[发明专利]欧冶炉处置冶金行业含锌固体废弃物的方法

说明书

本发明公开了一种欧冶炉处置冶金行业含锌固体废弃物的方法，包括下列步骤：对冶金行业所产生的含锌固体废弃物：含锌污泥或转炉二次粉尘或电炉粉尘，与粗灰、氧化铁皮粉末、石灰以及结合剂按重量百分比进行混匀，其中含锌固体废弃物重量配比为50%、粗灰为12%、氧化铁皮粉末为27%、石灰为3%、结合剂为8%，然后使用冷压造球机压制成直径40mm左右冷固含锌污泥球团，其冷固含油污泥球团抗压强度基本维持在800N/个球左右，加入欧冶炉使用。本发明能够对含锌固体废弃物进行有效利用，使金属锌含量得到富集，粉尘产出总量减少。

技术领域

本发明涉及一种欧冶炉处置冶金行业含锌固体废弃物的方法。

背景技术

钢铁冶金企业内部每年各类粉尘和污泥产生量很大，其中的一部分为无锌和低锌的粉尘和污泥，这部分尘泥基本都得到二次利用。但部分含锌较高的尘泥（锌含量大于1%以上），其中包括高炉煤气布袋灰、转炉二次粉尘、电炉粉尘、欧冶炉污泥等。上述尘泥含有较高的铁和碳，是一种可以利用值得回收的二次资源，但由于以上尘泥含锌较高，如返回烧结生产将造成锌在高炉、欧冶炉和烧结之间富集循环，对高炉生产带来影响。故高炉锌负荷一般要求小于0.2kg/t铁，返回烧结的尘泥锌含量必须小于1%。故上述高锌尘泥无法返回烧结进行循环利用。以前，含锌尘泥基本都露天堆放，不仅占用场地，而且直接带来环境污染；更为严重的是，由于粉尘中含有Zn、Pb等金属元素，露天堆放时，由于雨水和融雪等作用，有毒有害元素被渗入地下，从而进入植物和食物圈，产生严重的后果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种欧冶炉处置冶金行业含锌固体废弃物的方法，能够对含锌固体废弃物进行有效利用，使金属锌含量得到富集，粉尘产出总量减少。

本发明的目的是这样实现的，一种欧冶炉处置冶金行业含锌固体废弃物的方法，包括下列步骤：对冶金行业所产生的含锌固体废弃物：含锌污泥或转炉二次粉尘或电炉粉尘，与粗灰、氧化铁皮粉末、石灰以及结合剂按重量百分比进行混匀，其中含锌固体废弃物重量配比为50%、粗灰为12%、氧化铁皮粉末为27%、石灰为3%、结合剂为8%，然后使用冷压造球机压制成直径40mm左右冷固含锌污泥球团，其冷固含油污泥球团抗压强度基本维持在800N/个球左右，加入欧冶炉使用。

锌是一种银白色金属，20℃时的比重为7.133克／厘米3，Zn的熔点为419.5℃，Zn的沸点为906℃。在欧冶炉内Zn元素主要进行以下化学反应：

ZnO（固）﹢CO（气）＝Zn（气）﹢CO2（气） （1）

△G0＝178020-111.67T，K＝（PZn•PCO2）／（ɑZnO•PCO）

C(固)+CO2（气）＝2CO（气） （2）

△G0＝170460-174.43T，K＝P2CO／(ɑc•PCO2)

根据以上反应，Zn元素在欧冶炉内完成还原、氧化和循环富集。

欧冶炉原燃料中Zn元素常以ZnS形式存在于矿石中，有时也呈碳酸盐或硅酸盐形式。根据Zn元素的化学特性，以及欧冶炉工况条件，Zn元素的化合物通常由三条路径进入欧冶炉内部，即：从矿线由竖炉炉顶随矿石带入，由煤线随燃料直接进入气化炉拱顶，以及由煤制气随喷吹煤粉经气化炉拱顶烧嘴直接进入气化炉拱顶。以上三条路径Zn的化合物最后都进入气化炉拱顶。

当Zn的化合物进入气化炉拱顶后，在气化炉拱顶煤气CO/CO2=1～5的条件下，在气化炉拱顶1050℃高温区还原成Zn，并以Zn蒸汽形式随同还原煤气进入发生煤气管道。

还原煤气在经过热旋风除尘器后流向分为两部分，其中80%还原煤气进入竖炉，20%的还原煤气进入冷煤气填料洗涤器。