[发明专利]一种利用钢铁厂含锌尘泥生产铁水并回收锌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用钢铁厂含锌尘泥生产铁水并回收锌的方法，属于钢铁冶炼废弃物回收技术领域。

背景技术

在钢铁生产过程中会产生很多粉尘或污泥，如高炉瓦斯灰（瓦斯泥）、高炉除尘灰、转炉除尘灰（OG泥）、电炉除尘灰等，其中锌的含量都比较高。锌是高炉原料中的一种微量元素，通常以氧化物或硫化物形态进入高炉，但由于其还原温度低、液态锌的沸点也低，几乎不能被渣铁吸收。

钢铁生产过程中的含锌尘泥如果返回烧结工序使用，所含的锌将跟随烧结矿一起进入高炉，会在高炉中形成锌的富集，高炉的锌负荷过高会对高炉产生一系列危害，例如炉内结瘤、破坏炉衬、风口上翘等，影响高炉的生产及高炉长寿，而且随着镀锌废钢用量不断增加，冶金固体废弃物含锌量越来越高。

由于粉尘和污泥含铁成分较高，且含有较高的碳，是一种宝贵的再生资源，因此，开发钢铁厂内含锌尘泥的合理利用工艺，回收利用有用成分，从而避免锌在高炉中的循环富集具有积极意义。部分企业开发了处理钢铁厂含锌尘泥的工艺，如转底炉工艺、回转窑工艺等，但各工艺不同程度上存在能耗高、投资大，或生产稳定性差等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种回收利用钢铁厂含锌尘泥的方法，其是通过将含锌尘泥处理之后进行还原冶炼用于生产铁水并回收锌的方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种利用钢铁厂含锌尘泥生产铁水并回收锌的方法，其包括以下步骤：

将干燥的钢铁厂含锌尘泥与粘结剂、水混合均匀得到混合原料，其中，粘结剂的添加量占钢铁厂含锌尘泥总重量的3-7%，水的添加量占所述钢铁厂含锌尘泥总重量的2-3%；

将混合原料进行成型，得到球团或砖块；

将冷固结的球团或砖块送入烘干机或链篦机上烘干到含水量≤1wt%，使其强度达到≥1000N/个，以满足冶金固废回收炉对其强度的要求；

将经过烘干的球团或砖块与焦炭、熔剂按55-75：20-40：5-10的质量比进行还原冶炼，得到铁水和含有锌蒸汽的煤气；

将含有锌蒸汽的煤气引出，利用热旋风除尘器除去粗粒粉尘，利用余热锅炉回收煤气显热，经过换热器进行换热将含有锌蒸汽的煤气温度降至300℃以下，再利用布袋除尘器进行精除尘，得到高锌粉尘。

本发明提供的钢铁厂含锌尘泥回收利用生产铁水并回收锌的方法是利用钢铁生产过程中产生的含锌粉尘或污泥，包括高炉瓦斯灰（瓦斯泥）、高炉除尘灰、转炉除尘灰（OG泥）、电炉除尘灰等生产铁水同时回收锌的方法。

在本发明提供的上述方法中，优选地，所采用的粘结剂为有机粘结剂、糖蜜、膨润土和水泥等中的一种或几种。其中，上述有机粘结剂优选为聚乙烯醇。

在本发明提供的上述方法中，优选地，在冶炼过程中，所采用的溶剂为硅石。

在本发明提供的上述方法中，优选地，在冷固结过程中，球团是利用压球机中进行成型得到的，即采用压球工艺制成的，球团的直径为10-50mm。

在本发明提供的上述方法中，优选地，在冷固结过程中，砖块是利用制砖机压制得到的，即采用制砖工艺制成的，砖块的边长和高度分别为20-50mm，该方式尤其适合于采用水泥作为粘结剂的情况。砖块可以制成各种形状，例如六边形、正方形、长方形以及菱形等形状，砖块的中心也可以压制出有多个通孔的形式。

在本发明提供的上述方法中，还原冶炼采用如图1所示的冶金固废回收炉进行，在还原冶炼中所采用的冶金固废回收炉包括金属炉壳、冷却壁、耐火炉衬、风口、铁口、钟式炉顶装料设备、煤气导出管等部件，容积为60-100m³，冶金固废回收炉有4个风口和1个铁口（风口和铁口的设置位置和方式可以按照常规方法进行），可以配备2座顶燃式热风炉，热风温度为800-1100℃；冶金固废回收炉的煤气导出管设置在炉身的中上部，操作采用高顶温方式。金属炉壳设于炉体的外侧，炉体内部设有耐火炉衬。

在本发明提供的上述方法中，优选地，在冶炼过程中，煤气导出管处的温度控制在900℃以上，以使还原产生的大部分锌能够以蒸汽的状态随高温煤气排出炉外。

在本发明提供的上述方法中，优选地，上述钢铁厂含锌尘泥包括高炉瓦斯灰、高炉除尘灰、转炉除尘灰和电炉除尘灰等中的一种或几种的组合。

在本发明提供的上述方法中，优选地，所采用的干燥的钢铁厂含锌尘泥的含水量≤1wt%，尤其是采用高炉瓦斯泥、转炉除尘灰时。

根据本发明的具体实施方案，上述利用钢铁厂含锌尘泥生产铁水并回收锌的方法可以按照以下具体步骤进行：

1）原料处理及配料