[发明专利]利用含氧化钙工业粉尘提炼电炉制钢粉尘中锌的方法

说明书

本发明公开一种利用含氧化钙工业粉尘提炼电炉制钢粉尘中锌的方法，首先对工业粉尘进行成分分析，根据分析结果，对工业粉尘进行配料，制备脱盐材料，控制该脱盐材料中氧化钙的质量百分含量≥52.5％；再将电炉制钢粉尘、还原剂和所述脱盐材料混合后制成组合物，将该组合物投入反应窑中，通入空气，高温还原，升华得到气态锌单质，将气态锌单质引出回收，并得到副产物氯化钙。采用本发明显著效果是：将钢铁厂烧结工业粉尘用于电炉制钢粉尘的提炼，电炉制钢粉尘中的锌几乎能得到完全回收，生产成本更低；控制脱盐材料中氧化钙的质量百分含量≥53.8％时，可避免窑壁内粘附物快速增长，从而延长生产周期，提高设备使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种干法回收有价金属锌的方法，具体的，涉及一种利用含氧化钙工业粉尘提炼电炉制钢粉尘中锌的方法。

背景技术

为了降低成本、节约资源，以及保护环境，以废铁为原料代替铁矿石生产钢铁的趋势在全球上升。一般来说，在以废铁为原料的电炉炼钢中，其熔融过程中大约产生1～2％的制钢粉尘，而该制钢粉尘中含有大量的锌、铅、铁等有价金属。根据电炉制钢公司的制钢原料(废铁的品位)的不同，回收对象中有价金属的含量也会有所不同，但电炉制钢粉尘中有价金属的大致含量为，锌15～35％，铁10～35％，铅1～7％，并含有部分金属氯化物。

从电炉制钢粉尘中回收有价金属的方法多是通过干式还原挥发工艺，即把电炉制钢粉尘用加热还原的方法使锌以蒸汽形式大量挥发，从而实现有价金属回收技术，目前最有效、商业应用最广的回收技术是回转窑还原挥发法，该法已经在世界范围内普及。在上述加热还原法中，固体原料内“低熔点化合物”在回转窑的粘附将会缩短生产设备寿命。

工业生产中会产生大量含有CaO的粉尘，年产量在一年1万吨以上，目前对工业粉尘的处理方式一般是作为石灰肥料或建筑材料等，但大部分铁钢公司直接将其丢弃处理。由于含有CaO的工业粉尘的成分较复杂，将其用于电炉制钢粉尘的提炼过程，将会加剧窑内粘附速率，增加气化产物中固体杂质含量等问题。

发明内容

为对电炉制钢粉尘中的有价金属锌进行回收，并对钢铁厂烧结工业粉尘进行更有价值的利用，本发明提供一种利用含氧化钙工业粉尘提炼电炉制钢粉尘中锌的方法，以达到以废治废的目的。

技术方案如下：

一种利用含氧化钙工业粉尘提炼电炉制钢粉尘中锌的方法，其要点在于按以下步骤进行：

步骤一、对工业粉尘进行成分分析，根据分析结果，对工业粉尘进行配料，制备脱盐材料，控制该脱盐材料中有效氧化钙的质量百分含量≥52.5％；

步骤二、将电炉制钢粉尘、还原剂和所述脱盐材料混合后制成组合物，将该组合物投入反应窑中，通入空气，高温还原，升华得到气态锌单质，将气态锌单质引出回收，并得到副产物氯化钙。

作为优选方案，所述步骤一中，根据分析结果，选用石灰石粉末或生石灰与所述工业粉尘进行配料，制备脱盐材料。

为进一步提高提质效果，所述步骤一中，控制所述脱盐材料中有效氧化钙的质量百分含量≥53.8％。

所述步骤二中，所述还原剂为焦炭。

所述步骤二中，制备所述组合物前，测定所述电炉制钢粉尘中Zn、Cl含量，控制组合物中摩尔比Ca：Cl＝1：2，Zn：C≥1∶1。

所述步骤二中，高温还原温度为1000-1300℃，时间为30-60min。

所述步骤二中，将所述组合物混匀后投入模具制成颗粒状，再将其投入所述反应窑中。

所述反应窑为回转窑，该回转窑的内径为3.2-4.2m，长度为40-50m。