[发明专利]一种从钢铁厂粉尘中提取铁粒和锌粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从钢铁厂粉尘中提取铁粒和锌粉的方法。

背景技术

随着环保和资源综合利用的重要性日益被人们所认识，国家节能减排的要求日益迫切，对钢铁厂粉尘(该粉尘中含有铁和锌)处理技术的研究循环利用成为冶金界的一大重点。

钢铁厂生产流程中包括炼铁、炼钢、热轧、冷轧及公辅设施等，每年，各工序产生大量的高炉粉尘、转炉粉尘、氧化铁皮、废弃物等等，若不加以回收，不仅污染环境，而且增加外运处理费用，加剧企业生产成本。若通过合理的工艺进行回收处理，则可实现变废为宝，降低企业生产成本，减轻环境负担，带来良好的经济效益和社会效益。

目前，处理钢铁厂粉尘的方法或本身工艺落后、能耗高，不经济，或工艺可行，却没有摸索到好的工艺控制方法，处理能力、还原率均不理想，有待进一步探索。鉴于此，当前大部分钢铁厂的粉尘或堆积存放，或对外出售一部分，待相关技术发展到一定阶段后再考虑对这些粉尘进行处理。

因此，开发出一种经济有效的钢铁厂粉尘处理工艺，对减少废弃物排放，降低环境污染和企业生产成本，提高资源综合利用水平，增强钢铁企业竞争力，实现中国钢铁工业可持续发展具有重要作用。

发明内容

本发明所要解决的问题是提出一种从钢铁厂粉尘中提取铁粒和锌粉的方法，该方法可实现资源的利用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种从钢铁厂粉尘中提取铁粒和锌粉的方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)按钢铁厂粉尘、白云石、粘接剂的质量比为1∶0.05～0.1∶0.03～0.06，将钢铁厂粉尘、白云石和粘接剂在混匀机上混匀，然后送往压球机压制成7～13mm的生球，所造生球再进入烘干机中干燥，将生球的水分降至2wt％以下，得到干燥后的生球；

所述的钢铁厂粉尘中的含铁量≥45wt％，含Zn≥2wt％；

2)将干燥后的生球布入转底炉内进行高温还原；转底炉内控制温度在1150～1350℃，其中氧化区的氧化温度控制在1150～1200℃，还原区的还原温度控制在1200～1350℃，生球在转底炉内的停留时间为20分钟，包括氧化区4～8分钟，还原区12～16分钟，其中，转底炉内氧化区的气氛控制为O₂10～15vol％，CO 0～3vol％，CO₂5～10vol％，H₂0～2vol％(体积百分比)，其余为氮气；还原区的气氛控制为O₂0～3vol％，CO 5～10vol％，CO₂为8～12vol％，H₂0～2vol％(体积百分比)，其余为氮气；

3)生球随转底炉的炉床旋转一周后还原为高温熟球，然后还原好的熟球通过设置在转底炉内的螺旋排料机排出炉外，并送往成品冷却机冷却；在成品冷却机内，渣相自然粉化，与金属铁粒自然脱离，经成品冷却机冷却后的物料最后通过机械筛分获得铁粒，铁粒含铁的品位≥93wt％，供炼钢转炉或电炉直接使用；

对于锌粉的提取，生球(含有锌)在转底炉内还原气氛和高温的作用下，生球中的锌被优先还原形成锌蒸汽，随转底炉所产生的烟气从转底炉内排出，形成含锌烟气；含锌烟气经余热锅炉回收部分热量，含锌烟气中的锌蒸汽变为氧化锌粉，同时余热锅炉回收的热量可通入发电厂进行蒸汽发电；经余热锅炉后的含锌烟气接着进入换热器(板式换热器)进行热交换，用于预热转底炉助燃空气，含锌烟气的温度进一步降低，通往布袋除尘器，含锌烟气中的氧化锌粉尘被捕集回收，得到粗锌粉，ZnO含量≥50wt％；剩余的废气在引风机的作用下，通过烟囱排入大气。

所述的钢铁厂粉尘为钢铁厂生产流程中(包括炼铁、炼钢、热轧、冷轧)产生的烧结除尘灰、高炉除尘灰、高炉瓦斯灰、高炉瓦斯泥、转炉除尘灰、转炉瓦斯灰、转炉瓦斯泥、氧化铁皮等中的任意一种或任意二种以上(含二种)的混合，任意二种以上(含二种)混合时为任意配比。

所述的粘接剂可供选择的有有机粘接剂、糖蜜或硅藻土。