[发明专利]一种高炉瓦斯灰的处理装置及处理方法

说明书

本发明提供了一种高炉瓦斯灰的处理方法，所述处理方法包括如下步骤：混合高炉瓦斯灰与黏土，将所得混合物通入回转窑进行还原焙烧，完成对高炉瓦斯灰的处理。高炉瓦斯灰因为粒径小，进入回转窑后易随烟气进入沉降系统，影响对高炉瓦斯灰的利用；而且高炉瓦斯灰的铁含量高，温度升高至1000℃会形成表面光滑的半球状，比表面积急剧减小，影响还原焙烧效果。本发明在还原焙烧前混合高炉瓦斯灰与黏土，利用黏土将高炉瓦斯灰结合形成大颗粒的团球，防止高炉瓦斯灰进入回转窑时被引风带入沉降装置；而且高炉瓦斯灰与黏土的混合物在烧结温度会形成松散的小颗粒，保证了透气性，提高了还原效果。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种固废的处理装置及处理方法，尤其涉及一种高炉瓦斯灰的处理装置及处理方法。

背景技术

高炉瓦斯灰是高炉冶炼过程中由高炉煤气携带出的细颗粒炉尘，由高炉炉料粉末和在高温区激烈反应产生的微颗粒组成，是钢铁企业主要的固体排放物之一。高炉瓦斯灰的主要成分为铁，铁含量TFe≥25％，同时还含有一定的Zn、K与Na等元素，具有很高的利用价值。

高炉瓦斯灰的综合回收方法包括“湿法”与“火法”。湿法工艺能够降低烟气系统的含尘率，但是无法提高高炉瓦斯灰的金属还原率，因此湿法工艺的应用逐渐减少。火法工艺包括高温还原焙烧法、低温还原焙烧法和添加促进剂法。

高温还原焙烧法为在1080℃以上的温度下进行焙烧的方法，该过程虽然可以获得较高的锌回收率，但是能耗较高，且大量铁矿物会在较高温度下发生过还原反应生成金属铁粒，高温下生成的液相将金属铁粒与硅酸盐矿物相互包裹，不利于还原的深度进行，且会对后续的磨矿带来极大的困难。

低温还原焙烧法在低于1080℃的条件下进行焙烧，该方法能够获得较高的铁品位，但是焙烧温度较低，瓦斯灰中的锌得不到充分挥发，无法实现锌资源的有效回收利用。而添加促进剂法在较低温度下无法保证锌的高回收率，且焙烧时间长，对铁品位以及回收率的负面影响较大。

另外，高炉瓦斯灰由于粒径较小，进入回转窑以后，部分高炉瓦斯灰会随烟气进入后段工序的沉降系统形成返料，从而影响高炉瓦斯灰中金属的还原率。对高炉瓦斯灰进行预处理，例如将高炉瓦斯灰与高锌物料进行配料，制成球团后进入转底炉可以降低高炉瓦斯灰进入沉降系统的量，但需要增加制球设备，还需要对进料配料系统进行较大改动，设备投资大，且工艺流程较长。

CN 108085511A公开了一种利用高炉瓦斯灰提锌炉渣生产金属化炉料的方法，采用的生产工艺为：将粒度为1-10mm高炉瓦斯灰与残碳按100:25-30比例配料、混合、润湿后加入到直接还原回转窑内；混合物料在回转窑内经过温度1200-1250℃、时间60-90min的还原，并在粒状物料还原中后期采用向回转窑内喷入高挥发性粒煤及高品位粒矿的碳氢联合还原及碳循环增氧直接还原方法，可使窑渣在回转窑内得到充分还原；冷却后的焙烧物料经磁选机磁选后，分为金属化产品和残碳；从回转窑排出的烟气经过保温沉降室、布袋除尘器时可得到高品质氧化锌。上述方法能够对高炉瓦斯灰提锌窑渣中的碳与铁进行回收，但并不涉及降低烟气对高炉瓦斯灰夹带的改进方案，而且，由于瓦斯灰容易黏连成大颗粒，也影响着回转窑内的还原效果。

CN 110564969A公开了一种综合回收高炉瓦斯灰中铅、锌、铁的方法，在含铅、锌、铁的高炉瓦斯灰中加入高炉瓦斯灰总质量20-30％的无烟煤，再加入高炉瓦斯灰总质量4-6％的由Na₂CO₃和CaCO₃复配的焙烧促进剂；将物料混合均匀给入设有烟气回收系统的回转窑或转底炉中进行还原焙烧；抽出气体进入烟气回收系统进行处理，收集获得的含铅、锌的沉泥产品，对回转窑或转底炉排出的焙烧矿进行水淬处理，将水淬处理后的物料给入磨矿-弱磁选回收系统，获得铁精矿粉。所述方法能够回收瓦斯灰中的铅、锌、铁资源，但无法避免高炉瓦斯灰夹带进入烟气回收系统，也无法避免高炉瓦斯灰自身的团聚现象，从而影响铅、锌和铁的还原回收效果。