[发明专利]钢铁企业生产过程中产生的含锌‑铁废料的资源回收方法在审

专利信息
申请号: 201710632116.0 申请日: 2017-07-28
公开(公告)号: CN107400782A 公开(公告)日: 2017-11-28
发明(设计)人: 栗克建;尹在宏 申请(专利权)人: 重庆科技学院;尹在宏
主分类号: C22B7/04 分类号: C22B7/04;C22B7/02;C22B19/34;C21B11/06;C21B11/10;C22B1/24;C04B5/00
代理公司: 重庆为信知识产权代理事务所(普通合伙)50216 代理人: 龙玉洪
地址: 401331 重*** 国省代码: 重庆;85
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摘要:
搜索关键词: 钢铁企业 生产过程 产生 含锌 废料 资源 回收 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及炼钢废料的处理方法,具体涉及一种钢铁企业生产过程中产生的含锌-铁废料的资源回收方法。

背景技术

通常钢铁厂炉渣废料分为:以铁矿石为主的高炉熔炼渣,钢铁熔炼过程挥发产生的高炉灰渣,不锈钢冶炼工艺中产生的电炉炉渣,还有以废铁为原料在炼钢时产生的电炉炉渣,以及在以上过程中产生的固体粉尘(炼钢粉尘)。这些废料中有较为可观的氧化铁、氧化锌含量,并伴随有二氧化硅,氧化钙,以及铅、镉等重金属元素的氧化物。

我国每年炼钢工业会产生大量炉渣和粉尘等含锌-铁废料,但一般不对这些含锌-铁废料进行有效回收处理,只是单纯地将其作为道路路基材料,或者直接填埋。从资源有效再利用的观点来看,因为里面还有丰富铁、锌、铅等元素,虽然含量不高,但仍然急需找到合理资源化的方法。

发明内容

为解决以上技术问题,本发明提供一种炼钢过程中含锌-铁的炉渣、粉尘等废料的资源回收方法。

技术方案如下:

一种钢铁企业生产过程中产生的含锌-铁废料的资源回收方法,其关键在于包括以下步骤:

步骤一、将含锌-铁废料和还原剂混匀,投入第一高温炉内进行预还原;

步骤二、控制预还原温度,使含锌-铁废料中的锌气化挥发,收集得到第一高温炉废气;

步骤三、将所述第一高温炉废气过滤得到第一含锌粉尘,收集所述第一高温炉内的炉渣,得到第一含铁炉渣。

作为优选技术方案,还包括步骤四、将所述第一含铁炉渣再次混入还原剂后,送入第二高温炉内进行二次还原,控制二次还原的温度,使第一含铁炉渣内残余的锌气化挥发,收集得到第二高温炉废气,过滤所述第二高温炉废气得到第二含锌粉尘,将该第二含锌粉尘和第一含锌粉尘混合得到粗氧化锌粉尘;

所述第一含铁炉渣内的铁被持续还原,聚集在所述第二高温炉内,所述第二高温炉内形成下层的熔融生铁和上层的熔融炉渣,将所述熔融生铁和熔融炉渣分别引出,冷却后分别得到生铁和炉渣废料。

作为优选技术方案,所述步骤二中,控制所述预还原的温度为1000-1300℃,时间为5-20min;

作为优选技术方案,所述步骤四中,控制所述二次还原的温度为1400-1600℃,时间为30-100min。

作为优选技术方案,所述步骤一和步骤四中,将所述含锌-铁废料和第一含铁炉渣分别粉碎并加入还原剂碳粉、氧化钙和水制成球团后,再进行所述预还原和二次还原;按质量分数计,所述球团中含有8-25%的还原剂碳粉,8-18%的氧化钙和8-14%的水。

作为优选技术方案,二次还原完成后,先将所述第二高温炉内下层的熔融生铁引出,浇铸形成生铁铸锭,再对上层的熔融炉渣进行处理;

所述熔融炉渣的处理方式或为:向所述第二高温炉的炉壁喷洒压力水,使上层的熔融炉渣冷却形成水淬炉渣,使其作为水泥原料。

所述熔融炉渣的处理方式或为:将所述熔融炉渣引出后自然冷却,将其结晶成为石材原料。

作为优选技术方案,所述步骤一中,所述第一高温炉为回转炉;所述步骤四中,所述第二高温炉为电炉。

作为优选技术方案,所述含锌-铁废料粉碎后盛装在含锌-铁废料料斗内,在所述步骤一中,还原剂碳粉盛装在第一还原剂料斗内,氧化钙盛装在第一石灰料斗内;

所述含锌-铁废料料斗、第一还原剂料斗和第一石灰料斗的出料端连接有同一个第一混合器,该第一混合器与所述回转炉之间设有输送带,所述第一混合器的出料通过所述输送带进入所述回转炉;

所述回转炉上部通过气管连接有第一集尘器,所述回转炉内的第一高温炉废气通过气管进入所述第一集尘器,该第一集尘器滤过的废气送至烟囱排放,所述第一集尘器滤得的粉尘即为所述第一含锌粉尘,将该第一含锌粉尘收集至粗氧化锌粉尘斗,所述回转炉下部流体引出固化后得到所述第一含铁炉渣;

将所述第一含铁炉渣送至粉碎机,该粉碎机的出料送至二次炉渣料斗,与该二次炉渣料斗集中设有第二还原剂料斗、第二石灰料斗和含铁粉尘料斗,在所述步骤四中,还原剂碳粉盛装在所述第二还原剂料斗内,氧化钙盛装在第二石灰料斗中,所述含铁粉尘料斗内盛装有含铁粉尘,所述二次炉渣料斗、第二还原剂料斗、第二石灰料斗和含铁粉尘料斗的出料端连接有同一个第二混合器,该第二混合器的出料端连接有团矿机,该团矿机出料端连接到所述电炉;

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