[发明专利]网带式悬浮组合还原炉处置钢铁厂收尘灰系统及方法

说明书

本发明公布了一种网带式悬浮组合还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，包括洗涤脱氯系统、烘干脱水系统、挥发提锌系统和烟气处理系统；所述挥发提锌系统包括依次连接的旋风预热器、网带式悬浮组合还原炉、氧化室、盐水蒸发与烟气沉降系统、高温静电收尘器和排风机，其中网带式悬浮组合还原炉由炉体和和旋风分离器组成，所述炉体由上而下包括旋流部、沸腾部、冷却室、密封室、高温网带机和充气室。利用网带式悬浮组合还原炉作为主要火化提炼设备，设备构造简单独特，操作方便、造价低。

技术领域

本发明属于冶金工业固体废弃物的综合利用技术领域，尤其属于一种网带式悬浮组合还原炉处置钢铁厂收尘灰系统及方法。

背景技术

钢铁厂收尘灰包括长流程企业产生的高炉灰、转炉灰和短流程企业产生的电炉灰，产废量约占钢铁产量3％-5％，2017年我国电炉钢产能达1.4亿吨，约产生280万吨电炉粉尘。这种收尘灰铁含量通常达到35-55％以上，若直接返回高炉利用，会在高炉内产生锌的循环和富集，危害高炉生产；收尘灰中锌含量5-30％，铅含量1-4％，氯含量4％左右，若以传统方式填埋弃置，则会污染环境，危害人体健康。钢铁厂收尘灰是具有很高回收价值的二次资源，但同时也是钢铁行业目前最难处置的工业固废之一，尤其是电炉灰，根据《国家危险废物名录》(2018版)，电炉灰被归入含铅废物类管理，危废代码HW31(312-001-31)。如果能把收尘灰中的金属铁和锌分离出来并实现综合利用，将具有重要的经济价值。因此开展对收尘灰的回收利用，不仅可以使宝贵的资源得到充分利用，还可以减少其对环境的污染。

目前，对钢铁厂收尘灰的回收主要有火法和湿法两种。湿法工艺流程长，生产效率低，特别是废水排放量大，易产生二次污染，同时对成分要求高，多数收尘灰很难达到，处置成本高。火法工艺中，主要是采用回转窑高温还原挥发工艺，其有价金属回收率低，由于收尘灰中铁含量高，煅烧时窑内液相量大，容易结块，严重影响回转窑的生产运行；同时产品质量差，燃料消耗大，能量利用率低。近年来火法工艺采用转底炉或微波炉等新工艺和设备，由于设备造价高、采用燃气或者电能为能源、生产成本较高，没有获得有效推广。

发明专利CN 106191453B公开了一种利用转底炉尘灰回收锌富集物和氯化钾的方法，该方法首先将转底炉尘灰用水浸润，然后进行浆化和浸提，将浸提后的浆液固液分离，将得到的固体再进行洗涤和干燥，该专利中采用湿法处理转底炉尘灰，其生产效率较低，废水排放量大。

发明专利CN 102899505A公布了一种利用回转窑回收锌的方法及装置，通过将高炉灰、电炉灰、无烟煤和瓦斯泥混合后送入回转窑高温燃烧，使锌形成气化锌，然后将气化锌降温的同时除去灰尘，将气化锌降温后在空气中氧化，然后送入收尘室回收。该方法回收锌效率低，而高炉灰和电炉灰中铁含量高，煅烧时窑内液相量大，容易结块，严重影响回转窑的生产运行。

上述两种方法生产效率较低，能耗成本高，而且收尘灰中的锌没有得到有效地回收，回收过程中容易产生二次污染。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种网带式悬浮组合还原炉处置钢铁厂收尘灰系统及方法，在满足环保和安全生产的前提下将钢铁厂收尘灰进行预处理，利用固体在气体中悬浮混合，加快热交换和气固反应速度的原理，使钢铁厂收尘灰细微颗粒高度分散悬浮在高温气相中，在高温缺氧条件下使煤炭不完全燃烧产生还原气氛，延长收尘灰停留时间，使收尘灰中的铅锌组分得以挥发进入烟气，烟气再经氧化获得含有氧化锌和氧化铅粉的烟气，最后回收处理烟气，从而实现无害化、资源化处置钢铁厂收尘灰，完全消除二次污染风险，安全生产。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：