一种利用含铁锌粉尘回收锌并生产铁水的工艺

摘要

本发明涉及一种利用含铁锌粉尘回收锌并生产铁水的工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、将铁锌粉尘、铁矿粉和添加剂在混匀机上混匀，送往烧结机烧结，烧结矿经破碎筛分后入炉；S2、将磨制好的粉煤与粘结剂混匀，压制成型煤；S3、将烧结矿和型煤送入高炉内，烧结矿和型煤在高炉内发生反应产生铁水和锌蒸汽，锌蒸汽随粉尘和煤气从高炉排出；S4、对携带锌蒸汽的煤气经初除尘后进入换热器换热；S5、换热后的煤气进入精除尘器除尘，除尘得到瓦斯泥进入沉淀池过滤并沉淀、稠化；S6、稠化后的瓦斯泥经干燥得到富锌粉。本发明能够解决钢铁企业锌循环富集引起高炉生产不顺的问题，使得粉尘中锌、铁经济回收，碳高效利用，实现资源的综合利用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用含铁锌粉尘回收锌并生产铁水的工艺。

背景技术

锌是与钢铁企业密切相关的一种有色金属，每年锌产量的50%用于生产 镀锌产品，这些材料经过使用报废后，又回到钢铁生产流程中。与此同时，矿 石中的锌也是钢铁生产流程中锌的另一来源。目前，不少钢铁企业存在锌对高 炉危害的问题。

由于锌的沸点低、易挥发，在常规的高炉冶炼条件下，易被还原，侵蚀炉 喉及炉身部位砖衬，形成炉瘤。同时炉内的锌蒸汽还会阻塞铁矿石与焦炭空隙， 影响高炉透气性，对生产不利。在高炉上升管、下降管以及风口处也会因锌富 集而造成管路阻塞和风口上翘。因此，对高炉而言，锌是一种有害元素。

目前，大部分钢铁企业将含锌粉尘返回烧结使用，使锌在高炉生产乃至整 个钢铁企业内形成封闭的循环富集，尘泥中的锌含量越来越高，目前已成为许 多企业需要迫切解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种利用含铁锌粉尘回收锌并生产铁 水的工艺，能够解决钢铁企业锌循环富集引起高炉生产不顺的问题，使得粉尘 中锌、铁经济回收，碳高效利用，实现资源的综合利用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种利用含铁锌粉尘回 收锌并生产铁水的工艺，包括以下步骤：

S1、将铁锌粉尘、铁矿粉和添加剂按烧结矿碱平衡要求配料并在混匀机 上混匀，送往烧结机烧结，烧结矿经破碎筛分后入炉；

S2、将磨制好的粉煤与粘结剂混匀，压制成型煤；

S3、将烧结矿和型煤送入高炉内，烧结矿和型煤在高炉内发生反应产生 铁水和锌蒸汽，锌蒸汽随粉尘和煤气从高炉排出；

S4、对携带锌蒸汽的煤气经初除尘后进入换热器换热；

S5、换热后的煤气进入精除尘器除尘，除尘得到瓦斯泥进入沉淀池过滤 并沉淀、稠化；

S6、稠化后的瓦斯泥经干燥得到富锌粉。

按上述方案，所述添加剂为石灰石、白云石或生石灰。

按上述方案，在所述步骤S2中，所述粉煤的质量分数为85%-95%，所述 粘结剂的质量分数为5%-15%。

按上述方案，在所述步骤S3中，排出高炉的煤气温度为400-600℃。

按上述方案，所述步骤S4中换热产生的热量用于干燥稠化后的瓦斯泥。

按上述方案，所述步骤S5中净化后的净煤气用于发电。

实施本发明的利用含铁锌粉尘回收锌并生产铁水的工艺，具有以下有益效 果：

1、含锌铁矿石在高炉下部高温区被还原，形成锌蒸汽随高炉煤气上升到 达高炉上部，一部分锌随粉尘和煤气进入除尘系统，一部分由于与下降的冷态 炉料相遇，温度降低，冷凝为固态锌颗粒随炉料下降，形成炉内循环。锌蒸汽 大量随高温高炉煤气排出进入除尘系统捕集回收，有效解决了炉内锌危害的问 题，同时利用高炉处理了以往处理不了的高锌烧结矿，并回收了锌，为钢铁厂 内含锌粉尘的处理提供了新方法，提高了钢铁厂资源综合利用水平，具有良好 的经济和社会效益。

