[发明专利]一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法及系统

说明书

本发明涉及环境治理及冶金固体废弃物资源化利用领域，尤其涉及一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法，包括以下步骤：将不锈钢尘泥和高碳铬铁的原辅料混合后进行冶炼，得到铬、镍、铁合金产品。本发明还提供一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的系统，包括铬矿原料单元、辅助原料单元、组合还原剂单元、不锈钢尘泥预处理单元、配料单元、炉料预加热装置、矿热电炉、烟气净化装置、煤气回收及分配装置和粉尘回收装置。本发明在不增加电炉冶炼设备的前提下，不仅实现了不锈钢尘泥无害化处置的目的，而且还回收了可利用的金属元素，特别是尘泥中镍和铬元素的回收利用节约了生产成本，产生了较好的社会效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及环境治理及冶金固体废弃物资源化利用领域，尤其涉及一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法及系统。

背景技术

在不锈钢生产冶炼过程中，由环保除尘设施收集的尘泥主要包括干法布袋除尘器收集的飞灰，以及采用湿法收集的尘泥等废弃物。由于尘泥中存在C⁶⁺离子化合物，因此属国家危险废物目录中含铬类别危废。

对这类废弃物，如不进行无害化处置，将会对环境造成严重危害。另一方面，上述废弃物中又含有较高的Ni、Cr、Zn、Fe等金属元素，具有较高的工业利用价值。对这部分冶金废弃物进行资源化利用，即是环境保护的需要，也是社会可持续发展、实现循环经济的需要。

目前，对于上述危废的资源化利用，采用制球焙烧高温预还原无害化处置后，采用专用的回收电炉设备进行冶炼而制取合金产品，仍可获得较好的金属元素回收率，从而实现上述危废资源化利用之目的。

然而，采用这种做法的前提是需投资建设制球焙烧预还原生产线及专用的危废回收熔炼电炉系统。这种做法只适合于大型不锈钢生产企业自身建厂处置或建设危废处置中心。

由于高碳铬铁产品是不锈钢生产所需的主要材料，高碳铬铁产品是由铁合金生产企业采用矿热炉设备将铬矿石经熔剂碳热法冶炼而制得，而不锈钢生产过程中产生的尘泥主要含镍、铬、铁、锌等金属元素，且其中镍、铬、铁元素又是不锈钢必需的成份。同时，矿热炉在生产高碳铬铁时产生的飞灰因含有较高的铬元素，属国家危废目录(代码HW315－002－21)内危废。

近年来，国内随着钢铁行业去产能政策的实施，国内高碳铬铁产能普通过剩，生产高碳铬铁的矿热设备利用率仅60％～70％。因此，在不增加新的投资前提下，利用高碳铬铁生产过剩产能——矿热炉设备，在生产高碳铬铁产品过程中，协同处置不锈钢厂尘泥废弃物及生产高碳铬铁过程中产生的飞灰，具有非常现实的经济效益及社会效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种矿热炉冶炼高碳铬铁协同处置不锈钢尘泥的方法及系统，在无需增加新的电炉冶炼设备的前提下，不仅可实现不锈钢尘泥的资源化利用，同时还可一并处置高碳铬铁生产过程中产生的飞灰废弃物(代码HW315-002-21)，以实现废弃物资源高效利用、环境无二次污染之目的。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种高碳铬铁冶炼协同处置不锈钢尘泥的方法，包括以下步骤：将不锈钢尘泥和高碳铬铁的原辅料混合后进行冶炼，得到铬、镍、铁合金产品。

在可选实施例中，具体包括以下步骤：

S1：将不锈钢尘泥依次进行烘干和高温预还原处理后得到尘泥小球；

S2：从尘泥小球、铬矿、辅料和焦炭制成的混合物料中冶炼出铬、镍、铁合金产品。

在可选实施例中，步骤S1具体包括：

S11：将不锈钢尘泥烘干至含水率不大于12％后，加入煤粉或焦粉制成尘泥球；

S12：在800℃～1200℃的温度范围内对所述尘泥球进行焙烧还原作业得到尘泥小球。

在可选实施例中，步骤S2具体包括：