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不锈钢酸洗污泥熔化性能的研究 ① 唐昭辉， 丁学勇， 董 越， 刘程宏 （东北大学 冶金学院，辽宁 沈阳 １１０８１９） 摘 要 利用东北大学研制的 ＲＤＳ-０５ 全自动炉渣熔点熔速测定仪，基于半球点法研究了酸洗污泥、鲕状赤铁矿及其混合样的熔化 性能，并就煤基熔融还原过程中渣碱度对酸洗污泥中铁、铬、镍金属回收率的影响进行了研究。 结果表明，酸洗污泥“流淌温度”为 １ ２２５ ℃，鲕状赤铁矿“流淌温度”为 １ １２６ ℃，酸洗污泥、鲕状赤铁矿混合样“流淌温度”介于 １ １４８～ １ ２１６ ℃ 之间；在还原温度 １ ５００ ℃、还原时间 ９０ ｍｉｎ、配碳比 ２．０、碱度 １．５ 的最佳煤基熔融还原实验条件下，酸洗污泥中铁、铬、镍的回收率分别为 ９８．７５％、 ９６．３２％和 ９８．９８％。 关键词 酸洗污泥； 煤基还原； 鲕状赤铁矿； 熔化性能； 熔融还原； 回收率 中图分类号 ＴＦ０９文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３-６０９９．２０１９．０３．０２３ 文章编号 ０２５３-６０９９（２０１９）０３-００９３-０６ Ｍｅｌｔｉｎｇ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ Ｐｉｃｋｌｉｎｇ Ｓｌｕｄｇｅ ＴＡＮＧ Ｚｈａｏ-ｈｕｉ， ＤＩＮＧ Ｘｕｅ-ｙｏｎｇ， ＤＯＮＧ Ｙｕｅ， ＬＩＵ Ｃｈｅｎｇ-ｈｏｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ， Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８１９， Ｌｉａｏｎｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ， ｏｏｌｉｔｉｃ ｈｅｍａｔｉｔｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓａｍｐｌｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｅ ｐｏｉｎｔ ｍｅｔｈｏｄ， ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＲＤＳ-０５ （ａｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｍｅｌｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ａｎｄ ｓｐｅｅｄ ｔｅｓｔｅｒ ｆｏｒ ｓｌａｇ ｔｈａｔ ｗａｓ ｓｅｌｆ-ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）． Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｓｌａｇ ｂａｓｉｃｉｔｙ （ＣａＯ／ ＳｉＯ２） ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏａｌ-ｂａｓｅｄ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅｓ ｏｆ Ｆｅ， Ｃｒ ａｎｄ Ｎｉ ｆｒｏｍ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｌｏｗｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ａｎｄ ｏｏｌｉｔｉｃ ｈｅｍａｔｉｔｅ ｉｒｏｎ ｏｒｅ ｗｅｒｅ １ ２２５℃ ａｎｄ １ １２６ ℃ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｔｈｅ “ｆｌｏｗｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ” ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｓａｍｐｌｅｓ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ １ １４８ ℃ ｔｏ １ ２１６ ℃． Ｔｈｅ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ａｔ １ ５００ ℃ ｆｏｒ ９０ ｍｉｎ， ｗｉｔｈ ｃａｒｂｏｎ ｒａｔｉｏ ｏｆ ２．０ ａｎｄ ｓｌａｇ ｂａｓｉｃｉｔｙ ｏｆ １．５， ｒｅｓｕｌｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅｓ ｏｆ Ｆｅ， Ｃｒ ａｎｄ Ｎｉ ｆｒｏｍ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｒｅａｃｈｉｎｇ ９８．７５％， ９６．３２％ ａｎｄ ９８．９８％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ； ｃｏａｌ-ｂａｓｅｄ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ； ｏｏｌｉｔｉｃ ｈｅｍａｔｉｔｅ； ｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ； ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ； ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ 危险废物酸洗污泥因其成分复杂、各种金属化合 物含量波动范围大等原因难以实现资源化回收利 用［１-４］。 针对酸洗污泥难以资源化利用［５-６］、鲕状赤铁 矿尚未大规模工业化开发利用的现状［７-８］，本文提出 了将酸洗污泥与互补型鲕状赤铁矿充分混匀进行高温 熔融还原，得到铁铬镍合金以及冶金渣 优质水泥 原料的新设想。 欲对酸洗污泥进行熔融还原资源化处理，需要明 确酸洗污泥、鲕状赤铁矿的熔化性能。 本文利用东北 大学研制的 ＲＤＳ-０５ 全自动炉渣熔点熔速测定仪测定 了酸洗污泥、鲕状赤铁矿以及不同碱度条件下混合样 的熔化性能，旨在为酸洗污泥熔融还原资源化利用提 供理论支撑。 在此基础上，开展了酸洗污泥、鲕状赤铁 矿煤基熔融还原过程中渣碱度对铁、铬、镍金属回收率 的影响研究。 １ 实验原料及方法 １．１ 酸洗污泥 酸洗污泥经机械初步脱水呈滤饼状，泥饼破碎至 １０ ｍｍ 以下（粒度分析如表 １ 所示），经 １０５ ℃烘箱完 全干燥至质量不再改变，测得含水率 ４３．４９％。 完全干 燥后的酸洗污泥置于 ８００ ℃马弗炉内灼烧至质量不再 改变（去除有机物和碳）后化学组成如表 ２ 所示，Ｘ 射 线衍射结果见图 １。 由表 １～２ 可知，酸洗污泥饼破碎 后粒度主要分布在 ６ ｍｍ 以下， 泥中全铁含量为 １５．３６％，铬含量为 ４．７２％，镍含量为 ０．６５％，磷较少，硫 含量２．４３％，其中 ＣａＦ２、 ＣａＯ 含量较高， ＳｉＯ２、 ＭｇＯ、 Ａｌ２Ｏ３含量较少。 图 １ 结果表明，泥中铁、铬主要以 ①收稿日期 ２０１８-１２-０５ 基金项目 国家重点研发计划专项资助（２０１７ＹＦＢ０３０４３０１） 作者简介 唐昭辉（１９８４-），男，湖南永州人，博士研究生，主要从事钢铁冶金新技术及固废资源化综合利用方面的研究。 第 ３９ 卷第 ３ 期 ２０１９ 年 ０６ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３９ №３ Ｊｕｎｅ ２０１９ ChaoXing Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３形式存在。 