2、本发明工艺对原燃料质量要求不高，可采用型煤作为燃料，省去了高 炉炼焦工序，有效降低了钢铁厂能耗，同时可使用大量非炼焦煤，经济效益可 观。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明利用含铁锌粉尘回收锌并生产铁水的工艺流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详 细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明的利用含铁锌粉尘回收锌并生产铁水的工艺包括以下 步骤：

S1、将铁锌粉尘、铁矿粉和添加剂按烧结矿碱平衡要求配料并在混匀机 上混匀，送往烧结机烧结，烧结矿经破碎筛分后入炉。本实施例中，添加剂为 石灰石、白云石或生石灰，节约成本。

S2、将磨制好的粉煤与粘结剂混匀，压制成型煤。本实施例中，粉煤的 质量分数为85%-95%，粉煤的质量分数为5%-15%。优选的，粉煤的质量分数 为90%，粉煤的质量分数为10%。

S3、将烧结矿和型煤送入高炉内，烧结矿和型煤在高炉内发生反应产生 铁水和锌蒸汽，锌蒸汽随粉尘和煤气从高炉排出。具体的，先将烧结矿和型煤 送往原料储存仓，然后按要求的料线通过高炉布料器布入高炉内。传统高炉为 有效利用炉喉部分容积，料线一般控制较浅，高炉煤气出炉温度在250℃以下。 本发明采用长溜槽布料，控制较深料线。从而控制料面温度保持较高，在 400-600℃之间，优选为500℃，进而达到控制出炉煤气温度较高，保证锌蒸汽 随煤气大量排出的控制要求。

S4、对携带锌蒸汽的煤气经初除尘后进入换热器换热，换热产生的热量 可以用于干燥稠化后的瓦斯泥。初除尘得到的除尘灰含锌20～25%，可返回烧 结或外卖。

S5、换热后的煤气进入精除尘器除尘，除尘得到瓦斯泥进入沉淀池过滤 并沉淀、稠化。净化后的净煤气用于发电。

S6、稠化后的瓦斯泥经干燥得到富锌粉，含锌50～55%。

含锌铁矿石在高炉下部高温区被还原，形成锌蒸汽随高炉煤气上升到达高 炉上部，一部分锌随粉尘和煤气进入除尘系统，一部分由于与下降的冷态炉料 相遇，温度降低，冷凝为固态锌颗粒随炉料下降，形成炉内循环，也有一部分 锌可能附着在炉墙上形成炉瘤，危害高炉生产。本发明通过控制高炉布料料线， 使高炉料线较传统高炉下降，随着料线加深，料面温度上升，由于炉顶不再装 入炉料，空料线部分高温煤气没有炉料与之进换热，锌蒸汽没有炉料与之发生 反应或冷凝，保证了保证锌蒸汽不在炉内冷凝或结瘤。锌蒸汽大量随高温高炉 煤气排出进入除尘系统捕集回收，有效解决了炉内锌危害的问题，同时利用高 炉处理了以往处理不了的高锌烧结矿，并回收了锌，为钢铁厂内含锌粉尘的处 理提供了新方法，提高了钢铁厂资源综合利用水平，具有良好的经济和社会效 益。其次，本发明工艺对原燃料质量要求不高，可采用型煤作为燃料，省去了 高炉炼焦工序，有效降低了钢铁厂能耗，同时可使用大量非炼焦煤，经济效益 可观。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述 的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本 领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保 护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。