由除塵灰分離鐵與炭的方法
2023-06-07 18:15:16
專利名稱：由除塵灰分離鐵與炭的方法
技術領域：
本發明涉及一種由除塵灰分離鐵與炭的方法，屬於除塵灰分離技術。
背景技術：
鋼鐵企業在生產過程中會排放大量的「三廢」，其中窯尾灰(又稱除塵灰)的排放量很大。若每生產1噸鋼，排放15kg窯尾灰，以年產8000萬噸鋼計，則窯尾灰的年排放量就可達120萬噸。這些堆積和飛揚的窯尾灰，對廠區和周圍環境造成嚴重汙染，對農田等生態環境也有很大危害。因此，對窯尾灰的開發與利用受到了人們的關注。美國、日本等發達國家對窯尾灰的處理非常重視，他們建立了處理窯尾灰的專業化工廠，有的是回收金屬，有的是採用離子交換法製備高純氧化鐵，進一步生產精品顏料、磁性材料、催化劑等；回收的炭作為橡膠補強填料，或做墨水、油漆的原料等。
我國對窯尾灰的開發與利用已是一重要的研究課題。一些大的鋼鐵企業，如首鋼、攀鋼、武鋼等也致力於對窯尾灰的綜合利用研究，取得了不少應用性成果如將窯尾灰粒化後作煉鋼熔劑，返回鋼鐵公司的原料廠，或返回燒結配料車間；有的是作為建材用料，如做水泥、粘土磚的填料等。但是，將窯尾灰中主要成分鐵和炭進行分離的研究報導較少。而採用電磁法將除塵灰中鐵和炭溼法分離則未見報導。
除塵灰的合理開發利用，既可以防止產生二次汙染，有效地改善環境，又可變廢為寶，充分利用資源。除塵灰經過分離後的產物炭，可通過加工製備活性炭，分離出的鐵可做磁性材料或鐵系顏料等。這些產品具有很高的應用價值，通過合理的開發，可製成高附加值的產品。經濟效益和社會效益顯著。
發明內容
本發明的目的在於提供一種由除塵灰分離鐵與炭的方法。該方法工藝簡單，沒有汙染。
本發明是通過下述技術方案加以實現的，一種由除塵灰分離鐵與炭的方法。該方法採用包括除塵灰混合器、儲水槽、輸送泵、電磁分離塔、過濾器及乾燥器組成分離系統。實現由除塵灰分離鐵與炭，其特徵在於包括以下過程1.將平均粒徑為27-50微米的除塵灰與水混合，配成0.2-0.5kg·L-1的懸浮液。
2.將懸浮液經泵由電磁分離塔頂部以5-8L/min的流量加入電磁分離塔。
3.當懸浮液加畢後，以140-240L/h的流量由電磁分離塔塔底進水口進水，與此同時對電磁分離塔施加磁場，懸浮液在磁場強度為300-500高斯的作用下，實現鐵與炭的分離，由電磁分離塔上部出口採出含炭懸浮液，經過濾器過濾及乾燥器乾燥得到炭產品，濾出水返回儲水槽。
4.當炭採出結束，切斷電磁分離塔的磁場，由電磁分離塔底部出口採出磁性鐵懸浮液，經過濾器過濾及乾燥器乾燥得到磁性鐵產品，濾出水返回儲水槽。
本發明的優點在於，工藝過程簡單，過程不產生二次汙染，有效地改善了環境，這不僅實現了變廢為寶，而且分離後得到的產物炭，可通過加工製備活性炭，得到的鐵可用於製備磁性材料或鐵系顏料等，這些產品都具有很高的應用價值和附加值，充分再現了循環經濟。
圖1為實施本發明的工藝裝置流程示意圖。
具體實施例方式
實例1以1kg除塵灰為例，將除塵灰與水混合，調成0.2kg/L的懸浮液，通過泵以5L/min流量由電磁分離塔塔頂進料口加入。該塔直徑為100毫米，高2.5米，其外部固定6個磁場強度為300-500G(高斯)電磁線圈。待加料完畢後，打開進水口，使水流量為200L/h，磁場強度控制在400G，經不同時間所分離的樣品中鐵炭含量如表1所示。
表1取樣時間與電磁分選效果(窯尾灰1.00kg)
實例2操作步驟同實例1。控制進水流量為200L/h，磁場強度為340高斯，運行35分鐘的塔頂炭樣品中，炭質量為290g，鐵質量為4.5g，塔底鐵樣品中鐵質量為655g，炭質量為11.2g，塔底鐵樣品中炭含量為1.68％。
實例3
操作步驟同實例1。控制水流量為140L/h，磁場強度為400高斯左右，運行50分鐘的炭樣品中，炭質量為285g，鐵質量為2.5g，塔底鐵樣品中鐵質量為680g，炭質量為28.5g，塔底鐵樣品中炭含量為4％。
權利要求
1.一種由除塵灰分離鐵與炭的方法，該方法採用包括除塵灰混合器、儲水槽、輸送泵、電磁分離塔、過濾器及乾燥器組成分離系統，實現由除塵灰分離鐵與炭，其特徵包括以下過程1).將平均粒徑為27-50微米的除塵灰與水混合，配成0.2-0.5kg·L-1的懸浮液；2).將懸浮液經泵由電磁分離塔頂部以5-8L/min的流量加入電磁分離塔；3).當懸浮液加畢後，以140-240L/h的流量由電磁分離塔塔底進水口進水，與此同時對電磁分離塔施加磁場，懸浮液在磁場強度為300-500高斯的作用下，實現鐵與炭的分離，由電磁分離塔上部出口採出含炭懸浮液，經過濾器過濾及乾燥器乾燥得到炭產品，濾出水返回儲水槽；4).炭採出完畢，切斷電磁分離塔的磁場，由電磁分離塔底部出口採出磁性鐵懸浮液，經過濾器過濾及乾燥器乾燥得到磁性鐵產品，濾出水返回儲水槽。
全文摘要
本發明公開了一種由除塵灰分離鐵與炭的方法，屬於除塵灰分離技術。該方法採用包括混合器、儲水槽、輸送泵、電磁分離塔、過濾器及乾燥器組成分離系統。實現除塵灰的鐵與炭的分離過程包括將除塵灰與水混合，配成懸浮液；懸浮液經泵由分離塔頂部加入分離塔。然後由電磁分離塔塔底進水；懸浮液在電磁分離塔的磁場作用下，實現鐵與炭的分離。由塔頂產出含炭懸浮液，經過濾、乾燥得炭產品，濾出水返回儲水槽。切斷磁場，由塔底產出含鐵懸浮液，經過濾及乾燥得到鐵產品，濾出水返回儲水槽。本發明的優點在於，工藝過程簡單，不產生二次汙染，有效地改善環境，不僅變廢為寶，而且經過分離得到的鐵和炭，可製成高附加值的產品，再現了循環經濟。
文檔編號B03B7/00GK1785528SQ20051001631
公開日2006年6月14日 申請日期2005年11月23日 優先權日2005年11月23日
發明者譚俊茹, 宋寬秀, 顏秀茹, 趙乃勤, 王建萍, 曲建強 申請人:天津大學