馬利科，趙鴻波，賈麗春

（本鋼技術(shù)研究院，遼寧 本溪117021）

有效地處理與利用鋼渣一直是鋼鐵企業(yè)不斷努力的方向。鋼鐵廠一般都實(shí)施了含鐵料全部回收利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略［1-2］，多數(shù)是采用磁選或重選的選礦方法來處理鋼渣，選出較高品位的鋼渣磁選粉或鋼渣?；赜玫綗掕F和煉鋼生產(chǎn)中［3-5］。本鋼北營廠直接將鋼渣粉回用到煉鐵與煉鋼生產(chǎn)中，本鋼板材廠采用干法磁選的工藝方法將鋼渣磁選成鋼渣磁選粉用于煉鐵燒結(jié)生產(chǎn)中［6］。盡管本鋼板材廠對鋼渣進(jìn)行了處理，提高了鋼渣磁選粉的含鐵品位，但由于鋼渣磁選粉含有較高的磷，帶入煉鐵生產(chǎn)中的磷多，造成了鐵水中含磷量高，不利于冶煉高質(zhì)量的鋼種，還增加了煉鋼的成本，限制了大部分鋼渣的回收再利用。為了加大回收利用鋼渣的數(shù)量，進(jìn)行了利用磨礦機(jī)和磁選機(jī)將鋼渣粉磁選成鋼渣精礦粉的實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)成品鋼渣精礦粉的含磷量，計(jì)算比較單位鐵量帶入磷量的變化情況，實(shí)驗(yàn)室結(jié)果可以減少單位鐵量帶入磷量72%以上，生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果可以減少42.16%。

1 實(shí)驗(yàn)工藝方法

選取粒度為0～25 mm的鋼渣粉作為實(shí)驗(yàn)用料，利用棒磨機(jī)進(jìn)行了不同時(shí)間的磨礦實(shí)驗(yàn)，逐步增加磨礦時(shí)間。檢驗(yàn)?zāi)コ龅匿撛V粉粒度組成，確定-200目 （以下均指-0.074 mm粒級含量）占80%以上、占90%以上所需要的時(shí)間。再對其它鋼渣粉進(jìn)行磨礦，利用磁選管磁選機(jī)對符合粒度要求的鋼渣細(xì)粉進(jìn)行磁選實(shí)驗(yàn)，選出鋼渣精礦粉成品。磨選工藝路線見圖1所示，磁選電流為1.2 A。檢驗(yàn)鋼渣粉和鋼渣精礦粉的含鐵量和含磷量，對比成分變化，計(jì)算磁選法降低單位鐵量帶入磷量。

單位鐵量帶入磷量的計(jì)算如下：

圖1 磨選工藝路線Fig.1 Process Flow for Grinding&Sorting

2 實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

（1）選取北營冶金渣鋼渣粉和本鋼鐵礦石，利用棒磨機(jī)進(jìn)行不同時(shí)間的磨礦實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。由表1可見，北營冶金渣鋼渣在磨礦22 min和30 min時(shí)，可磨細(xì)度（以下均指-0.074 mm粒級含量）分別達(dá)到 55.8%和 63.9%；在磨礦時(shí)間92 min時(shí)，可磨細(xì)度才達(dá)到90%以上，選出的鋼渣精礦粉的含鐵品位分別是50.0%、51.1%、52.0%。鐵礦石在磨礦時(shí)間12 min時(shí)，可磨細(xì)度達(dá)到80.1%，精礦粉的含鐵品位達(dá)到了67.4%的水平。說明鋼渣粉比鐵礦石明顯難磨，需要更長的磨礦時(shí)間，選出的鋼渣精礦粉含鐵品位明顯不高；隨著磨礦時(shí)間從22 min增加到92 min，盡管可磨細(xì)度達(dá)到了90%以上，增加了45.4%，但選出的鋼渣精礦粉的品位只從50%提高到52%，說明提高磨礦細(xì)度對提高鋼渣精礦粉的含鐵品位作用不大。

表1 不同磨礦時(shí)間的磨礦細(xì)度情況Table 1 Grinding Fineness for Different Time in Grinding

（2）選擇三種鋼渣，利用磨礦機(jī)和磁選機(jī)將鋼渣磨選成鋼渣精礦粉，鋼渣粉的可磨可選實(shí)驗(yàn)參數(shù)與磁選出的鋼渣精礦粉的品位見表2。由表2可見，北營廠區(qū)和板材廠區(qū)的鋼渣粉都需要進(jìn)行90 min的磨礦才能保證可磨細(xì)度達(dá)到90%左右，選出的鋼渣精礦粉含鐵品位達(dá)到52%以上。