表 １ 酸洗污泥粒度分布 粒级／ ｍｍ含量／ ％ -１０ ＋ ８ １１．８０ -８ ＋ ６ ４．４０ -６ ＋ ３ ２９．７５ -３ ＋ １ ２８．００ -１ ２６．０５ 合计１００．００ 表 ２ 酸洗污泥化学成分（质量分数） ／ ％ ＴＦｅＮｉＣｒＰＳＣａＯ ＣａＦ２ ＭｇＯ ＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ １５．３６０．６５４．７２０．０６２．４３１２．６２２３．４２．０５３．３２２．８３ 1030507090 2 / θ CaO CaF2 Fe2O3 Cr2O3 ■ ▲ ▲ ▲ ▲ ◆ ◆ ◆ ◆◆ ◆ ◆ ◇ ■ ■ ■ ■ ◇ ◇ ◇ ◇ 图 １ 酸洗污泥 ＸＲＤ 图谱 １．２ 鲕状赤铁矿 鲕状赤铁矿为武汉钢铁集团提供的原生矿石，其化 学组成如表 ３ 所示，原矿粒度如表 ４ 所示，Ｘ 射线衍射 结果见图 ２。 由表 ３～４ 及图 ２ 可知，鲕状赤铁矿中含铁 ４２．２１％，为主要的有价元素，主要赋存于赤铁矿中。 矿 石中 Ａｌ２Ｏ３和 ＳｉＯ２含量较高，属酸性矿。 有害元素 Ｓ 含 量低，但 Ｐ 含量 １．３１％，主要以磷灰石 Ｃａ３（ＰＯ４）２形式 存在。 鲕状赤铁矿＋１２０ μｍ 粒级含量 ８０％以上。 表 ３ 鲕状赤铁矿化学成分（质量分数） ／ ％ ＴＦｅＦｅＯＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ＣａＯＭｇＯＰＳ ＴｉＯ２ ＫＭｎ ４２．２１ ４．３１ ２１．８０ ５．４７４．３３０．５９１．３１０．１３０．１９０．４１０．２０ 表 ４ 鲕状赤铁粒度分布 粒级／ μｍ含量／ ％ ＋１ ０００ １７．６９ -１ ０００ ＋ １８０ ５１．１４ -１８０ ＋ １２０ １１．９１ -１２０ ＋ ７５ ７．４７ -７５ １１．７９ 合计１００．００ 040206080100 2 / θ Fe2O3 SiO2 CaO3PO42 ■ ◆ ● ■ ■ ■ ■ ◆ ◆ ◆ ◆ ● ● ● ● ● ● ● ●● 图 ２ 鲕状赤铁矿的 ＸＲＤ 图谱 １．３ 还原剂 熔融还原以某地洗精煤为还原剂，其工业分析及 化学成分分析结果如表 ５ 所示。 由表 ５ 可知，洗精煤 固定碳含量 ６７．８３％，灰分较低，挥发分含量高，但有害 元素 Ｓ、Ｐ 含量低。 洗精煤研磨过 １００ 目（０．１５ ｍｍ）筛 后粒度分布如表 ５ 所示。 从表 ５ 可知，煤粉粒度较细， 约 ８４．３８％的煤粉粒度在 ７５ μｍ 以下，约 ５６．３９％的煤 粉粒度在 ３８ μｍ 以下。 表 ５ 洗精煤工业分析及化学成分分析（质量分数） ／ ％ 固定碳挥发分灰分水分ＰＳ ６７．８３１８．４５１２．０２１．４８０．００４０．０２８ 表 ６ 煤粉粒度分布 粒级／ μｍ含量／ ％ ＋７５ １５．６２ -７５ ＋ ４８ １６．６１ -４８ ＋ ３８ １１．３８ -３８ ５６．３９ 合计１００．００ １．４ 实验方法与设备 分别取充分干燥后粒度-７５ μｍ 的鲕状赤铁矿、 灼烧除有机物后-７５ μｍ 的酸洗污泥以及按表 ７ 比例 混匀后的混合样压制成标准样，基于半球点法，并利用 东北大学研制的 ＲＤＳ-０５ 全自动炉渣熔点熔速测定仪 测定其熔化性能。 ＲＤＳ-０５ 结构示意图见图 ３。 表 ７ 渣碱度的配矿比 碱度 配比／ ％ 酸洗污泥鲕状赤铁矿 ０．５３７．４８６２．５２ １．０６５．２６３４．７４ １．５７８．７８２１．２２ ２．０８６．７８１３．２２ ４９矿 冶 工 程第 ３９ 卷 ChaoXing 照相机成像系统铂丝炉 送样管 试样 轨道 热电偶 光源 图 ３ ＲＤＳ-０５ 结构示意 称取 １０ ｇ 样品制成 Φ３ ｍｍ ３ ｍｍ 的圆柱状试 样，按 ５ ℃ ／ ｍｉｎ 的升温速率测量该式样的变形温度、 熔化温度以及流淌温度。 