除尘灰的循环利用.docx
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除尘灰的循环利用.docx
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除尘灰的循环利用
1.钢铁冶金粉尘的物性
钢铁冶金粉尘数量:
钢铁冶金过程,各类粉尘的产生量总和一般为钢产量的8%-12%
烧结粉尘8-15kg/t烧结矿
高炉粉尘20-30kg/t铁
转炉粉尘8-20kg/t钢
电炉粉尘10-20kg/t钢
☞冶金粉尘是一种重要的Fe素原料
☞冶金粉尘也是一种C素能源
☞转炉粉尘可作为铁红原料
☞轧钢铁皮可作为铁氧体磁性材料原料
☞电炉粉尘可作为有色金属Zn资源
☞烧结电除尘灰可作为一种K资源
各类粉尘的粒度
v粉尘粒度小,小于50μm的占绝大多数。
v粉尘的流动性好,易造成二次污染,尤其是小于5μm的粉尘能长期悬浮于空气中
2.钢铁冶金粉尘的循环利用技术
(1)作烧结原料返回利用(高炉粉尘、转炉粉尘)传统利用方法,适合低Zn、Pb、K、Na粉尘,主要利用Fe和C)
(2)转底炉处理冶金粉尘
现代利用方法,适合各类粉尘,不仅利用Fe和C,而且提取了有色金属Zn、Pb并且分部分分离了K、Na
转底炉还原产品:
金属化球团,作高炉原料
锌灰(70%左右的ZnO),作炼锌的原料
主反应:
Fe2O3+C=Fe+CO(球团内部)
CO+O2=CO2(球团外部,提供热量)
副反应:
ZnO+C=Zn(g)+CO(球团内部)
Zn(g)+O2=ZnO(dust)(球团外部)
转底炉处理冶金粉尘示意图
转底炉含炭球团主要反应
●3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2
●2Fe3O4+2CO=6FeO+2CO2
●6FeO+6CO=6Fe+6CO2
●9CO2+9C=9CO
●3Fe2O3+9C=6Fe+9CO
●CO+O2=CO2(提供能量)
国外的转底炉
国内的转底炉
新新日日铁铁转转底底炉炉情情况况
☞指标
❑金属化球团指标
❑金属化率:
70%
❑球团强度:
10MPa
❑脱锌率:
80~90%
❑加入高炉
❑加入量:
28Kg/hm
❑燃料节约:
6.1Kg/hm(0.23kg/kg-DRI)
(3)特殊冶金粉尘处理技术
电炉粉尘:
电炉粉尘Zn含量很高,以提取Zn为主要目的
可用下列方法将Zn气化回收Zn灰,
Zn的回收率可达90%以上
副产物炉渣是主要是Fe氧化物和少量CaO、SiO2等,
副产物可作为烧结原料循环利用
1)鼓风炉(ISP法)
工艺是将高锌粉尘制成球团,与焦碳一齐加入加入炉内,反应如下:
ZnO+C=Zn↑+CO
ZnO+CO=Zn↑+CO2
Zn蒸发后,用铅雨冷凝器回收液锌。
2)竖罐蒸馏法
一种老式的火法炼锌工艺。
原料要求Zn>40%,焦粉和含锌原料混合制团,采用间接加热(在罐体外部的燃烧室用煤气加热)。
ZnO被C还原蒸发,冷凝器回收液锌。
3)回转窑法
适合处理含锌20%左右的电炉粉尘
工艺:
将粉尘制团与焦碳和煤粒一齐加入回转窑内,烧油或煤气加热。
粉尘中ZnO和PbO被还原挥发由布袋除尘器收
集,挥发物含Zn
(Zn+ZnO)+Pb60-70%,Zn回收率95%,挥发物经处理后送到炼锌厂。
排出的含铁残渣可少量加入电弧炉炼钢。
4)转底炉法
适合处理低锌粉尘
5)熔融还原法
适合处理低锌粉尘
烧结电除尘灰:
烧结电除尘灰,KCl含量高达20%以上,还有较高含量的NaCl不适合直接作冶金原料,冶金原料限制K、Na含量5kg(K+Na)/吨铁
烧结电除尘灰是优质K资源提K后,粉尘可作烧结原料
烧结电除尘提K方法
3.粉尘利用技术的发展趋势
●研制能够将富锌粉尘和低锌粉尘分别收集的除尘设备
●开发新的廉价结合剂,用于粉尘造块
●研究富铁粉尘返回炼钢利用时对造渣工艺的影响
●开发能将尘泥水份降到10%以下的脱水方法
●发展粉尘用作颜料、涂料的新方法
●开发能将全部的钢铁冶炼粉尘集中处理的火法冶金方法
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