[发明专利]用于处理含铁残渣的方法

说明书

一种用于处理包含铁的残渣的方法，所述方法包括‑浸出步骤，其中将包含铁的残渣与酸和氧化剂混合以产生经氧化的浸出物，以及‑铁的沉淀的步骤，其中将经氧化的浸出物与中和剂混合以产生由包含经沉淀的铁的固体部分、和液体部分构成的混合物，所述中和剂包含至少30重量％的从炼铁、炼钢、炼焦或烧结气体的袋滤器处理回收的灰尘。

本发明涉及用于处理含铁残渣的方法。

在生铁生产期间，含有灰尘的气体通过高炉顶部排放并离开。为了回收，必须将这些灰尘从气体中清除。使用两种方法来进行该清除步骤，使用收集最大灰尘颗粒(然后将其直接输送至烧结装置)的灰尘捕集器和/或旋风分离器的干法清除，以及在清洗机中在水中收集最细灰尘颗粒的湿法清除。该湿法清除步骤的残留物构成残渣。

该残渣的平均组成为15重量％至25重量％的铁、30重量％至50重量％的碳、2重量％至12重量％的锌和0.5重量％至2重量％的铅。锌和铅作为PbO和ZnO氧化物存在，但也显著地作为ZnS硫化物(也称为闪锌矿)、作为PbS硫化物以及作为纯金属Zn和Pb存在。

由于锌和铅的含量高，这些残渣不能直接在烧结装置中回收。一般地，烧结装置允许回收含量低于0.4重量％的锌和低于0.1重量％的铅的副产物。因此，有必要进一步处理这样的残渣以降低其重金属含量。

湿法冶金工艺是从固体或残渣中除去杂质的公知的解决方案。这些工艺包括浸出步骤，其基本上在于将待处理的固体与包含浸出剂例如NaOH、NH₃或H₂SO₄的液体混合。固体的杂质与浸出剂反应并转移到液体中。浸出步骤的所得物是经浸出的固体或残渣和浸出残留液体的混合物，称为浸出物。该浸出物显著地包含可以被回收以再用于烧结装置处的铁和碳。

专利申请WO2016/178073描述了处理高炉残渣的方法，其中用盐酸和氯酸盐使残渣经受浸出步骤。首先将由该步骤得到的浸出物氧化，然后通过添加石灰经受铁沉淀步骤。可以将由这些后续步骤得到的固体部分回收至烧结装置代替外部铁源和碳源。该过程暗示使用可能对环境有害的多种反应剂例如酸、氯酸盐、石灰。例如，石灰的生产暗示大的能源消耗和大气中CO₂的释放。

专利申请WO2015/124507也描述了处理残渣的方法，其中使残渣经受若干个步骤，其中，用盐酸和二氧化锰的浸出步骤，以及在混合物中添加中和剂(其为石灰)并注入空气和/或氧气的铁沉淀步骤。关于先前的方法，多种反应剂参与随后的反应。

因此，需要对环境具有降低的影响的处理方法。

该问题通过包含铁的残渣的处理方法来解决，所述方法包括：

-浸出步骤，其中将包含铁的残渣与酸和氧化剂混合以产生经氧化的浸出物，以及

-铁的沉淀的步骤，其中将经氧化的浸出物与中和剂混合以产生由包含经沉淀的铁的固体部分、和液体部分构成的混合物，中和剂包含至少30重量％的从炼铁、炼钢、炼焦或烧结气体的袋滤器处理回收的灰尘。

根据本发明的处理方法还可以包括单独或组合采取的以下特征：

-中和剂包含小于65重量％的石灰，

-在铁的沉淀的步骤之后，使混合物经受分离步骤以分别回收包含碳和经沉淀的铁的固体部分、和液体部分，

-固体部分包含至少8重量％的铁、至少15重量％的碳、小于0.4重量％的锌和小于0.1重量％的铅。

-灰尘包含小于0.1重量％的锌、小于1重量％的铅、0.5重量％至2.5重量％的二氧化硅SiO₂、2重量％至5重量％的钾、2重量％至5重量％的氯化物、小于2重量％的硫、至少8重量％的铁、至少10重量％的碳、至少25重量％的氧化钙和1重量％至3重量％的氧化镁，余量为氧和不可避免的杂质。

-包含铁的残渣为高炉残渣。