[发明专利]用于钢铁工业的含铁副产品的工艺，以及由该工艺获得的球团及其应用

说明书

本发明涉及一种再加工钢铁工业的含铁副产品的工艺，其中含铁副产品的形状适用于进料到气基直接还原炉中，本发明还涉及由该工艺获得的球团及其应用。 

工业废弃物的处理是全世界所面临的普遍问题。由于国内和国际上的环境保护部门的严格要求，处理这些有害或是无害的工业废弃物的花费越来越多。这就要求工业生产中减少废物的生成，或者通过有效的工艺重新利用这些废弃物。 

如今，世界范围内都很关心钢铁厂如何装卸、储存以及安全处理他们的废弃物。其中一些废弃物以非常便宜的价格处理给如水泥产业。这些废弃物包括无害的含铁废料，例如来自于集成车间的氧化铁细粉和轧钢鳞皮。电弧炉的集尘灰(BHD)被环境保护部门列为有害物质(KO61)，在其被送去填埋之前进行的热处理或稳定化每吨要花费约200$。然而，许多这些就地掩埋的废弃物被填埋并面临环保部门越来越多的审核。由于需要对就地掩埋废弃物密封，世界范围内的轧钢厂已经就地储藏废料多年，有些甚至十多年。钢铁工业还要支付大约50-150$的费用通过公知的Waeltz回转窑工艺来处理集尘灰用来回收Zn。 

许多钢铁公司采用直接还原工艺例如 &HyL直接还原工艺来生产直接还原铁(DRI)，接下来采用电弧炉(EAF)步骤来生产钢材。目前，大量的含铁副产品是在以下过程中产生的，即钢铁制造公司的直接还原铁产品的生产、电弧炉的炼钢、浇铸和轧制操作的过程。 

这些副产品在生产和工艺中通常有以下的影响： 

-在生产的不同阶段降低金属产量 

-增加钢铁制造的总成本 

-引发环境问题 

-长期储藏带来的问题 

事实上，要消除这些在钢铁工业中堆积的越来越多的废弃物仅存在有限的一些方案。这些方案中的大多数花费昂贵而且需要特殊的场地。以下简要列举了各种可供选择的方案： 

a.废渣填埋 

废渣填埋是花费昂贵的方案，这是由于集尘灰(BHD)在掩埋之前需要使其稳定化，通常，在世界范围内钢铁工业为每吨需要填埋的集尘灰花费大约50-250$。 

b.将废物出售给水泥和其他工业 

有时，可以将少量的氧化铁细粉和轧钢鳞皮以每吨大约15-30$的定价出售给水泥工业。当然，处理这些副产品需要消耗大量的资本因此结果会导致更高的操作费用。 

c.在井式炉中直接还原含铁细粉 

细铁粉或者像FINMET和CIRCORED这样的还原工艺只能处理矿石和球团碎粉。上述工艺都是气基的并且只能使用氧化铁细粉为原材料，其他废弃物不能被这些工艺使用。FASTMET和FASTMELT可以利用大多数废料，但是这些工艺都是煤基的并且不容易建立，也不适合气基的地区。由于具有高的硫含量，直接还原铁产品的品位也不高。由于造渣需要以及延长了下游的钢材制造工艺流程，直接还原铁工艺的成本也相对较高。 

进一步，环保部门的要求也越来越严格。FAST MET/FASTMELT是煤基工艺，因此其被认为对环境更加敏感。因此，由于上述原因，需要添加与煤基工艺配套使用的环境保护附加装置。 

d.回收Zn 

通常来讲，Waeltz回转窑技术仅被用来从集尘灰中回收锌，在该技术中并不能利用其它的副产品。除此之外，由于钢铁制造公司通常产生的集尘灰数量很少，并且这些集尘灰中只含有少量的Zn，因此上述技术是不经济的。因此，锌的回收是不现实的，并且在该方案中，也不能利用其他废料。 

e.烧结 

将氧化铁块矿通过烧结制成的烧结块矿只能应用于炼铁的高炉工艺。通常将氧化铁细粉和粘结剂、焦炭混合后在高于1200℃下制成烧结块。所得的原料在冷却之后填料到高炉中，经过还原、熔化和造渣来生产生铁。烧结工艺是高炉炼铁流程中不可或缺的一部分，因此，该工艺可以回收除了细铁矿之外的其 余所有含铁副产品如渣浆、轧钢鳞皮和集尘灰。然而，由于焦炭的存在和大量的粘结剂以及烧结块的形状和机械性能，决定了该工艺不能用于基于废料的配料生产，其中该配料用于直接还原炉，例如MIDREX和HYL，该直接还原炉通过直接还原流程生产了接的世界70-80％的铁。