表2 鋼渣粉的可磨可選實(shí)驗(yàn)參數(shù)與磁選出的鋼渣精礦粉品位Table 2 Experiment Parameters of Steel Slag Powders Which Could be Ground and Sorted and Grade Levels for Steel Slag Concentrate Powders by Magnetic Separation

（3）選出的鋼渣精礦粉含磷量與鋼渣粉的含磷量，以及單位含鐵量帶入含磷量的對比分析見表3和表4。由表3可見，原鋼渣粉的含磷量分別為0.988%、0.624%、0.524%，通過濕法磁選方法選出來的精礦粉的含磷量分別為0.340%、0.288%、0.368%，明顯低于原鋼渣粉的含磷量，含磷量降低0.156～0.648百分點(diǎn)，降低的比率為29.8%～65.6%。說明通過磁選的方法，降低入爐的總磷量的技術(shù)路線是可行的。由表3還可看出，含硫量有升高也有降低，說明沒有去硫效果或效果不大。

表3 鋼渣粉與磨選試驗(yàn)選出的鋼渣精礦粉含磷、含硫量的對比Table 3 Comparison of Content of Phosphorus and Sulphur in Steel Slag Powders and Steel Slag Concentrate Powders by Grinding and Sorting

表4 鋼渣粉與通過磨選選出的鋼渣精礦粉單位含鐵量帶入磷量的對比Table 4 Comparison of Iron Content Per Unit with Content Phosphorus in Steel Slag Powders and Steel Slag Concentrate Powders by Grinding and Sorting

由表4可見，原鋼渣粉單位鐵量帶入磷量分別為0.041 7%、0.021 4%、0.025 4%，通過磁選方法選出來的精礦粉的單位鐵量帶入磷量分別為0.006 5%、0.004 8%、0.007 1%。對比分析結(jié)果是通過磁選方法選出來的精礦粉的單位鐵量帶入磷量可以降低72%～84%，說明磁選法將鋼渣粉處理為鋼渣精礦粉，降低高爐入爐鐵水總磷量的幅度是可觀的。

3 生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果及分析

利用北營廠區(qū)的選礦生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn)，結(jié)果見表5。試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)有大量沒有磨成粉料的片狀粗顆粒，磨礦產(chǎn)率為33.83%。而實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中可以通過增加磨礦時(shí)間將顆粒全部磨碎成粉料。

表5 生產(chǎn)試驗(yàn)鋼渣粉與磨選的鋼渣精礦粉單位含鐵量帶入磷量的對比Table 5 Comparison of Iron Content Per Unit with Phosphorus Content in Steel Slag Powders in Pilot Production and Steel Slag Concentrate Powders by Grinding and Sorting

由表5可見，生產(chǎn)試驗(yàn)取得了降低單位鐵量帶入磷量42.16%的效果，但生產(chǎn)試驗(yàn)的去磷效果不如實(shí)驗(yàn)室的好。分析原因是由于入選料的含磷值0.363%比實(shí)驗(yàn)室用料含磷值0.520%低0.157%，而且生產(chǎn)試驗(yàn)的精礦粉的產(chǎn)率33.83%比實(shí)驗(yàn)室的19.8%高14.03%。

此外，在有閑置的磨選生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，采用濕法磨選處理鋼渣粉工藝不需要對礦山閑置的工藝流程進(jìn)行大規(guī)模改造，能有效利用現(xiàn)有的生產(chǎn)線，是改造與投資最少的可行方法。本鋼北營廠區(qū)目前有閑置的磨選生產(chǎn)工藝生產(chǎn)線，據(jù)此，可以采用濕法磨選處理鋼渣粉工藝。

4 結(jié)語

通過磁選的方法提高鋼渣精礦粉的含鐵品位，降低單位鐵量帶入的磷量，進(jìn)而降低生鐵含磷量的工藝方法從技術(shù)上是可行的，能夠去除單位鐵量帶入的磷量42.16%。本鋼北營廠區(qū)目前有閑置的磨選生產(chǎn)工藝生產(chǎn)線，利用該生產(chǎn)線采用濕法磨選處理鋼渣粉的工藝是合理的。