[发明专利]一种利用回转窑处理高锌含铁尘泥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金和矿物工程技术领域，是一种钢铁企业高锌含铁尘泥生产金属化炉料、回收氧化锌粉的工艺。

背景技术

含铁尘泥是钢铁工业种类最多、成分最杂的固体废物，总产生量约占钢铁产量的5～6%，是仅次于高炉渣、钢渣的第三大宗固体废物。钢铁生产过程中产生的含铁尘泥主要有：烧结除尘灰、球团除尘灰、高炉瓦斯灰、转炉OG泥、炼钢除尘灰、出铁场集尘等。含铁尘泥的主要成分为铁，其铁含量一般为TFe30～65%，同时含有一定的Zn 、K、Na等有害元素，其中高炉瓦斯灰泥含Zn高的可达7～10%，在此称为高锌含铁尘泥。

在钢铁企业中，炼铁及炼钢尘泥中锌主要以ZnO形式存在，当含铁尘泥供烧结进行利用时，由于烧结过程为氧化性气氛，物料中含有的氧化锌仍然会留存在烧结矿中，最终造成锌在高炉内的循环富集，影响高炉的正常生产。目前，除烧结除尘灰、球团除尘灰供烧结机进行利用外，其余高锌含铁尘泥大量堆积。

目前存在用回转窑处理高锌含铁尘泥的工艺，但存在收集的锌灰ZnO含量低、脱锌率低、还原后的物料金属化率低、回转窑产能低等问题。目前处理高锌含铁尘泥的回转窑工艺不造球，因此在回转窑转动过程中产生大量粉尘，粉尘随烟气进入除尘系统，经布袋除尘后，进入锌灰，使收集的锌灰ZnO含量降低；由于没有采取措施强化窑内还原性气氛，在高温还原中后期还原性气氛较弱，还原反应速度降低、甚至停滞，造成还原后的物料金属化率低、还原后的物料中含锌仍然较高（1%左右）、脱锌率低、回转窑产能低等问题。

发明内容

本发明为解决以上技术问题，提出一种利用回转窑处理高锌含铁尘泥的方法。

本发明采用的技术方案是：一种利用回转窑处理高锌含铁尘泥的方法，其步骤为：（1）高炉瓦斯灰、转炉OG泥按30～40：60～70比例配料及混合后，采用圆盘造球方法生产粒度为8～15mm的湿球团；（2）湿球团经皮带输送到链箅机或带式干燥机，进行干燥预热，干燥预热所需热源为回转窑高温烟气经空气换热器产生的热风；（3）球团经干燥预热后的温度为500℃左右，球团由链箅机或带式干燥机送入回转窑，在回转窑内经过窑温1050～1100℃、时间90～120min的直接还原及高温固结后，得到高温金属化球团，回转窑由含碳燃料燃烧放热，高温金属化球团混有残炭；（4）混有残炭的高温金属化球团冷却到常温后，经干式磁选机进行磁选分离，分离出磁性物料和非磁性物料，得到金属化率及强度较高的金属化球团和非磁性物料，所得金属化球团供给高炉或转炉使用，非磁性物料经3mm振动筛筛分后，-3mm部分作为整个系统的排灰点排出，+3mm部分经矿物分离机分出残炭和废石，废石排出，残炭作为可回收物料，回收利用；（5）回转窑设二次燃烧室，出回转窑的高温烟气经二次燃烧室将回转窑排出的烟气中未完全燃烧的可燃物进行二次燃烧，烟气进一步经重力除尘器脱除大颗粒粉尘，而后进入高低温复合空气换热器冷却，烟气冷却后温度降至180～200℃，然后进入布袋除尘器，回收含氧化锌粉烟尘，回收的含氧化锌粉烟尘含有ZnO 50～60%。

所述高低温复合空气换热器接受的烟气温度不大于1000℃，高低温复合空气换热器与二次燃烧室之间的连通通道设有掺冷风机，当二次燃烧室排出烟气温度大于1000℃时，掺冷风机开启，向连通通道吹入冷风，高温烟气掺混冷风后降温至1000℃以下，所述高低温复合空气换热器为二级换热器，第一级高温段为陶瓷换热器，可将高温烟气温度降至600℃左右，并产生500～700℃的高温热风，第二级低温段为金属换热器，将高温烟气温度由600℃左右降至180～200℃，并产生300～400℃的低温热风；高低温复合空气换热器产生的300～400℃热风鼓入链箅机或带式干燥机干燥段，作为湿球团干燥热源，产生的500～700℃热风一部分鼓入链箅机或带式干燥机预热段，作为球团预热热源；一部分由回转窑窑头鼓入窑内作为高温助燃风。

所述湿球团干燥预热的时间为20～40min。

混有残炭的高温金属化球团冷却到常温时所用的冷却机构为间接式水冷冷却筒。

在所述高低温复合空气换热器的烟气通道内设置集尘漏斗，进一步脱除烟气中的粉尘，以此提高所回收的含氧化锌粉烟尘中的ZnO含量。

在回转窑窑头设置粒煤喷枪、残炭喷枪和粒矿喷枪，粒煤喷枪喷吹粒度为5～15mm高挥发份煤，喷吹粒煤的比例为球团质量的5～10%；残炭喷枪喷吹粒度为3～15mm残炭，喷吹残炭的比例为球团质量的3～5%；粒矿喷枪喷吹粒度为5～10mm高品位铁矿，喷吹高品位铁矿的比例为球团质量的15～20%。