[发明专利]从钢铁冶金含锌固废中回收锌产物和/或铁产物的方法

说明书

本申请提供了一种从钢铁冶金含锌固废中回收锌产物和/或铁产物的方法。该方法包括：将钢铁冶金含锌固废、氯化还原剂、炭质还原剂经过粉碎和造粒后，得到原料颗粒并在500至800℃或500至850℃进行第一段还原反应，然后在800℃至1000℃或700℃至1000℃进行第二段还原反应，待第二段还原反应结束后收集尾气和尾料，收集尾气中的锌产物和尾料中的铁产物。本申请采用中温焙烧法回收锌和/或铁，具有还原剂消耗量小、还原剂的作用专一性强、还原效率高、反应副产物较少、回收产物能够直接利用等优点。

技术领域

本申请涉及钢铁冶金含锌固废回收技术领域，具体涉及一种从钢铁冶金含锌固废中回收锌产物和/或铁产物的方法。

背景技术

钢铁企业在炼钢或炼铁过程中会产生含锌除尘灰，其含有1％(质量分数)以上的锌元素。如果将含锌除尘灰回炉再循环利用，则随着循环次数的增加，锌元素会逐渐富集。当锌元素富集至一定量时会在炼钢或炼铁高炉内壁上形成炉瘤，不仅破坏了高炉的内部结构，而且会影响高炉的正常生产，因此，需要去除含锌除尘灰中的锌元素。

目前的除锌方法采用回转窑或转底炉进行。二者在1250℃以上的高温下使含锌除尘灰中的锌元素被还原为锌单质，进而形成锌蒸汽并挥发入气相，达到使液相除锌的目的。然而，上述两种方法也有如下缺点：

首先、还原剂在高温下不仅能够还原含锌物质，而且也还原含铁物质等其它金属物质，这大大增加了还原剂的使用量，并且使得还原剂的还原专一性受到影响。

其次、高温下不仅锌蒸汽挥发入气相，而且沸点在锌沸点以上并且低于1200℃的其它金属(如镁、锂等)也会形成蒸汽并挥发入气相，后继还需要继续二次分离锌，不仅增加了能耗，而且难以实现对锌的直接利用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种从钢铁冶金含锌固废中回收锌产物和/或铁产物的方法。具体如下所示：

[锌的回收方法]

本申请提供了一种从钢铁冶金含锌固废中回收锌产物的方法，其包括如下步骤：

(1)、将钢铁冶金含锌固废、氯化还原剂、炭质还原剂经过粉碎过程和造粒过程后，得到原料颗粒；

(2)、将原料颗粒置于500至800℃的温度下进行第一段还原反应，然后置于800℃至1000℃的温度下进行第二段还原反应；在第二段还原反应结束前使第二段还原反应的温度维持在锌的沸点以上并持续一段时间；待第二段还原反应结束后收集尾气；

(3)、收集尾气中的锌产物。

其中，在步骤(1)中，钢铁冶金含锌固废中的锌含量可以为2wt％至30wt％。

在步骤(1)中，氯化还原剂选自碱金属氯化物、碱土金属氯化物和过渡元素氯化物中的任意一种或几种的混合物。碱金属氯化物包括氯化钠(NaCl)或氯化钾(KCl)。碱土金属氯化物包括氯化镁(MgCl₂)或氯化钙(CaCl₂)。过渡元素氯化物包括氯化亚铁(FeCl₂)、氯化锰(MnCl₂)或氯化铬(CrCl₂)。

在步骤(1)中，炭质还原剂选自碳粉、焦粉、无烟煤粉、烟煤粉中的任意一种或几种的混合物。

在步骤(1)中，氯化还原剂与钢铁冶金含锌固废的质量比为3％至30％。

在步骤(1)中，炭质还原剂与钢铁冶金含锌固废的质量比为10％至60％。

在步骤(1)中，粉碎过程包括：将钢铁冶金含锌固废、氯化还原剂、炭质还原剂与溶剂配制成含水量为35wt％至65wt％的含水物料，进行湿法粉碎后得到粉碎物料。粉碎物料的粒度为过300目筛。