一种利用二氧化碳热反应处理金属磨削废料的方法与流程

本发明涉及砂轮灰再利用，具体涉及一种利用二氧化碳热反应处理金属磨削废料的方法。

背景技术：

1、砂轮灰是一种在轴承行业中的金属磨削工段中产生的一种固体废料，其含有约80％的铁屑碎片、12-18％的砂轮磨粒(主要成分为刚玉或硅铝氧化物)以及少量磨削液。按照当前国家的相关环保政策，砂轮磨废渣应当属于危废。若完全按照危废对砂轮磨进行后续处理，将抹去轴承行业本就微薄的利润空间。

2、近年来，铁矿石和合金钢价格都居高不下，从砂轮灰中回收铁屑作为制备合金钢的原料成为一条很有发展潜力的路线。然而，如果将砂轮灰直接熔炼成粗钢，硅铝氧化物和有机磨削液等杂质都会极大降低粗钢的品质。因此，必须将有机磨削液以及砂轮磨粒从铁屑中完全除去。当前，轴承加工厂处理砂轮灰的方式通常为直接水洗后卖给下游钢铁产业。然而，水洗的方式仅能去除砂轮灰表面的有机磨削液，不能去除内部粘连的碳杂质，无法将刚玉砂从铁屑中分离出来。因此，将通过水洗法处理的砂轮灰直接熔炼得到粗钢品质较低。此外，通过氧气煅烧的方式处理砂轮灰时，虽然有机物以及内部粘连的碳可以全部除去，但铁屑会不可避免地被氧化。若是通过在惰性气氛(如氩气、氮气等)中煅烧的方式来处理砂轮灰，虽然有机物会全部被碳化，但粘连的碳仍不能去除，导致硅铝氧化物和铁屑在后续磁选工序中难以分离。

3、综上所述，开发一种能够去除金属磨削固体废料中所有有机物以及粘连碳杂质的方法，实现铁屑与砂轮磨粒完全分离，对于资源化再利用金属磨削固废有重要意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种利用二氧化碳热反应处理金属磨削废料的方法，本发明以二氧化碳为反应气体，在一定的条件下对金属磨削废料进行处理，将金属磨削废料中的有机成分以及粘连的碳全部去除，然后通过破碎和磁选工序将金属成分分离出来，分离后的金属成分用于制作合金钢，非金属成分用于制砖原料，实现了金属磨削废料的资源化利用。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种利用二氧化碳热反应处理金属磨削固体废料的方法，步骤如下：

4、(1)将回收的金属磨削废料置于反应器中，向反应器内通入co2，在一定温度下进行保温反应；

5、(2)保温反应结束后将处理后的固体样品破碎后进行磁选，其中的铁屑与非磁性砂轮颗粒完全分离。

6、作为一种改进的技术方案，步骤(1)中，所述co2与金属磨削废料的投料质量比为(1.5～200):1。

7、作为一种改进的技术方案，步骤(1)中，所述保温反应的温度为700～1200℃，时间为5min～10h。

8、作为一种改进的技术方案，步骤(2)中，铁屑用于合金钢的制备。

9、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

10、本发明以二氧化碳为反应气体，在一定条件下对金属磨削废料进行处理，首先将金属磨削废料中的有机成分完全转化为碳，再通过boudouard反应(反应方程式：co2+c→co)将内部粘连的碳完全去除，处理后的产品通过磁选工序将金属成分和非金属成分完全分离开，金属成分用于制作合金钢，非金属成分用于制砖原料，实现了砂轮灰的资源化利用。

11、本发明整个处理过程采用二氧化碳作为反应气氛，大大降低了砂轮灰的处理成分，操作简单，且处理过程中不会产生有机废水，节能环保。

技术特征：

1.一种利用二氧化碳热反应处理金属磨削固体废料的方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳热反应处理金属磨削固体废料的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述co2与金属磨削废料的质量比为(1.5～200):1。

3.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳热反应处理金属磨削固体废料的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述保温反应的温度为700～1200℃，时间为5min～10h。

4.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳热反应处理金属磨削固体废料的方法，其特征在于：步骤(2)中，铁屑用于合金钢的制备。

技术总结本发明公开了一种利用二氧化碳热反应处理金属磨削废料的方法，步骤如下：将直接回收的金属磨削废料置于反应器中，通入CO<subgt;2</subgt;，在一定温度下保温反应，使得废料中的有机物完全转化为碳，并将生成的碳与废料内部粘连在铁屑与砂轮颗粒之间的碳一起消除，得到固体样品。固体样品进一步经历破碎、磁选，将其中的铁屑与非磁性砂轮颗粒完全分离。该方法实现了金属磨削废料的资源化再利用，在既保证内部粘连碳能够被消除的情况下，又避免了铁的氧化，得到的铁屑可用于合金钢的制备。技术研发人员：孔波兰,俞春兰受保护的技术使用者：浙江五洲新春集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20