[发明专利]一种高效率钢铁冶炼过程及后期处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼工艺技术领域，具体涉及一种高效率钢铁冶炼过程及后期处理工艺。

背景技术

钢铁冶炼尘主要包括瓦斯灰、机头灰等。机头灰、瓦斯灰是钢铁企业烧结、炼铁环 节的主要固废之一。

铁矿石烧结是钢铁生产中的重要环节，而烧结机头电除尘灰，简称机头灰，是铁矿 石烧结过程中，通过烧结机头烟气电除尘器所扑集的粉尘，其铁、钾、铅、碳含量较高，并含 有可观数量的贵金属。如果直接把机头灰回用于烧结混合料，则钾、钠、锌等元素的循环富 集会给高炉的运行带来负面影响。

高炉瓦斯灰中同样含有碱金属以及锌、铅等有色重金属，如果不经处理直接回用 作为烧结配料或制作球团用于炼铁生产，那么势必造成碱金属、锌、铅等有害元素在钢铁冶 炼过程中不断的富集，不仅易造成炉缸、炉底侵蚀速度加快，而且可能使煤气除尘管路堵塞 等，安全隐患重大。

为此如何采用先进、实用的高新技术，对电除尘灰、瓦斯灰进行无害化、资源化综 合治理，是目前钢铁企业需研究的重要课题。而由于这些钢铁冶炼尘颗粒粒径小、质量轻、 易扩散，运输及处理过程极易产生大量的废气、废尘，污染环境，具有严重危害人体健康的 可能，同时冶炼尘比表面积大、表面自由能高、吸附能力强，普通的洗矿过程无法达到好的 除杂清洗效果，造成了选冶方法在综合利用冶炼尘的过程中还存在较大的难度。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中的不足，提出一种工艺方法简单、操作方便，较好地实现了冶炼过程中的除杂洗盐，并实现了其中有价金属的预富集及冷冻干燥，能耗相比高盐水蒸发有了大大的降低的高效率钢铁冶炼过程及后期处理工艺。

技术方案：本发明所述的一种高效率钢铁冶炼过程及后期处理工艺，包括如下步骤：

（1） 将钢铁冶炼尘在封闭输送的过程中利用水或含表面活性剂的溶液对其进行喷淋，使其预润湿；

（2）将预润湿后的钢铁冶炼尘封闭输送至溶解设备，并与含有表面活性药剂的溶液混合形成混合液，表面活性药剂为六偏磷酸钠、水玻璃、三聚磷酸钠、碳酸钠、木质素磺酸钠中的一种或多种，且含有表面活性药剂的溶液的质量浓度为0.05％ -2％；

（3）利用超声波分散溶解以及高强度剪切力搅拌的方法将混合液在 20-100℃下处理 1-3h，使其充分润湿；

（4）将充分润湿后的混合液废水中加入沉淀剂和絮凝剂，形成悬浊液；

（5）将悬浊液进行固液分离，并分别收集固相和液相；

（6）液相输送至反渗透预富集系统完成碱金属和氯离子的预富集后得可用于冶炼尘洗 涤的氯化钾含量5～30g/L 的低盐水和氯化钾含量30～100g/L 的浓盐溶液；

（7）将浓盐溶液进行冷冻干燥得钾盐和淡水。

进一步的，步骤（1）中水或含表面活性剂的溶液的质量是钢铁冶炼尘的 0.1-2.0 倍，步骤（2）中所形成的混合液的固液比为 1:3-1:15。

进一步的，步骤（2）中将润湿后的钢铁冶炼尘直接输送至含有表面活性药剂的溶液的液面以下 2-20cm。

进一步的，步骤（4）中所述沉淀剂的加入量为洗涤废水质量的 0.1％－ 1.5％。

进一步的，步骤（4）中的沉淀剂为氧化钾、氢氧化钾、碳酸钾、硫化钾、氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠或硫化钠中的一种或 两种以上的混合物。

进一步的，步骤（4）中絮凝剂的加入量为洗涤废水质量的 0.05％－ 1.0％，絮凝剂为聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸或聚合氯化铝中的一种或两种以上的混合物。

进一步的，步骤（6）中反渗透预富集系统为醋酸纤维膜、氧化石墨烯薄膜或芳香聚酰胺膜中的一种。

进一步的，步骤（6）中预富集温度为 15 ～ 45℃，液相在输送至反渗透预富集系统前用盐酸调整 pH 至 7.5 ～ 8.5。

进一步的，步骤（7）中冷 冻干燥操作的温度为 -10℃～ -30℃，气压为 1.5 ～ 9Pa。

有益效果：本发明工艺方法简单、操作方便，较好地实现了冶炼过程中的除杂洗盐，并实现了其中有价金属的预富集及冷冻干燥，能耗相比高盐水蒸发有了大大的降低，同时这种预富集的方式在高盐废水治理中有着较为广阔的应用前景，整个工艺环境友好，经济高效。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

一种高效率钢铁冶炼过程及后期处理工艺，包括如下步骤：