[发明专利]一种含锌尘泥回收利用方法

说明书

本发明提供一种含锌尘泥回收利用方法，包括以下步骤：1)将含锌尘泥与还原剂、粘结剂、水混合均匀后造球并干燥；2)将干燥后的生球送入竖炉中高温还原，得到金属球团和高温含锌煤气；3)将出竖炉的高温含锌煤气送入旋流急冷器中与冷煤气快速混合急冷，煤气中锌蒸汽急冷得到金属锌颗粒，并通过旋流作用气固分离，得到粗锌颗粒；4)旋流急冷器中排出的煤气通过精除尘得到细锌颗粒。该发明采用竖炉间接加热，使含锌尘泥在隔绝空气情况下发生还原反应，保证竖炉排气中的锌以锌蒸气形式进入旋流急冷器中，并通过急冷方式回收金属锌粉，实现一步法获取金属锌；相比传统火法工艺，避免锌蒸汽降温过程中被氧化，减少了对氧化锌进一步提炼工艺，经济效益更好。

技术领域

本发明属于含锌尘泥处理技术领域，具体涉及一种含锌尘泥回收利用方法。

背景技术

由于含锌量相对较高的进口矿石和废钢的大量使用，直接导致钢铁生产的烧结、炼铁、炼钢等工序产生的粉尘和污泥中锌元素含量的升高，这些高锌的粉尘又被作为原料返回烧结，并再次进入高炉，因此使锌在钢铁厂粉尘中产生循环富集，而这样的锌元素循环富集将导致高炉出现结瘤、风口烧毁、煤气管道堵塞等故障，直接影响高炉正常生产。此外，尘泥露天堆放或外卖处理过程中，易造成资源浪费和二次污染。含锌尘泥的处理已成为冶金界的热点之一。

目前，处理含锌尘泥的工艺有物理法、湿法和火法3种。钢铁企业普遍流行的处理方法仍是火法工艺，对相关设备和配套技术也更加熟悉。火法处理工艺的基本原理都是利用锌沸点较低、高温易挥发的性质，通过还原使粉尘中的锌挥发再富集回收。在气相中，锌蒸气以氧化物颗粒的形态存在，可与烟尘一起被收集下来。

然而，含锌尘泥火法还原过程得到的锌蒸汽在随后的降温过程中被氧化，最终得到的是氧化锌，要想进一步得到金属锌，需将氧化锌进一步提炼。

发明内容

本发明的目的是提供一种含锌尘泥回收利用方法，至少可以解决现有技术中存在的部分缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含锌尘泥回收利用方法，包括以下步骤：

1)将收集的含锌尘泥与还原剂、粘结剂、水混合均匀后造球并干燥；

2)将步骤1)干燥后的生球送入竖炉中进行高温还原，得到金属球团和高温含锌煤气；

3)将步骤2)中出竖炉的高温含锌煤气送入旋流急冷器，在旋流急冷器中高温含锌煤气与冷煤气快速混合急冷，使得混合煤气中锌蒸汽急冷得到金属锌颗粒，并通过旋流的作用气固分离，从而得到粗锌颗粒；

4)旋流急冷器中排出的煤气进入精除尘器中进行精除尘得到细锌颗粒。

进一步的，所述步骤1)中含锌尘泥为高炉灰、转炉灰、电炉灰、锌浸出渣中的一种或多种的混合物。

进一步的，所述步骤1)中还原剂为煤粉或焦粉，粘结剂为膨润土、皂土、消石灰或生石灰。

进一步的，所述步骤1)还原剂添加量为含锌尘泥质量的20～50%，粘结剂添加量为含锌尘泥质量的5～20%，水添加量为含锌尘泥质量的5～20%，且干燥后的生球里碳氧摩尔比为1.05～1.3。

进一步的，所述步骤2)中竖炉采用外热式竖炉，竖炉中得到的高温含锌煤气温度为1000～1100℃。

进一步的，所述步骤2)竖炉产生的烟气利用余热锅炉回收其显热，经过换热器进行换热后通过风机送入烟囱排出，同时换热器换热后的热空气用于竖炉加热。

进一步的，所述步骤3)急冷后的煤气温度为400℃以下。

进一步的，所述步骤4)中经过精除尘的煤气利用余热锅炉回收煤气热量进行降温，降温后的煤气通过风机送入煤气柜回收。