[发明专利]从含锌粉尘中回收锌的方法

说明书

本发明涉及一种从粉尘中回收锌的方法，更具体地说，涉及一种从含有作为主要成分的铁的粉尘中回收锌的方法。

由于在炼钢厂回收的粉尘具有高铁含量，该粉尘能有效地用作铁源。然而，一些粉尘含锌。当此类含锌粉尘送入高炉时，则妨碍了高炉的正常操作。因此，含有过多量的锌的粉尘不能用作高炉的原料。

例如，由高炉的粉尘接受器收集的高炉粉尘含有大约0.1～3wt％的来自铁矿的锌，以及由粉尘收集器收集的转炉粉尘含有大约0.1～3wt％的来自镀锌钢皮或类似物(它们作为碎渣送入转炉中)的锌。当这些粉尘被送入高炉时，锌组分被还原为金属锌，并且该金属锌将因其低沸点而被熔化汽化，金属锌的熔点是420℃和沸点920℃。

金属锌的蒸气与还原气一起在高炉中上升，并在上升的同时被冷却。一部分金属锌蒸气与高炉的气体(还原气)一起被排放到高炉之外。然而，剩余的金属锌蒸气在到达炉顶之前以液体或固体的形式粘附在炉壁面上。如果金属锌粘附到炉壁面上并在壁面上增长，那么炉内的气体渗透性下降和炉的操作条件变得不正常。为防止炉在如此糟糕的状态下操作，通常送入高炉的炉料中锌含量不超过0.2kg每吨热金属。因此，含锌粉尘在除锌之后才能使用。

从含锌粉尘中提取和回收锌的普通方法在未审查的日本专利号144437/1983中有公开。图3说明了所公开的方法。参考编号40表示装有含锌粉尘的进料斗，44表示装有高温热金属62的混料机车，48表示具有用来收集粉尘的水箱的湿分离器。参考编号41表示用来输送粉尘的吹氧气管，42表示粉尘转移管，43表示顶吹氧管，45表示顶罩，46表示导管，和47表示风扇。

粉尘进料斗40中的粉尘由吹过吹氧气管的氧气转移，并经过顶吹氧管43注射入混料机车内的热金属62中。被吹动的粉尘由热金属62加热并通过热金属中的碳还原。粉尘中的氧化铁熔入热金属中，而粉尘中的氧化锌蒸发汽化并与粉末化粉尘一起被吸收在混料机车中。汽化的锌送入湿分离器48中，然后收集在水中。

但是，上述方法存在以下问题。由于粉末化粉尘被加入到热金属62中，热金属中产生的气泡含有粉尘。当上升的气泡在热金属表面上破裂时，气泡中存在的粉尘将随所吸收的烟道气飞料(carryover)悬浮在热金属的表面上。悬浮的粉尘很难熔入热金属中，其中一部分被飞料。结果是，湿分离器48接受已吹入热金属中的粉尘，该粉尘既不处在还原状态也不处在汽化状态。因而，所收集的粉尘显示出很低的锌含量和很高的铁含量，热金属回收铁的效率变低。

由于所吹气体包括氧，由所吹氧气新产生的氧化铁细颗粒也被飞料，并且这些颗粒物也由湿分离器48收集。因此，在所收集的粉尘中的锌含量进一步降低，而且锌含量将根据操作条件可能变得低于所供粉尘中的锌含量。此外，新氧化铁细颗粒的产生降低了铁在热金属中的回收率。

当氧气包含在吹气中时，在装有热金属的容器中的大气很可能变为氧化性气体。因而，漂浮在热金属表面的粉尘很难还原。结果，被汽化的锌量减少，锌的回收率降低。同时，氧化铁很可能与炉渣一起被排掉，热金属的铁回收率降低。

本发明的目的是提供一种从含锌粉尘中回收锌的方法，其中粉尘中的锌被有效地还原而汽化，而且粉尘中锌和锌以高回收率回收。

为了达到上述目的，本发明提供了一种从含锌粉尘中回收锌的方法，该方法包括以下步骤：

将含有锌氧化物形式的锌的粉尘聚结成中间聚结块；

用含碳细物质涂敷该中间聚结块，在中间聚结块上形成涂层从而形成终聚结块，该终聚结块含有5-40wt％的碳；

将终聚结块加入到热金属中，终聚结块中的锌氧化物被还原和汽化成汽化锌；和

收集锌浓缩粉尘中的氧化锌形式的汽化锌。

图1说明了本发明的一个实施例；

图2说明了本发明的另一个实施例；

图3说明了从粉尘中回收锌的普通方法；

图4说明了本发明的小试(实验室规模)装置；

图5示出了根据本发明的，在加入粒料之后锌汽化率随时间的变化。

图6示出了根据本发明的，在加入粒料前后的物料平衡；

图7示出了根据本发明的，在碳含量，所回收粉尘中锌含量，锌回收率，铁回收率和含碳物质的单位消耗量之间的关系；

图8示出了在涂料的碳含量，反应起始时间和反应完成时间之间的关系；

图9示出了反应起始时间和反应完成时间的定义；

图10示出了根据本发明的，所加粘结剂，回收粉尘中锌含量，锌回收率和铁回收率的相互关系；