半球点法实验过程中试样的 高度变化如图 ４ 所示。 其中图 ４（ａ）为试样原高度 ｈ； 图 ４（ｂ）为原样高度的（５／６）ｈ，对应的温度称为“变形温 度”；图 ４（ｃ）为原样高度的（１／２）ｈ，对应的温度称为“半 球温度”或“熔化温度”；图４（ｄ）为原样高度的（１／３）ｈ，此 时试样中的液相部分逐渐增多并具有一定的流动性而慢 慢平铺于垫片上，此状态对应的温度称为“流淌温度”。 图 ４ 半球点法观察试样熔化过程 熔融还原实验过程中，将酸洗污泥、鲕状赤铁矿以 及煤粉按比例混匀装入氧化镁坩埚中，并置入电阻炉 中进行熔融还原。 待炉腔内温度达到预定温度时，快 速将坩埚放入炉腔内，还原预定时间后迅速取出还原 物料置入惰性气体气氛中冷却。 取样进行分析，并计 算铁、铬、镍金属回收率。 ２ 实验结果与讨论 ２．１ 酸洗污泥的熔化性能 酸洗污泥半球点法实验过程中高度变化如图 ５ 所 示。 由图可知，酸洗污泥“变形温度”为 １ １５４ ℃；“熔化 温度”为１２０７ ℃；“流淌温度”为１ ２２５ ℃。 在１２２５ ℃时 酸洗污泥试样上端开始往下流淌，这是因为酸洗污泥中 ＣａＦ２含量高，在高温下会增加试验的流动特性。 图 ５ 酸洗污泥熔化过程 （ａ） 原试样； （ｂ） １ １５４ ℃试样； （ｃ） １ ２０７ ℃试样； （ｄ） １ ２２５ ℃试样 ２．２ 鲕状赤铁矿的熔化性能 鲕状赤铁矿半球点法实验过程中高度变化如图 ６ 所示。 由图可知，鲕状赤铁矿“变形温度”为 １ ０４４ ℃； “熔化温度”为 １ ０９５ ℃；“流淌温度”为 １ １２６ ℃。 在 １ １２６ ℃时鲕状赤铁矿试样上端仍保持原样并未开始 往下流淌，这是因为鲕状赤铁矿中 ＳｉＯ２含量高，由于 ＳｉＯ２是硅酸盐网络的形成物，其含量的增加提高了液 相的粘度，从而降低了试样的液相流动性。 图 ６ 鲕状赤铁矿熔化过程 （ａ） 原试样； （ｂ） １ ０４４ ℃试样； （ｃ） １ ０９５ ℃试样； （ｄ） １ １２６ ℃试样 酸洗污泥、鲕状赤铁矿软化温度、熔化温度、流淌 温度对比见图 ７。 由图可知，酸洗污泥软化温度、熔化 ５９第 ３ 期唐昭辉等 不锈钢酸洗污泥熔化性能的研究 ChaoXing 温度、流淌温度均较鲕状赤铁矿高，这是由于酸洗污泥 中含有大量 ＣａＯ、Ｆｅ２Ｏ３而 ＳｉＯ２含量低，有利于铁酸 钙、正铁酸钙的生成，而鲕状赤铁矿中 ＳｉＯ２含量高，有 利于低熔点矿物铁橄榄石的生成［９-１０］。 由于铁橄榄石 熔点低于铁酸钙、正铁酸钙，因此酸洗污泥软化温度、 熔化温度、流淌温度均较鲕状赤铁矿高。 温度类别 1300 1200 1100 1000 100 0 ∥ 软化温度熔化温度流淌温度 温度/ ℃ 酸洗污泥 缅状赤铁矿 图７ 酸洗污泥、鲕状赤铁矿软化温度、熔化温度、流淌温度对比图 ２．３ 碱度对混合样熔化性能的影响 ２．３．１ 碱度 ０．５ 的混合样熔化性能 碱度 ０．５ 的混合样半球点法实验过程中高度变化 如图 ８ 所示。 由图可知，碱度 ０．５ 混合样“变形温度” 为 １ ０７９ ℃，“熔化温度”为 １ １２２ ℃，“流淌温度”为 １ １４８ ℃。 在 １ １４８ ℃ 时混合样上端仍大体保持原样 并未开始往下流淌，这是因为鲕状赤铁矿占比较大，试 样中 ＳｉＯ２含量较高。 图 ８ 碱度 ０．５ 的混合样熔化过程 （ａ） 原试样； （ｂ） １ ０７９ ℃试样； （ｃ） １ １２２ ℃试样； （ｄ） １ １４８ ℃试样 ２．３．２ 碱度 １．０ 的混合样熔化性能 碱度 １．０ 的混合样半球点法实验过程中高度变化 如图 ９ 所示。 由图可知，碱度 １．０ 混合样“变形温度” 为 １ １２６ ℃，“熔化温度”为 １ １７８ ℃，“流淌温度”为 １ １８５ ℃。 在１ １８５ ℃ 时混合样上端并未开始往下流 淌，这是因为鲕状赤铁矿占比为 ３４．７４％，混合样中含 有一定量 ＳｉＯ２。 图 ９ 碱度 １．０ 的混合样熔化过程 （ａ） 原试样； （ｂ） １ １２６ ℃试样； （ｃ） １ １７８ ℃试样； （ｄ） １ １８５ ℃试样 ２．