[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

说明书

技术领域

本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；