[发明专利]一种冶金固体废弃物的处理方法

说明书

本发明公开了一种冶金固体废弃物的处理方法，本工艺方法以冶金固体废弃物(冶金生产环境除尘灰、烧结粉尘、球团粉尘、高炉粉尘、转炉尘泥、电炉尘泥、钢渣及轧钢尘泥固体废弃物等)为主要原料，配用含钙氧化物、含镁氧化物及非焦煤采取喷射方式铁浴式熔融还原提取冶金固体废弃物的Fe、K、Na、Zn、Ti、V等产品。本发明从真正意义上摆脱了火法处理冶金固废对焦炭、烧结、球团和造块的依赖，实现了冶金固废一步处理，逐步分离，全元素提取，吃干榨净。整体方法简单、高效，容易进行工业化生产。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，主要涉及一种冶金固体废弃物的处理方法。

背景技术

传统钢铁企业在烧结、球团、炼铁、炼钢以及轧钢等工序都会产生大量的冶金固废粉尘、氧化铁皮和渣，约占到总钢产量的10％以上，其中含有大量的铁和锌、钾、钛、钒、铅、银、铟等稀贵金属，具有很高的回收价值。目前冶金固体废弃物最主要的回收方式是作为配料返回烧结，但此类方法存在明显缺陷，由于冶金固体废弃物的物性参数与矿粉原料差异较大，对烧结球团生产技术指标及产品质量影响较大；同时冶金固体废弃物含有较多的钾、钠、锌(Zn)等有害元素，直接返回原料将导致有害元素在高炉的大量循环富集，影响高炉稳定性和安全性，造成碱金属(K、Na)、锌(Zn)等资源的浪费。

目前，为解决上述问题衍生出一些针对钢铁企业冶金固废粉尘的脱锌处理技术，例如“CN101386913转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法”、“CN104073649A含铁锌粉尘回收利用工艺”、“CN101092664含锌电炉粉尘的处理方法”。但是，目前的生产工艺仅仅是将冶金固废粉尘中的锌脱除到烟气中，并没有对钾、钠等元素进行脱除和收集处理，导致钾、钠等碱金属元素仍然存在于冶金固废粉尘中，处理效果不理想，资源利用率低。

因此，提供一种冶金固体废弃物的处理方法，以解决冶金固废粉尘处理效果差、资源利用率低的现象是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种冶金固体废弃物的处理方法，利用铁浴式熔融还原的方法提取冶金固体废弃物的铁、钾、钠、锌、钛、钒、铟、银等产品。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种冶金固体废弃物的处理方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)对大块冶金固体废弃物通过破碎研磨，制成≤6mm的颗粒粉末；

(2)将破碎后的冶金固体废弃物配合冶金生产环境除尘灰、烧结粉尘、球团粉尘、高炉粉尘、转炉尘泥、电炉尘泥、钢渣及轧钢尘泥固体废弃物等固体废弃物、含钙氧化物、含镁氧化物按比例混合，搅拌均匀，制成混合料；

(3)将混合料干燥脱水，并进行预还原，得到熔炉混合料；

(4)以氮气为载气，把熔炉混合料通过固废原料喷吹枪以较高速度深喷进熔炉熔池中；

(5)将非焦煤经破碎、研磨、干燥制成煤粉，通过燃料喷吹枪以较高速度深喷进熔炉；

(6)熔炉配备富氧热风炉，富氧热风由炉顶热风枪吹入炉内，非焦煤在高温下迅速挥发形成C颗粒，和熔炉混合料反应，还原出金属氧化物；另一部分与混合粉共同卷入炉渣，在熔渣内完成还原反应；

(7)还原出的Fe、Pb沉入炉缸，重力自动分离得到金属铁和铅，Ti、 V进入炉渣，通过物理法分离得到金属Ti、V。

(8)反应后的烟气通过熔炉顶部烟道排出炉外，通过重力旋风除尘将碳等元素分离出来，含碳粉尘可重新回收利用，剩余烟气通过电袋除尘器分离收集得到含锌、钾、钠的混合灰。

优选的，所述步骤(1)大块冶金固体废弃物包括转炉钢渣、氧化铁皮、渣铁的单种或多种混合物。