３．３ 碱度 １．５ 的混合样熔化性能 碱度 １．５ 的混合样半球点法实验过程中高度变化 如图 １０ 所示。 由图可知，碱度 １．５ 混合样“变形温度” 为 １ １３６ ℃，“熔化温度”为 １ １８８ ℃，“流淌温度”为 １ １９４ ℃。 在 １ １９４ ℃ 时混合样上端已有往下流淌趋 势，这是因为酸洗污泥占比高达７８．７８％，混合样中 ＣａＦ２含量较高。 图 １０ 碱度 １．５ 的混合样熔化过程 （ａ） 原试样； （ｂ） １ １３６ ℃试样； （ｃ） １ １８８ ℃试样； （ｄ） １ １９４ ℃试样 ２．３．４ 碱度 ２．０ 的混合样熔化性能 碱度 ２．０ 的混合样半球点法实验过程中高度变化 ６９矿 冶 工 程第 ３９ 卷 ChaoXing 如图 １１ 所示。 由图可知，碱度 ２．０ 混合样“变形温度” 为１ １４８ ℃，“熔化温度”为 １ ２０１ ℃，“流淌温度”为 １ ２１６ ℃。 在 １ ２１６ ℃ 时混合样上端已经熔化并开始 往下流淌趋势，这是因为碱度 ２．０ 的混合样中酸洗污 泥高达 ８６．７８％，混合样中 ＣａＦ２含量较高所致。 图 １１ 碱度 ２．０ 的混合样熔化过程 （ａ） 原试样； （ｂ） １ １４８ ℃试样； （ｃ） １ ２０１ ℃试样； （ｄ） １ ２１６ ℃试样 碱度对混合样流淌温度的影响见图 １２。 由图可 知，随着碱度增加，混合样流淌温度逐渐升高，逐渐接 近于酸洗污泥，且碱度为 １．０ 时，混合试样的流淌温度 提升较大，这是因为碱度为 １．０ 时，酸洗污泥占比达 ６５．２６％，混合样中 ＣａＦ２含量高所致。 碱度 1250 1200 1150 1100 100 0 ∥ 0.50.0 流淌温度/ ℃ 1.01.52.02.5 图 １２ 碱度对混合样流淌温度的影响 ２．４ 碱度对酸洗污泥中金属回收率的影响 鉴于酸洗污泥、鲕状赤铁矿及其混合物中流淌温 度最高为酸洗污泥的 １ ２２５ ℃，熔融还原温度选取在 １ ２５０ ℃以上即可。 根据原料成分进行理论计算可知， 还原得到的铁铬镍合金熔化温度高于 １ ４００ ℃，因此 酸洗污泥熔融还原温度宜选为 １ ５００ ℃。 在还原温度 １ ５００ ℃、还原时间 ９０ ｍｉｎ、配碳比 ２．０ 的条件下，对酸洗污泥进行了渣碱度分别为 ０．５、 １．０、１．５、２．０ 的熔融还原实验，结果如图 １３ 所示。 其 中熔融还原渣的碱度通过调整酸洗污泥与高磷鲕状赤 铁矿配比来实现，由于酸洗污泥中 ＣａＦ２高达 ２３．４％， 因此这里考察的是渣碱度协同 ＣａＦ２含量的变化对金 属回收率的影响。 碱度 100 98 96 94 92 90 0.50.01.01.52.02.5 金属回收率/ ■ ● ▲ ■ ● ▲ ■ ● ▲■ ● ▲ ■ ● ▲ Fe Cr Ni 图 １３ 碱度对金属回收率的影响 从图 １３ 看出，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ 回收率随碱度升高而提 高，碱度提高对 Ｃｒ 回收率影响最显著。 三氧化二铁、 三氧化二铬、氧化镍的还原温度远低于 １ ３００ ℃ ［１１-１２］， 即铁、铬、镍氧化物在较低的温度下已经开始被还原 了，但金属颗粒细小，无法凝聚成团长大，要得到铁铬 镍合金颗粒，需要有合适的凝聚长大条件，即温度条 件。 实际出现的铁铬镍合金颗粒是由细小的铁、铬、镍 金属颗粒经历了结晶成核、晶核长大以及晶粒兼并长 大的过程形成的［１３-１４］。 由此可见，熔融还原过程中温 度对金属回收率的影响主要是减小渣的粘度，提高渣 的流动性，促进反应生成的铁铬镍合金颗粒聚集长大。 铁合金与渣相分离的效果主要取决于铁、铬、镍晶粒兼 并长大成铁合金颗粒的大小、形状和存在状态。 随着 碱度升高，酸洗污泥配入量逐渐增多，渣中 ＣａＦ２含量 也增大。 ＣａＦ２能降低渣粘度，改善渣的流动性能，有 利于铁合金颗粒的长大，并促使渣和铁合金很好分离， 从而有效地提高 Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ 的回收率［１４］。 