[发明专利]一种隔焰竖炉处理含锌铁料粉尘回收锌的方法

说明书

本发明公开了一种隔焰竖炉处理含锌铁料粉尘回收锌的方法，将含水量合格的含锌铁料粉尘和煤粉及添加剂混匀并造球；生球干燥后送入隔焰竖炉中直接还原，锌从隔焰竖炉顶外排的含锌煤气中进行回收，除锌后料球由隔焰竖炉直接还原后冷却或直接热排输送，供后续熔炼工序使用。该发明对含锌铁料的适用性较广，可处理钢铁厂生产过程中产生的各种含锌铁料粉尘(如高炉瓦斯灰/泥、除尘灰、转炉炼钢尘泥、连铸轧钢铁屑等)，能最大限度地挖掘利用钢铁厂的固体粉尘废弃物资源；对煤粉的热值要求较低、锌脱出率高，处理后的脱锌料球成为直接还原铁，对实现钢铁厂废弃固体含锌铁料粉尘的综合利用具有长远发展和显著经济意义。

技术领域

本发明涉及冶金粉尘固废处理技术领域，具体涉及一种隔焰竖炉处理含锌铁料粉尘生产直接还原铁并回收锌的方法。

背景技术

随着我国钢铁工业的发展，钢铁生产过程中产生的粉尘对环境的影响也日益突出。这些粉尘中含有大量的铁元素，同时还有碳、锌、铅、钾等元素，处理并回收该部分资源，对实现现有资源的综合利用，立足我国钢铁行业的可持续发展，均具有重要的发展意义。

但大部分钢铁企业主要采用较为传统的处理工艺对该部分资源进行综合治理利用，即将该部分粉尘收集后作为烧结原料，在工序内部循环使用。由于这些粉尘粒度细，比表面积大，烧结配入这些粉尘会降低烧结料层的透气性。同时这些粉尘含有锌、铅、钾、钠等元素，形成的烧结矿在高炉内使用会造成高炉锌、铅、钾、钠的循环富集，使高炉炉墙结瘤，影响高炉生产稳定顺行，且锌、铅、钾、钠均无法实现回收。

为了从根本上治理和利用粉尘资源，解决传统处理工艺的弊端，新的技术方案有以下几种：

(1)威尔兹工艺：采用长回转窑处理混合球团或粉尘，若要回收粉尘中的锌则需采用二段回转窑，含锌蒸汽进入第二个回转窑进行再处理，设备庞大，锌脱出效率低，容易产生结圈现象；

(2)转底炉工艺：含锌粉尘和尘泥经破碎干燥后制团，入转底炉高温还原，锌蒸汽挥发进入烟气，通过二次氧化成ZnO实现回收。转底炉处理含锌粉尘的主要问题是排烟温度较高，热综合效率低，处理规模有限，同时存在锌蒸汽冷凝堵塞排烟通道和除尘器，易造成生产不顺等问题；

(3)Oxycup粉尘处理工艺：Oxycup竖炉采用内配煤压块，为了保证足够强度，需要用水泥作粘结剂，竖炉的优点是热效率高，金属氧化物还原充分，金属收得率高；缺点是直接还原铁在高炉中使用易造成高炉焦比高(为普通高炉炼铁的3倍)，利用系数低，铁水S、P含量高。

基于上述问题，本发明提出了一种经济有效处理钢铁厂含铁锌粉尘的方法，以隔焰竖炉为基体实施对含锌铁料粉尘处理并回收锌，以期减少含锌粉尘对冶炼生产的影响，提高资源综合利用水平，实现钢铁企业的可持续发展。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种隔焰竖炉处理含锌铁料粉尘回收锌的方法，用于处理钢铁厂生产过程中产生的各种粉尘(如高炉瓦斯灰、瓦斯泥、除尘灰、转炉炼钢尘泥、连铸轧钢铁屑等)，并回收粉尘中的金属锌，得到直接还原铁供后续熔炼工序使用。

本发明所采用的技术方案基于使用了如图2所示的隔焰竖炉，由反应室1和燃烧室2组成，多个反应室1布置在一个很大的燃烧室2中，反应室通过模块化组合而成，反应室1从上到下分为预热段4、还原段5和冷却段7，每个反应室1和燃烧室2之间设有传热隔墙6，通过燃烧室2中的燃烧器3燃烧煤气产生反应室1所需要的热量，各反应室1内温度基本一致，料球从顶部加入后经过预热段4、还原段5和冷却段7后，在排料装置8的控制下按照合理流量排出。

本发明所采用的技术方案如下：

一种隔焰竖炉处理含锌铁料粉尘回收锌的方法，具体包括以下步骤：

(1)含水量合格的煤粉、含锌铁料粉尘与添加剂按如下重量比例进行配料：含锌铁料：煤粉：添加剂为70～80％：15～30％：1～8％；煤粉与含锌铁料粉尘重量配比换算后的C/O比为1.1～1.5；