輥磨屑回收；3、本發明回收過程中無二次污染，回收成本較低，具有節能環保的特點；4、本發明得到的再生合金雜質去除率達到99%，硫含量低于
0.011% ;再生合金中有價金屬的回收均大于96%的回收率；具有雜質去除率高、合金回收率高的特點。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。實施例1:本細粉末狀軋輥磨屑的回收方法，采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產生的大量細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下進行攪拌，以除去磨屑表面油脂，從而減少后期熱處理時油脂燃燒對環境和設備造成的污染及損害；攪拌速度180rpm,攪拌時間120min ;所述的堿性溶液還可采用其他除油劑，或者可與油脂產生皂化反應的堿性溶液；
(2)將上述磨屑與水的混合液通過抽濾脫水，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行熱處理，即可除去殘留油脂得到去油磨屑；熱處理過程為:氮氣氛圍下控制升溫速度30°C /min，升溫至200°C，恒溫IOmin ;所述的氮氣氛圍還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行還原，得到再生磨屑；還原過程為: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氣氣氛下進行熔融，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；所述的氮氣氣氛還可采用其他惰性氣氛，例如氬氣等。本實施例得到的再生合金的雜質去除率達到99.9%,磨屑中硫含量低于0.011% ；再生合金中有價金屬的回收均大于96%的回收率。實施例2:本細粉末狀軋輥磨屑的回收方法，采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產生的大量細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下進行攪拌,攪拌速度180rpm,攪拌時間IOOmin ；
(2)將上述磨屑與水的混合液通過抽濾脫水，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行熱處理，熱處理過程為:氮氣氛圍下控制升溫速度40°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行還原，得到再生磨屑；還原過程為: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氣氣氛下進行熔融，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。本實施例得到的再生合金雜質去除率達到99.8%，磨屑中硫含量低于0.009% ;再生合金中有價金屬的回收均大于96%的回收率。實施例3:本細粉末狀軋輥磨屑的回收方法，采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產生的大量細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下進行攪拌,攪拌速度180rpm,攪拌時間60min ；
(2)將上述磨屑與水的混合液通過抽濾脫水，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行熱處理，熱處理過程為:氮氣氛圍下控制升溫速度50°C /min,升溫至 500°C,恒溫 15min ；
(3)所述的去油磨屑以煉焦過程中產生的焦爐煤氣為還原性氣體進行還原，得到再生磨屑；還原過程為: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氣氣氛下進行熔融，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。本實施例得到的再生合金雜質去除率達到99.9%,磨屑中硫含量低于0.008% ;再生合金中有價金屬的回收平均大于96%的回收率。實施例4:本細粉末狀軋輥磨屑的回收方法，采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產生的大量細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后恒溫攪拌,攪拌速度180rpm,攪拌時間80min ；
(2)將上述磨屑與水的混合液過濾后，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行熱處理，熱處理過程為:氮氣氛圍下控制升溫速度35V /min，升溫至 400 °C,恒溫 50min ；
(3)所述的去油磨屑以煉焦過程中產生的焦爐煤氣為還原性氣體進行還原，得到再生磨屑；還原過程為: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氣氣氛下進行熔融，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。本實施例得到的再生合金雜質去除率達到99.8%,磨屑中硫含量低于0.010% ;再生合金中有價金屬的回收平均大于96%的回收率。實施例5:本細粉末狀軋輥磨屑的回收方法，采用鋼鐵廠冷軋磨輥車間產生的大量細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下進行攪拌去除磨屑表面油脂；
(2)將上述磨屑與水的混合液過濾、熱水洗滌、恒溫干燥；將干燥后的軋輥磨屑進行熱處理，熱處理過程為:氮氣氛圍下控制升溫速度45°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行還原，得到再生磨屑；還原過程為: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氣氣氛下進行熔融，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。本實施例得到的再生合金雜質去除率達到99.9%,磨屑中硫含量低于0.009% ;再生合金中有價金屬的回收平均大于96%的回收率 。
權利要求
1.一種細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行過濾、洗滌、干燥后，在惰性氣氛下進行熱處理，得到去油磨屑； (3)所述的去油磨屑在還原氣氛下進行還原反應,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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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,攬拌時間為60 120min。
5.根據權利要求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.根據權利要求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，干燥時間4 8h。
7.根據權利要求1一 6任意一項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爐煤氣或者氫氣。
8.根據權利要求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.根據權利要求1一 6任意一項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.根據權利要求1一 6任意一項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氣。
全文摘要
本發明公開了一種細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行過濾、洗滌、干燥后，在惰性氣氛下進行熱處理，得到去油磨屑；(3)所述的去油磨屑在還原氣氛下進行還原反應，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、價格低廉；工藝過程操作簡單，處理成本較低；無二次污染，回收成本較低，具有節能環保的特點；得到的再生合金中雜質去除率可達到99%，硫含量低于0.011%；再生合金中有價金屬的回收均大于96%的回收率；具有雜質去除率高、合金回收率高的特點。
文檔編號C22C33/00GK103205623SQ20131012919
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月15日 優先權日2013年4月15日
發明者吝章國, 孫玉虎, 李玉銀, 王曉暉, 卜二軍, 朱文玲, 徐曉, 侯鋼鐵 申請人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司