[发明专利]一种脱除冶金粉尘中锌元素的工艺方法

说明书

本发明公开了一种脱除冶金粉尘中锌元素的工艺方法，如下主要步骤：含锌粉尘加入预热炉进行加热，达到预热温度后，获到加热原料和尾气；将加热原料运输到回转炉入料口，并采用螺旋给料机加入一定转速的回转炉内，进行微波还原脱锌，并获得脱锌料渣与含锌蒸汽的烟气；将预热炉排出的尾气经布袋除尘后获得主要成分为CO、CO₂的废气；废气循环加入回转炉入气口，废气在回转炉内与粉尘中氧化锌进行化学反应，完成辅助脱锌。在回转炉中上部安装微波装置，用来增强含锌粉尘的脱锌效果和锌单质的回收率。利用该工艺可以显著提高冶金粉尘脱锌效果、质量。

技术领域

本发明涉及含锌粉尘脱锌技术领域和冶金固废综合利用领域，特别是涉及一种脱除冶金粉尘中锌元素的工艺。

背景技术

含锌粉尘是烧结、高炉、转炉和电炉炼钢过程中所产生的含锌、铁、铅以及碳的危险废物，每生产1t钢会产生20-40Kg的锌粉尘，其中锌的含量在1-20％不等，是一种放错地方的资源。电炉粉尘还有可能含有Pb、Cd、Cr等重金属元素，许多国家的资源保护和再循环法将所有电炉粉尘确定为有害固体废弃物，并制定相关法规要求电炉粉尘必须进行无害化处理。因此，围绕含锌的粉尘的处理与利用，研究人员提出了诸多方法。

目前，对钢铁厂锌粉尘的处理方法主要有安全填埋、湿法和火法。由于锌粉尘属于危险固体废弃物，在填埋前需要进行固化或稳定化处理，处理成本高，且填埋法没有对锌粉尘中的有用成分进行回收利用，造成了资源的浪费。湿法处理锌粉尘主要是硫化焙烧、氯化焙烧和酸浸取工艺。焙烧方法比酸浸有更大的选择性，锌铅去除比较彻底，但硫化焙烧对原料要求较苛刻，要求不含大量碳，还会造成严重的硫污染，此外烧渣中的硫含量过高，不宜作为钢铁厂原料。氯化焙烧法会对设备产生严重的腐蚀。酸浸法的工艺虽然较为成熟，但在常温常压下锌铅的浸出率较低，操作复杂，且消耗大量浸出剂，成本较高。火法工艺按锌含量可分高、中、低三类，分别有等离子法、Inred、WalaKiln、烟化工艺、回转窑和转体炉等。

综上所述，虽然目前回转窑、转体炉等已经实现工业应用，但是这些工艺设备投资大，运行成本高等主要缺点，致使很多钢厂的锌粉尘堆积如山，既造成了资源浪费，也一定程度导致环境的污染。因此，寻找更有效的含锌粉尘脱锌工艺是钢铁行业绿色生产与可持续发展亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种脱除冶金粉尘中锌元素的工艺方法，显著提高冶金粉尘脱锌效果、质量，实现环境友好、经济效益好和生产效率高的脱除冶金粉尘中锌元素的工艺。

为达到上述目的，本发明采用如下发明构思：

本发明脱除冶金粉尘中锌元素的工艺，将含锌粉尘加入到预热炉中进行加热，达到预热温度后，获得加热原料和尾气；将所述加热原料运输到回转炉入料口，并加入一定转速的所述回转炉内，进行微波还原脱锌；将所述预热炉排出的尾气经除尘后获得主要成分为CO、CO₂的废气；将所述废气循环加入所述回转炉入气口，所述废气在所述回转炉内与所述含锌粉尘中的氧化锌进行化学反应，完成辅助脱锌，并获得脱锌料渣与含锌蒸汽的烟气。该脱锌工艺循环利用了气体，避免尾气的环境污染，提高原料的利用率，降低生产成本，结合微波脱锌的工艺，显著的提高脱锌效率且降低能耗。

根据上述发明构思，本发明采用如下技术方案：

一种脱除冶金粉尘中锌元素的工艺方法，包括如下步骤：

a.将含锌粉尘、固废作为原料，加入到预热炉中进行加热处理，获得加热原料和尾气；

b.将在所述步骤a中得到的加热原料运输到回转炉入料口，并加入回转炉内，进行微波还原脱锌；

c.将在所述步骤a中预热炉排出的尾气经除尘后获得主要成分包含CO、CO₂的废气；