转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法

摘要

本发明公开了一种转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法。将含锌粉尘与煤和熔剂混合，然后进行压块干燥后送入转底炉进行直接还原，粉尘中的锌从废气中进行回收，除锌后的料块通过转底炉直接还原后进行冷却或压块后使用。对含锌原料的适应性广、可以最大限度的合理利用资源，对燃料的热值要求低、烟气温度高、锌的脱出率高，处理后的粉尘变为直接还原铁，可综合使用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶金领域内处理含锌粉尘的技术，尤其涉及一种转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法。

背景技术

钢铁厂的粉尘含有锌等有害元素，如果简单地将这些粉尘倾倒至野外或填埋，这些金属元素的浸出会污染环境，而直接将炉尘返回钢铁厂内循环使用，锌在高炉内的富集会缩短炉衬的寿命，影响高炉的正常操作。

现有技术中，对粉尘中锌的回收处理工艺有湿法和火法以及湿法一火法联用，如回转窑类处理工艺和Inmetco环形炉类处理工艺。可以有条件地回收其中的铁、锌、铅等有价值的元素。

上述现有技术的缺点是：对含锌粉尘中锌的回收率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种对含锌粉尘中锌的回收率高的转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的蓄热式转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法，包括步骤：

将煤、含锌粉尘、熔剂、添加剂按以下重量份配料：

煤：20～30份；含锌粉尘：70～80份；添加剂2～5份；

将所配原料混和均匀后压制成生球；

将所述生球布入蓄热式转底炉中，加热到1100℃～1350℃，保持10～30分钟；

对所述蓄热式转底炉出来的高温烟气进行回收，得到含氧化锌的锌粉。

由本发明提供的上述技术方案可以看出，本发明所述的蓄热式转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法，将煤、含锌粉尘、添加剂混合后制成的生球布入蓄热式转底炉中，加热到1100℃～1350℃，保持10～30分钟，对蓄热式转底炉出来的高温烟气进行回收处理，即可得到含氧化锌的锌粉。

附图说明

图1为本发明蓄热式转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的工艺流程图。

具体实施方式

本发明的蓄热式转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法，其较佳的具体实施方式如图1所示，包括步骤：

首先进行原料准备，将煤、钢铁厂粉尘污泥(含锌粉尘)、添加剂等原料按以下重量份配比：

煤：20～30份；

含锌粉尘：70～80份；

添加剂：2～5份。

上述原料中，

煤：可以采用非焦煤，煤粉的灰分≤10％、粒径≤0.1mm，也可采用焦炉煤等；

含锌粉尘：可以用高炉、转炉或电炉炉尘，也可以是多种炉尘的混合，炉尘粒径≤0.1mm、水分≤6％；

添加剂：包括熔剂及有机粘接剂。

具体的炼制方法是：

按上述比例将原料混合均匀，将混合料送入高压压球机压制成10～40mm的生球，通过烘干机将生球的水分降至2％以下，然后布入煤基直接还原铁转底炉，转底炉所用燃料可以为热值介于750kcal/Nm³～9000kca1/Nm³的所有燃料，在转底炉内加热到1100℃～1350℃，保持10～30分钟，直接还原到金属化率为70％～90％的还原铁料。

从转底炉排出的800℃～1100℃的高温还原铁料可以得到进一步利用。

对从转底炉排出的高温烟气中粉尘进行回收后，可得到含氧化锌的锌粉。先对所述高温烟气进行降尘；然后采用换热器进行热回收，换热后兑入空气使锌蒸汽氧化得到氧化锌粉尘，采用冷却器进行；最后采用布袋收尘器回收氧化锌粉尘。

具体回收的过程为：

首先进入降尘室使大颗粒粉尘落下，然后通过换热器进行热交换，烟气中的物理显热可将转底炉的助燃空气预热。兑入空气使锌蒸汽氧化得到氧化锌粉尘，通过冷却器进一步冷却。为提高成品中氧化锌的浓度，冷却器下部收集的低浓度氧化锌粉尘通过管道送入配料室再次参与配料，循环富集后使用。冷却后的废气被送入收尘器，含锌氧化物被回收起来并被送入筒仓储存。收尘器的出口，安装有引风机，以获取烟气系统所需的压降。废气还可用于系统物料的烘干。

下面通过具体实施例进一步说明本发明的方法：

某地粒径≤0.074mm粒级占80％、含铁35％、含碳15％、含锌0.7％、含水15％的电炉除尘灰，经烘干后水分降至5％，按照重量比粉尘：添加剂＝97.4：2.6的比例搅拌并与煤混合后，压成40×24×18的生球进行烘干。烘干后的生球，装入转底炉经过20分钟的焙烧后，立即浸入水中冷却，得到含铁53％、金属化率为85％的直接还原铁块。转底炉出来的高温烟气经沉降、换热及冷却后，经收尘器回收得到含氧化锌70％的锌粉。

每处理一吨含锌粉尘，得到0.67吨金属化率85％的直接还原铁块，得到14公斤含氧化锌70％的锌粉。

本发明将含锌粉尘与煤和添加剂混合，然后进行压块干燥后送入转底炉进行直接还原，粉尘中的锌从废气中进行回收，除锌后的料块通过转底炉直接还原后可进一步得到利用。

本发明利用转底炉的高温还原过程可以使粉尘中的锌得以快速挥发，脱出率可达到95％以上；利用蓄热式技术使转底炉的烟气温度可以达到1350℃，转底炉所用燃料可以为热值介于750kcal/Nm³～9000kcal/Nm³的所有燃料，降低了对燃料的要求；利用高温换热技术使废气中的热量得以充分回收，同时通过沉降室、兑入空气、冷却器及收尘器等，使氧化锌得以回收，锌粉中氧化锌的含量达到60％以上；利用蓄热式转底炉的高温还原过程使脱锌后的粉尘得以还原，可以在钢铁工业的生产过程中循环使用。

本发明与其他含锌粉尘处理法工艺路线相比，采用蓄热式转底炉高温还原，对燃料的热值要求低、烟气温度高、锌的脱出率高，处理后的粉尘变为直接还原铁，对含锌原料的适应性广、可以最大限度的合理利用资源，可综合使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。