[发明专利]一种冶金含锌除尘灰治理及利用的装置和方法

说明书

本发明公开一种冶金含锌除尘灰治理及利用的装置和方法。该装置包括第一、第二两级火法脱锌及第一、第二两次锌富集装置相连的一体化操作的成套装置；第一级脱锌亦即第二次锌富集装置，包括依次连接的含锌灰预处理仓、造粒机、干燥机、上料机、回转炉、第一收尘装置；第二级脱锌亦即第一次锌富集装置，包括红渣筛分器、红渣破碎机，低含锌除尘灰预热炉，熔分还原炉，第二收尘装置，铁水脱硫槽。本发明在传统回转炉和熔分还原炉基础上，改进工艺，进行技术集成创新，使其形成“回转炉+熔分还原炉”连续两级脱锌和连续两次锌富集的低含锌除尘灰治理利用的生产装置和方法，实现了全新的技术突破，使冶金低含锌除尘灰实现了无害化治理和资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种冶金含锌除尘灰治理及利用的装置和方法，属于环保节能技术领域。

背景技术

由于铁矿石伴生锌和镀锌钢铁废料的使用，锌进入钢铁生产流程是不可避免的；又由于锌对高炉是一种有害元素，在我国高炉越来越大型化、造价越来越高昂的今天，从钢铁生产流程中开路脱除锌，显得越来越重要。中国钢铁生产过程中产生的各类（电炉、转炉、高炉）含锌除尘灰（干法除尘为灰，湿法除尘为泥，说明书及权利要求书中统称灰）每年多达上千万吨，锌含量在0.1-10%或者更高。其中4%以下的低含锌除尘灰过去大多返回烧结厂使用回收铁，但目前为了保护造价越来越高昂的高炉，大多直接外排填埋、堆放，造成需治理的含锌灰数量大幅增加。含锌除尘灰的治理利用方法很多，一是用回转窑技术脱除锌；二是用转底炉技术脱除锌；三是用小高炉技术脱除锌。但传统回转窑技术脱锌率低，有1%左右的锌脱不掉，而且4%以下锌含量的除尘灰处理不了；转底炉技术投资太大，治理成本高；小高炉则属于国家明令淘汰的技术。因此，提供一种投资省、脱锌率高、高低含锌灰通吃、符合国家产业政策的技术和装置，为业界所期盼。

发明内容

本发明旨在提供一种冶金含锌除尘灰治理及利用的装置和方法，投资省、脱锌率高、高低含锌灰通吃、符合国家产业政策。

本发明的治理利用对象既关注了锌含量4%以上直至20%的含锌除尘灰中锌的脱除，又特别关注了锌含量0.1-4%的低含锌除尘灰中的锌和第一级脱锌装置炉头高温红渣中残留锌的脱除和富集利用；其工艺流程：对4%以上的含锌除尘灰来说，通过第一级脱锌装置实现了第一次脱锌，通过第二级脱锌装置实现了第二次脱锌；对0.1-4%的低含锌除尘灰来说，通过第二级脱锌装置实现了第一次锌富集，通过第一级脱锌装置实现了第二次锌富集。通过在改进的回转炉火法工艺的基础上，增加一个熔分还原炉，二者结合进行连续两级脱锌和连续两次锌富集，从第一收尘装置出来的次级氧化锌中锌含量达到55%以上，从铁水出口出来的铁水中基本不含锌，从出渣口出来的水渣中锌含量低于0.1%，实现了低含锌除尘灰的无害化治理和资源化利用。本发明是一种集成创新的针对冶金行业各类含锌除尘灰，利用改进的“回转炉+熔分还原炉”一体化的工艺连续两级脱锌和连续两次锌富集，彻底治理利用含锌除尘灰的生产装置和方法。

本发明提供了一种冶金含锌除尘灰治理及利用的装置，包括第一、第二两级火法锌脱除和第一、第二两次火法锌富集装置相连的一体化操作流程的成套装置。

第一级脱锌亦即第二次锌富集装置，包括依次连接的含锌灰预处理仓、造粒机、干燥机、上料机、回转炉、第一收尘装置；

第二级脱锌亦即第一次锌富集装置，包括红渣筛分器、红渣破碎机，低含锌除尘灰预热炉，熔分还原炉，第二收尘装置，铁水脱硫槽；所述的熔分还原炉为内衬耐火材料的立式筒状炉，还原炉的顶部有排气口，筒体侧面从上到下依次有热空气进气口、还原剂进口、含锌热渣进口、出渣口、铁水出口。

熔分还原炉内部结构分上、中、下三段，下部为砌有耐火材料的熔炼区，中部为砌有耐火材料和水冷壁的还原熔渣区，上部为砌有水冷壁的氧化燃烧区；

所述熔分还原炉，在其铁水出口外连接铁水脱硫槽；其含锌热渣进口外设有热渣贮仓，热渣贮仓与低含锌除尘灰预热炉连接，还通过热渣输送装置和红渣破碎机连接；其排气口外的第二收尘装置通过粉体输送管道连接第一级脱锌装置中的含锌灰预处理仓。