[发明专利]一种高炉瓦斯灰资源化利用的方法

说明书

本发明提供了一种高炉瓦斯灰资源化利用的方法，所述方法包括如下步骤：均匀混合高炉瓦斯灰与水，得到第一浆料；水力旋流分离第一浆料，得到含有粒径D50小于0.025mm含锌颗粒的富锌浆料与含有粒径D50在0.025mm以上含铁、碳颗粒的铁碳浆料；铁碳浆料与辅料混合后加水调浆，得到第二浆料，对第二浆料进行浮选处理，得到富碳物料与富铁物料。本发明利用水利旋流的方法实现了高炉瓦斯灰的分级，优选了浮选入料的粒度配比，避免了粒度小于0.025mm的颗粒无法摆脱湍流影响而产生错配的现象，使最终所得富锌产品中的锌含量高达6.55wt％，富碳产品中碳含量高达60.64wt％，富铁产品中铁含量高达58.7wt％。

技术领域

本发明属于资源回收技术领域，涉及一种从回收利用飞灰的方法，具体涉及一种高炉瓦斯灰资源化利用的方法。

背景技术

高炉瓦斯灰使高炉炼铁时产生的排泄物。在高炉炼铁过程中，铁矿原料所含的锌、铝、铅等杂质在高温条件下被还原并形成蒸汽，与矿石、焦炭、溶剂等粉尘微粒一并随高炉煤气排出，后经湿式后干式除尘系统捕集去除，是钢铁企业主要固体排放物之一。

高炉瓦斯灰同时具有资源性和环境危害性。高炉瓦斯灰中通产含有0.5-2wt％的锌，20-45wt％的铁，25-50wt％的碳，余量为其他元素。如果能够全部回收其中的金属资源，必然能够提高高炉瓦斯灰的资源性，但是，高炉瓦斯灰中还含有众多的有毒重金属元素，如果随意堆砌高炉瓦斯灰，很可能引起土壤与地下水的重金属污染，威胁生态环境。因此，对高炉瓦斯灰进行资源化利用，不仅能够满足资源回收利用的需要，也能够起到保护生态环境安全的目的。

目前，高炉瓦斯回收的回收方法主要分为选矿富集法、湿法冶金法和高温熔炼法。

CN 102319617 A公开了一种从高炉瓦斯灰中回收铁和碳元素的方法，所述方法采用浮选法回收碳，采用重、磁选别方法回收铁，总的选别工艺为“浮、重-磁选联合工艺流程”：瓦斯灰经调浆、加药后给入粗浮选，粗浮选精矿给入精浮选，精浮选精矿为最终碳精矿，粗浮选尾矿和精浮选尾矿给入重选的粗选螺旋流槽，抛出重选尾矿，粗螺精矿给入重选的精选螺旋流槽，得到重选精矿，精螺中矿自循环，精螺尾矿给入弱磁选机进行磁选，弱磁精矿与重选精矿合为最终铁精矿，弱磁尾矿与重选尾矿合为最终尾矿。该方法添加的药剂量少，碳回收率达到80-90％，铁的回收率达到60-79％。

CN 106011476 A公开了一种提取瓦斯灰中钪的工艺，含钪瓦斯灰用废酸进行浸出后过滤，过滤所得溶液经还原剂还原后，用含钪瓦斯灰进行中和，所得中和渣用废酸进行常压浸出，浸出所得滤液用萃取反萃草酸沉淀得到草酸钪。该工艺利用由硫酸、盐酸和硝酸组成的混合废酸对含钪瓦斯灰进行酸浸，可以提取高炉瓦斯灰中的稀有金属元素钪和铟，实现资源回收利用。

CN 103045781 A公开了一种高炉瓦斯灰喷吹利用工艺及装置，将重力除尘器或旋风除尘器收集的瓦斯灰通过加压喷吹的方式输送到喷煤管道中，通过将高炉瓦斯灰加压输送的方式与煤粉炉料预先混合，然后一起送入高炉瓦斯灰熔炼的解决策略，其特点是只需对传统的高炉给料机进行部分改进，就可以实现瓦斯灰循环利用，可信性高，便于推广使用。

上述专利从不同角度实现了高炉瓦斯灰的资源化利用，但各自存在着一定的局限性，高炉瓦斯灰的粒径小、比重小。如果直接采用浮选的方法，粒度较小的粉体难以按照颗粒表面疏水性差异实现有效分离，只能跟随水流随机进行泡沫层或留在槽底，错配含量增加，恶化直接浮选效果；另一方面，直接将高炉瓦斯灰直接喷吹回高炉冶炼，极易跟随鼓吹气流逃离焙烧炉膛，二次成灰，实际效果不理想；高炉瓦斯灰的粒度小，比表面积大，湿法浸出回收速率较快，但湿法回收的成本较高，衍生废水废酸处理过程中的经济损耗较大。

因此，需要开发一种短程高效、快速富集回收高炉瓦斯灰中有价元素的方法。

发明内容