[发明专利]一种含锌粉尘的还原脱锌方法

说明书

本发明提供了一种含锌粉尘的还原脱锌方法，包括步骤：S1、配料：配备含锌粉尘物料；S2、预处理：向所述物料中加水润湿，润湿后堆存和捂料升温熟化；S3、向所述熟化后的物料中加入0.6％～1.0％复合粘结剂得混匀料；S4、将所述步骤S3中制备的混匀料造球得到生球；S5、将所述生球干燥得到干球；S6、将所述干球装入回转窑内还原，还原后在保护气氛下进行冷却得到还原脱锌球。提高了含锌粉尘球团的成球性，使所述球团不容易粉化和破裂，在回转窑内还原脱锌、脱碱金属，脱锌率大于92.5％，还原球团残锌含量低于0.092％，还原球团铁金属化率大于82％、碱金属Na₂O、K₂O脱除率均大于50％。

技术领域

本发明涉及冶金粉尘固废处理领域，特别涉及一种含锌粉尘的还原脱锌方法

背景技术

随着我国钢铁工业的发展，对铁矿石的需求量也逐日增加。与此同时，伴随着钢铁生产过程产生的粉尘量也日渐增多，这些含有大量的铁、锌、碳等有用元素的粉尘产量较大，占钢产量的8～15％，是一种有较大利用价值的二次资源。但是，含锌粉尘属于危险固体废弃物。因此，开发合适的工艺对这些粉尘中的有用元素进行回收利用，不仅有利于缓解我国铁矿石短缺的压力，降低我国铁矿石对外依存度，而且能够解决钢铁企业粉尘带来的环境污染问题。

目前采用火法处理含锌粉尘脱锌的主要工艺有回转窑还原工艺、转底炉还原工艺，还包括衍生出的竖炉工艺、环形炉工艺等，其原理是在高温还原条件下，将含锌粉尘中的锌氧化物还原为单质锌，单质锌挥发后与固体渣相分离并在烟气中被氧化，最后富集于除尘系统中得到回收利用，与此同时铁氧化物也被还原为单质铁，留于固体渣相中，作为炼铁原料。

现有技术中也公开了一些含锌粉尘的还原脱锌的方法，例如中国专利文献公开号为CN102776309A的专利公开了一种钢铁厂含锌粉尘的处理方法，将钢铁厂含锌粉尘、煤粉及粘结剂按比例混匀制造生球，然后将生球布入转底炉中进行高温还原，并向转底炉中通入气体燃料和助燃空气，还原结束后收集渣铁混合物及转底炉烟气；收集的渣铁混合物经过破碎筛分得到海绵铁和炉渣；收集到的烟气通入湿式除尘器，同时喷入质量分数为2％～5％的稀硫酸，将转底炉烟气中含有的锌反应成硫酸锌溶液，电解硫酸锌溶液，得到锌和稀硫酸，除尘后的烟气排出。该工艺在还原过程需向转底炉内通入气体燃料和助燃空气，提高炉内温度至温度高达1150～1350℃，且造球过程添加剂用量高达4％～8％，因此导致该工艺能耗高、成本大。此外，转底炉工艺利用系数低、生产效率不高，导致其处理量较低。

公开号为CN 101386913B的专利公开了一种转底炉处理含锌粉尘回收氧化锌的方法，将10～30％煤、70～90％含锌粉尘、1～5％添加剂按进行配料；将所配原料混和均匀后压制成生球；将所述生球布入蓄热式转底炉中，加热到1100℃～1350℃，保持10～30分钟进行还原，得到含锌粉尘和金属化铁料。但是该工艺加热温度高、能耗大，利用系数低，产量低；由于在金属料上部通入燃烧的氧化性气体，导致体系还原气氛不够，所得铁料金属化率低等问题。

公开号为CN106893866B的专利公开了一种含锌粉尘的处理方法，该发明主要还原器为竖炉，竖炉里面包含若干还原室温，每个还原室由至少一个燃烧室供热；然后将含锌粉尘球团布于还原室内，在各还原室内得到含有煤气及锌蒸气的烟气；烟气排出竖炉进行锌的回收。通过本方法可获得锌含量高的含锌粉尘，但是存在燃烧能耗高、粘结剂用量大(3％～5％)导致成本高。此外，高温含锌烟气具有粘性高、腐蚀性强等特点，易造成烟气管道堵塞。