[发明专利]一种连续喷吹电炉除尘灰入炉综合回收系统及其回收方法

说明书

本发明公开了一种连续喷吹电炉除尘灰入炉综合回收系统及其回收方法，属于固废资源综合利用领域。它包括按除尘灰流向依次排列并连通的电炉系统除尘站、除尘灰仓、输送机一、干燥机、输送机二、粉料搅拌机、喷吹装置和电弧炉，粉料搅拌机还与还原剂料仓连通，电弧炉上方连通电炉烟尘捕集罩，电炉烟尘捕集罩与电炉系统除尘站连通，形成整个除尘灰流向的循环系统；整个循环系统中的除尘灰可循环处理，直至铅、锌等易挥发金属元素经过还原、氧化后重新进入电炉系统除尘站并进行富集至预定的百分比；除尘灰中其他氧化物也融入炉渣中，从而实现有价金属的有效分离并回收利用，提高了电炉除尘灰中金属收得率，同时减少了重金属元素对环境的影响。

技术领域

本发明属于固废资源综合利用领域，更具体地说，涉及一种连续喷吹电炉除尘灰入炉综合回收系统及其回收方法。

背景技术

电炉除尘灰是在电弧炉冶炼时烟气被第四孔及除尘罩捕集、经除尘烟道导入布袋除尘器处理收集得到的产物，文献“中国电炉炼钢粉尘处理现状”中提到电炉除尘灰的吨钢产量约为10～20kg。电炉除尘灰作为电炉炼钢生产过程中的副产品，其主要成分是Fe氧化物以及Zn、Pb、Ca、Mg、K、Na等有色金属氧化物，TFe含量达到30％～50％，铅、锌等含量约占5％～15％，具有很高的回收利用价值。电炉除尘灰中重金属含量较高，属于危废产品，为有效利用其中的有价元素同时减少危废排放对环境的危害，目前对电炉灰常用的处理方式是将电炉灰作为烧结球团的原料，烧结球团产品直接进去高炉进行循环利用，但电炉灰中Zn、Pb、K等碱金属元素会造成高度炉壁结瘤，恶化高炉炉况，影响高炉顺行，Pb在炉缸内富集还会影响高炉寿命。

针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号CN201711386572.8，公开日为2018年6月29日，该专利公开了一种含重金属除尘灰的处理方法，该方法包括：(1)将待处理的含重金属除尘灰与还原剂混合，得到待处理料；(2)在未密闭的空间内，将所述待处理料加热至1800℃以上，得到液态的铁水、无害渣和含铅与锌的混合气态物，所述含铅与锌的混合气态物遇氧气氧化后分离得到氧化锌和氧化铅的混合粉料。该专利的不足之处在于：为了确保含重金属除尘灰与还原剂反应，需建设电弧反应炉产生1800℃的高温，消耗大量能源，不利于低能耗生产；更重要的是，熔炼过程中产生的铅与锌蒸汽遇空气氧化形成的铅、锌氧化物粉体需要经一次重力除尘、降温、二次旋风除尘和布袋除尘收集，整个工艺流程长，后期维护复杂，高温烟气的热量也没有得到很好地利用。

又如中国专利申请号CN201910372126.4，公开日为2019年7月26日，该专利公开了一种电炉布袋除尘灰资源化利用方法，包括以下步骤：a)向电炉布袋除尘灰中加入还原剂、粘结剂以及水，搅拌均匀，放入造球机上进行造球，得到半成品铁碳球；b)将制成的半成品铁碳球自然养护或者在105～110℃环境下干燥；c)将干燥好的铁碳球放入转底还原炉进行加热还原，控制转底还原炉温度在1100～1400℃，保温25～45min后，收集挥发出来的烟尘和还原炉炉渣，收集得到的烟尘作为粗锌产品。该专利的不足之处在于：转底炉内气氛的还原性不高，同时加入粘结剂后成球的致密度较高，球团还原较慢且不充分，都会导致金属化率和脱锌率不高，铁、锌分离效果差；该方法工艺流程长，投资成本较高。

发明内容

1、要解决的问题

本发明目的在于有效利用电炉除尘灰中的有价元素同时减少危废排放对环境的危害，提供一种连续喷吹电炉除尘灰入炉综合回收系统及其回收方法；本发明是将除尘灰中铁氧化物在还原气氛中被还原成铁液进入钢液中；铅、锌等易挥发金属元素经过还原、氧化后重新进入电炉系统除尘站并进行富集；Ca、Mg等元素以氧化物形式可充当一部分渣料，减少入炉渣料的用量；除尘灰中其他氧化物也融入炉渣中，从而实现有价金属的有效分离并回收利用，提高了电炉除尘灰中金属收得率，同时减少了重金属元素对环境的影响。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：