[发明专利]一种高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰协同处理的方法

说明书

本发明涉及一种高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰协同处理的方法，根据高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰的成分和特性，先对高炉布袋除尘灰进行水洗得到一次浸出渣和一次浸出液，一次浸出渣通过转底炉处理生产金属化球团和氧化锌粉；一次浸出液则用于水洗烧结机头除尘灰，得到二次浸出渣和二次浸出液，二次浸出渣通过烧结配料进入烧结生产流程，二次浸出液通过净化除杂、分步蒸发结晶等工序，可制备KCl和NaCl产品，产生的废水返回高炉布袋灰的水洗工序进行循环利用。整个工艺能实现高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰中Fe、Zn、K、Na、Cl等元素的资源化利用，不产生三废，使高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰变废为宝，具有非常显著的经济和环境效益。

技术领域

本发明属于资源综合利用领域，涉及一种高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰协同处理实现资源利用的方法。

背景技术

高炉炼铁过程中由炉顶排出的荒煤气携带着大量原燃料的粉尘以及高温区激烈反应而产生的微粒，经过重力除尘器除去较粗的颗粒后，再经过布袋除尘进一步净化进入煤气管网，产生的粉尘即为高炉布袋除尘灰。高炉布袋除尘灰粒度较细，且含有大量的K、Na、Zn、Cl等有害元素，若返回炼铁流程利用，会对生产造成很大的负面影响，如管道腐蚀、焦炭劣化、高炉炉身结瘤以及耐材侵蚀等，国内很多钢铁企业直接将高炉布袋除尘灰进行堆放处理，该种处理方法存在诸多弊端，如占地面积大，甚至占用耕地；微细尘粒飘散在大气中，污染大气环境；有害元素随雨水渗入地下，致使江河受污染；造成Fe、C等有价元素的浪费。近年来，随着我国矿产资源的日益减少和国家对环保工作的高度重视，对高炉布袋除尘灰进行综合处理和资源回收已迫在眉睫。

烧结机头除尘灰是烧结生产过程中烧结机机头原料中的微细物料被抽入除尘系统经收集得到的粉尘，其主要化学成分为Fe₂O₃、KCl、NaCl、PbCl₂、CaO、C等，各成分的含量取决于烧结原料、燃料、熔剂以及燃烧工艺和除尘电场的组成情况。烧结除尘灰产量约占烧结矿总产量的0.5％～1％，很多钢铁企业采用直接返回烧结配料系统进行循环利用，存在诸多负面影响，如造成烧结台车篦条的糊堵，严重影响烧结矿的质量和产量；导致烧结机头电除尘器的除尘效率下降和除尘装置操作稳定性变差；造成烧结矿K、Na、Pb、Zn等有害元素的循环富集，烧结矿进入高炉后，影响高炉的稳定和顺行。也有一些钢铁企业将机头灰分流堆弃，造成了严重的环保问题。

本发明在充分研究高炉布袋除尘、烧结机头灰成分和特性的基础上，开展了大量研究，提出了一种高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰协同处理的方法，可解决高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰综合处理和资源利用的难题。

发明内容

本发明涉及一种高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰协同处理的方法，根据高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰的成分和特性，先对高炉布袋除尘灰进行水洗，并加入药剂，过滤后得到一次浸出渣和一次浸出液，一次浸出渣通过转底炉进行进一步处理，生产金属化球团和氧化锌粉；一次浸出液进一步用于水洗烧结机头除尘灰，得到二次浸出渣和二次浸出液，二次浸出渣通过烧结工序进行进一步处理，二次浸出液通过净化除杂、分步蒸发结晶等工序，制备KCl和NaCl产品，产生的废水返回高炉布袋灰水洗工序进行循环利用。整个工艺能实现高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰中Fe、Zn、K、Na、Cl等元素全部实现资源化利用，不产生固废、废水和废气，使高炉布袋除尘灰和烧结机头除尘灰变废为宝，具有非常显著的经济效益和环境效益。本发明的技术方案如下：

(1)将高炉布袋除尘灰倒入反应池中进行水洗，水/灰比≥5，加入碳酸钾或碳酸钠后，充分搅拌，沉淀过滤后得到一次浸出渣和一次浸出液。

(2)步骤(1)中的一次浸出渣用于转底炉配料，生产金属化球团和氧化锌粉。

(3)步骤(1)中的一次浸出液进一步用于水洗烧结机头除尘灰，得到二次浸出渣和二次浸出液。

(4)步骤(3)中的二次浸出液通过净化除杂工序除去杂质，再通过分步蒸发结晶分别得到KCl和NaCl。