掌握这几种方法,包你把高炉炼铁烟尘变废为宝

行业资讯
2022-05-17

目前,炼钢粉尘按生产工艺分类主要包括:烧结粉尘、高炉炼铁粉尘、转炉粉尘、电炉粉尘和其他粉尘(主要是轧钢氧化铁皮等)。

其中,高炉炼铁粉尘(高炉瓦斯粉尘(泥浆)、高炉粉尘)锌含量较高,称为含锌粉尘,如果放任不管,不仅污染环境,还会浪费掉一部分的锌金属,所以如何环保、可持续利用高炉炼铁粉尘成为许多厂家需要思考的问题。

一、正确处理高炉炼铁烟尘

高炉炼铁粉尘是一种对环境有害的烟尘。如果回到炼钢工艺,会导致高炉内锌的循环富集,导致耐材料膨胀,损坏砖衬里,产生肿瘤,增加高炉锌负荷,阻碍高炉的正常运行。

鉴于锌、铅、铁、铟、铋等有价值的金属资源,应采取适当的方法进行资源综合利用,在缓解中国资源短缺的同时获得一定的经济效益和显著的环境效益,对钢铁行业的绿色和可持续发展具有重要意义。

炼铁厂

二、高炉炼铁烟尘处理方法

目前,钢铁企业产生的高炉炼铁粉尘经过直接或间接处理后返回烧结,球团、炼铁或炼钢等生产工艺的利用仍未得到很好的综合利用。

不同的钢铁企业根据自身情况处理高炉炼铁粉尘的方式不同。马钢、沙钢等高炉炼铁粉尘产量大的重点企业,采用底部转移炉工艺处理高炉炼铁粉尘,实现其回收利用;然而,由于高炉炼铁粉尘产量相对较小,一些中小企业自行处理的成本较高。他们大多将高炉炼铁粉尘外卖外包或少量稀释回配,或占用土地进行堆放。有的自建简易加工线进行提锌、提铁处理利用,只有20%左右通过社会化和大规模处理进行高附加值利用。

目前,国内外高炉炼铁粉尘和锌回收的大规模处理工艺主要包括物理法、湿法、火法和火法-湿法的组合工艺。

选矿生产线

1、物理法

物理方法是通过机械分离(离心、重选等)或磁性分离(磁性选择)来丰富钢烟尘中的锌元素。常用的机械分离方法包括浮选-重选工艺、液压旋流脱锌工艺等;常用的磁性分离方法包括弱磁-强磁结合工艺。

物理方法适用于中低锌含铁尘泥的处理,一般仅作为湿法或火法的预处理方法,以提高铁尘泥中的锌含量。处理后可获得中高锌含铁尘泥和低锌含铁尘泥。中高锌含铁尘泥用作深度提锌原料,而低锌含铁尘泥用于烧结颗粒材料的生产工艺,最后再利用烧结。

2、湿法技术

湿法技术是利用不溶于水或乙醇但溶于酸、氢氧化钠或氯化铵的氧化锌钠或氯化铵等溶液的特性。不同的浸出液用于从混合物中分离锌,然后通过净化和电解获得ZN元素。湿法锌回收技术可分为酸浸、碱浸和焙烧+碱浸。

一般来说,它适用于处理锌含量大于15%的高锌含铁泥浆。然而,湿法工艺存在浸渍渣不能回收、处理工艺污染严重、浸出剂消耗大、除杂步骤繁琐等缺点。

3、火法技术

火法技术是利用锌的低沸点,在高温还原条件下,将锌的氧化物还原,气化成锌蒸气,与烟气一起排出,使锌与固相分离。

在气化阶段,锌蒸气容易被氧化形成锌的氧化物颗粒,与烟气处理系统中的烟尘一起收集。

火法锌回收工艺可分为直接还原法(包括底炉法、回转窑法、循环流化床法等)和熔融还原法(火焰反应炉还原法、Z-star垂直炉熔融还原法、Romelt法、等离子法等)。)。

火法锌回收工艺适用于处理锌含量在1%以上的中高锌含铁尘泥,其中回转窑法和底炉法应用较为广泛。

底部转移法是将含铁原料与一定比例的还原剂(煤、焦炭、花炭等)混合,并根据不同的处理原料加入一定量的添加剂。粘合剂混合均匀后,进入碳球进入底部,最终得到一定比例的还原球。

底部转移炉对高炉炼铁烟尘的处理对能源要求不高,处理能力适中。可直接使用钢铁厂副产煤气作为热源,可更好地回收高炉炼铁粉尘中的铁、锌等元素,但工艺流程较长,包括压块(球)、干燥、煤气发生炉、底部转移炉、高温除尘、换热器、布袋除尘、海绵铁冷却等,工艺粉尘较大,高温换热器容易堵塞,导致换热效率低,铁的金属化率在50%~70%之间,稳定性差,运行成本高,产品质量低。

回转窑法将含锌粉尘泥浆等辅料按配料或颗粒按比例加入回转窑。粉尘泥浆中的锌被还原成气相,氧化成氧化锌粉尘,然后在烟道和布袋除尘器中收集,形成次氧化锌粉末。含铁窑炉渣经冷却分级处理后退烧结,用于高炉。回转窑技术成熟,生产工艺简单。回转窑设备参数的科学选择可以实现高炉炼铁粉尘的资源利用,固体废料可以直接进入回转窑,不需要额外的燃料和还原剂,投资少,成本低,但存在结圈问题。

4、火法-湿法组合工艺

根据高炉炼铁烟尘中含有多种有色金属、铁和高碳的物理和化学特性,上述方法结合使用。

首先,通过火法还原和挥发含锌粉尘泥浆,实现有色金属与铁的分离和富集,提高有色金属的品位,然后通过湿法冶金工艺分段从富集的次氧化锌粉中提取锌、铟和其他有色金属,从而获得铁、碳、锌和其他有价金属的综合回收效果,即火法富集-湿法分离联合法。

当材料中的锌含量小于15%时,可采用火法富集-湿法分离工艺生产电锌。通过回转窑,烟化炉获得40%~60%的次氧化锌,含锌40%~60%。同时,铅、铟、铋、锡等挥发性有价金属也富集于次氧化锌;获得的次氧化锌通过多次湿法浸出,成为硫酸锌溶液。去除杂质后,电积得到锌锭、铅、铋等,并通过进一步回收一步回收处理,获得铅。

综上所述,钢铁企业处理高炉铁粉尘的过程仍以火法为主,整个工艺技术仍相对缺乏;设备主要为底部转移炉、回转窑,仍存在能耗高、窑结、经济效益比低等问题。随着技术的进步,国家重视资源综合利用和环保要求,高炉铁粉尘综合利用技术不断改进,推进设备运行效果评价,促进设备逐步提高生产效率、广泛适用性、软技术和硬设备协调发展,共同促进高炉铁粉尘综合利用水平。

来源:矿机之家

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