[发明专利]脱锌后电炉粉尘回收利用方法

说明书

本发明提供了一种脱锌后电炉粉尘回收利用方法。该方法通过在经过沸腾炉脱锌的电炉粉尘中加入复合粘结剂和水后将其制成生球，随后消解、烘干、固化后将制得的电炉用冷固球团作为化渣剂，与渣料一起加入电炉钢液内，不仅可以回收其中的铁资源，而且还能减少电炉炼钢时石灰石的使用量。同时电炉用冷固球团因其高碱度能降低熔渣熔点和粘度，如此缩短了化渣时间、降低了电炉冶炼能耗并有利于提升电炉冶炼中的脱磷量和脱磷速率，利于炼钢钢液质量的提升。此外，制备的电炉用冷固球团不需要经过高温焙烧即可达到电炉炼钢球团强度要求，缩短了生产周期；经过沸腾炉脱锌的电炉粉尘中含有较多活性CaO，其成球性能比电炉粉尘好，能减少粘结剂使用量。

技术领域

本发明涉及冶金炉粉尘资源综合利用领域，尤其涉及一种脱锌后电炉粉尘回收利用方法。

背景技术

近年来，我国钢铁工业快速发展，电炉炼钢作为钢铁生产的重要方式之一，越来越受到国内钢铁企业的重视，国内电炉炼钢总产量仅占总粗钢产量的10％，随着废钢资源增多和产业结构调整进一步深化，我国电炉炼钢将会迎来快速发展期。在电炉冶炼过程中，电炉粉尘的产生量为10～20kg/吨钢，电炉粉尘主要成分包括Zn、Fe、Ca、Mg、Mn、Pb等金属氧化物，国内对于电炉粉尘的处理方式主要以火法处理为主，利用还原剂还原炉尘中的锌、铅等组分，被还原出的金属锌和铅在高温下挥发与炉尘分离后被收集或者再氧化成氧化物进行收集，而现有的处理方法存在能耗高、工艺复杂、金属回收率不高等问题，同时电炉粉尘脱除锌铅后主要以铁氧化物和其他碱性金属氧化物为主，具有巨大的潜在利用价值，但现在有的工艺并没有对脱锌后的电炉粉尘进行高质化利用，存在较严重的资源浪费。

一些专利介绍了回收冶金粉尘中锌元素的新方法，如公开号为CN110396601A的专利提供的一种收集冶金灰中锌粉的方法，是利用沸腾炉底吹氮气，然后向预热至520～580℃的沸腾炉中加入冶金粉尘，再升温至980～1150℃将氧化锌还原并收集到锌蒸汽，冷凝废气在沸腾炉内循环使用以提高锌的脱除率。但剩余的粉尘却未对其进行妥善处理。公开号为CN101092664A的专利提供的一种含锌电炉粉尘的处理方法，将含锌电炉粉尘配碳、造球、干燥，制成含碳球团；将干燥后的含碳球团装入转底炉内，进行还原焙烧，将转底炉内的锌蒸汽引入氧化室并在1100～1250℃氧化成ZnO蒸汽，冷却后得到ZnO含量大于90％的氧化锌粉末，剩余球团为TFe含量大于50％、金属化率在60％左右的半金属化球团，单个球团强度最高可达7kN可作为高炉原料。

近年来，冶金工作者开发了诸多技术和工艺对有毒含锌电炉粉尘进行处理，主要包括以下几个方面：只针对电炉粉尘的无害化处理，但未考虑其资源化利用；针对粉尘中锌的高效提取，但未考虑其中有毒元素对环境的影响；将低粉尘整体作为水泥的添加料用于低值建筑材料，但未考虑其中锌等有价金属元素高值化绿色综合利用。目前国内外几乎没有提出对脱锌后的物料进行高值化利用的研究，脱锌后的粉尘大部分以堆放或填埋的方式处理了，部分钢厂将脱锌后的半金属化球团作为高炉原料二次使用。但这样处理所得到的金属收得率不高，且钙镁硅含量过多会导致高炉渣量过大。随着电弧炉炼钢得到发展，将有更多的电炉粉尘亟待处理，同时也会产生大量的脱锌后粉尘，为了避免资源浪费和环境污染，亟需开发出一条高质化利用脱锌电炉粉尘的工艺路线。

基于沸腾炉还原条件好、锌回收率高、温度精确可控、炉内热量分布均匀、节能环保等优势，沸腾炉还原提锌得到工艺在未来具有巨大的发展前景；作为一种处理电炉粉尘的新工艺，沸腾炉提锌后的电炉粉尘具有巨大的潜在研究价值。

因此，开发出一种操作过程简便、且能高效回收利用脱锌后电炉粉尘的方法具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种脱锌后电炉粉尘回收利用方法，通过在经过沸腾炉脱锌的电炉粉尘中加入复合粘结剂和水后在一定的压力下将其制成生球，随后依次进行消解、烘干、固化后制得的电炉用冷固球团作为化渣剂与电炉渣渣料一起加入电炉钢液内。

为实现上述目的，本发明提供了一种脱锌后电炉粉尘回收利用方法，包括如下步骤：