当碱度为 １．５ 时，铁、铬、镍的回收率分别为 ９８．７５％、９６．３２％和 ９８．９８％， 再提高碱度，铬回收率稍有提高，铁、镍回收率曲线变 平坦。 而碱度越高，加入的酸洗污泥越多，渣量越大， 则铁合金颗粒聚集长大需要的还原时间越长，则能耗 越高。 因此，实验过程中控制碱度为 １．５ 是合适的。 ３ 结 论 在对酸洗污泥、鲕状赤铁矿以及不同碱度条件下 混合样的熔化性能进行研究的基础上，就煤基熔融还 原过程中渣碱度对酸洗污泥中铁、铬、镍金属回收率影 响进行了初步研究，得到如下结论 ７９第 ３ 期唐昭辉等 不锈钢酸洗污泥熔化性能的研究 ChaoXing １） 酸洗污泥“变形温度”为 １ １５４ ℃，“熔化温度” 为 １ ２０７ ℃，“流淌温度”为 １ ２２５ ℃。 ２） 鲕状赤铁矿“变形温度”为 １ ０４４ ℃，“熔化温 度”为 １ ０９５ ℃，“流淌温度”为 １ １２６ ℃。 ３） 随着碱度增加，酸洗污泥、鲕状赤铁矿混合样 流淌温度逐渐升高，且混合样“流淌温度”介于 １ １４８～ １ ２１６ ℃之间。 ４） 在还原温度１ ５００ ℃、还原时间９０ ｍｉｎ、配碳比 为 ２．０、碱度 １．５ 的最佳煤基熔融还原条件下，酸洗污 泥中铁、铬、镍回收率分别为 ９８．７５％、９６．３２％和 ９８．９８％。 参考文献 ［１］ 朱明旭，白 皓，刘德荣． 不锈钢酸洗污泥-黏土基陶粒的制备及 性能研究［Ｊ］． 武汉科技大学学报， ２０１６，３９（３）１８５-１８９． ［２］ 房金乐，杨文涛． 不锈钢酸洗污泥的处理现状及展望［Ｊ］． 中国资 源综合利用， ２０１４（１１）２４-２８． ［３］ 黄文平． 江苏省酸洗污泥现状调查及管理对策研究［Ｊ］． 中国资 源综合利用， ２０１１，２９（９）５８-６０． ［４］ 林乔乔，左 武． 酸洗污泥经火法冶炼的资源化研究及对策 以沿海某省为例［Ｊ］． 污染防治技术， ２０１７（６）２０-２２． ［５］ 张 景，孙 映，刘旭隆，等． 还原-磁选不锈钢酸洗污泥中的金属［Ｊ］． 过程工程学报， ２０１４，１４（５）７８２-７８６． ［６］ Ｌｉ Ｘ Ｍ， Ｘｉｅ Ｇ， Ｈｏｊａｍｂｅｒｄｉｅｖ Ｍ， ｅｔ ａｌ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｙ- ｃｌｉｎｇ ｏｆ ｎｉｃｋｅｌ-ａｎｄ ｃｈｒｏｍｉｕｍ-ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１４，２１（８）３２４１-３２４６． ［７］ Ｓｕｎ Ｙ Ｓ， Ｈａｎ Ｙ Ｘ， Ｇａｏ Ｐ， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ｉｒｏｎ ｆｒｏｍ ｈｉｇｈ ｐｈｏｓ- ｐｈｏｒｕｓ ｏｏｌｉｔｉｃ ｉｒｏｎ ｏｒｅ ｕｓｉｎｇ ｃｏａｌ-ｂａｓｅｄ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｓ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ａｎｄ Ｍａｔｅ- ｒｉａｌｓ， ２０１３，２０（５）４１１-４１９． ［８］ 焦科诚． 国外某高磷硅鲕状铁矿选矿工艺研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１８，３８（４）６５-６８． ［９］ 赵 凯，李 杰，张玉柱，等． 邢钢烧结原料基础特性及优化配矿 试验研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１６，３６（４）８８-９２． ［１０］ 吴胜利，杜建新，马洪斌，等． 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