[发明专利]一种冶金固体废弃物的综合利用系统及方法

说明书

本发明公开了一种冶金固体废弃物的综合利用系统及方法，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，通过氧化气化富集、还原气化富集及置换分离耦合集成综合利用，提取冶金固体废弃物中的Fe、K、Na、Zn、CaO、SiO₂、S、MgO、Al₂O₃等元素。本发明从真正意义上实现了冶金固废的综合利用，实现了冶金固废梯次分级富集、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

本发明涉及环保技术领域，更具体的说是涉及一种冶金固废的综合利用方法。

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、锌、钾、钠、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，造成碱金属钾、钠、锌等资源的浪费。

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的综合利用方法，通过气化富集-置换分离耦合集成的方法梯次富集、分离、提取冶金固废中的铁、钾、钠、锌、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综合利用系统，包括氧化气化单元、还原气化单元、发电单元和置换分离单元；

所述氧化气化单元包括氧化气化窑、第一旋风烟气磁化装置和第一高温布袋除尘器，所述氧化气化窑的烟气通过所述第一旋风烟气磁化装置与所述第一高温布袋除尘器，所述第一高温布袋除尘器的出料口与所述置换分离单元连通，所述氧化气化窑的出料口通过皮带运输机与所述还原气化单元连通；

所述还原气化单元包括还原气化炉、第二旋风烟气磁化装置和第二高温布袋除尘器；所述还原气化炉的顶部通过烟道依次连接所述第二旋风烟气磁化装置和所述第二高温布袋除尘器，所述第二旋风烟气磁化装置出料口与所述氧化气化单元连通，所述第二高温布袋除尘器的出料口与所述置换分离单元连通，所述第二高温布袋除尘器的出气口与所述发电单元连接；

所述发电单元的乏汽出口与所述置换分离单元连接；

所述置换分离单元包括依次连接的水浸装置、酸法置换装置、过滤装置、洗涤装置、氧化装置、三效蒸发装置、冷却结晶装置、离心甩干装置和热风干燥装置，所述热风干燥装置与所述第二高温布袋除尘器的出气口连通。

优选的，所述发电单元为蒸汽发电机。

本发明还提供了一种冶金固体废弃物的综合利用方法，利用上述的一种冶金固体废弃物的综合利用系统，具体包括如下步骤：