[發明專利]從電爐粉塵回收金屬的方法和裝置

無效

• 申請號: 201080068477.3
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN103069023A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 中山道夫;若原啟司
• 申請（專利權）人: 鋼鐵普藍特克股份有限公司
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B34/34;F27D17/00;B01D45/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 金世煜;苗堃

技術領域

本發明涉及一種從電爐粉塵回收金屬的方法和裝置，其從在以廢料、還原鐵、生鐵等為原料并將它們熔化冶煉而制造鋼材的電爐（例如，煉鋼用電弧爐）產生的粉塵（以下稱為“電爐粉塵”）進行金屬成分回收。

背景技術

以鐵廢料為主要原料而制造鋼材的電爐中產生的電爐粉塵在含有20～30%的氧化鐵、10～30%的氧化鋅的基礎上還含有2～7%的氯。

為了從該電爐粉塵回收鋅成分，廣泛地采用回轉爐。在使用了該回轉爐的工藝中，將電爐粉塵和還原劑在爐內加熱，使金屬鋅蒸氣生成，使鋅蒸氣在排氣中氧化，以氧化鋅微粒的形式回收鋅。

但是，在該方法中鐵成分的還原不充分，在被部分還原的氧化鐵中殘留有1～3%左右的鋅。為了將鐵成分完全還原而以高效率進行鋅成分的分離，需要將原料的加熱溫度升高至氧化鐵的熔融溫度以上，但升高加熱溫度時，存在難以將半熔融物從還原設備中排出的問題。

此外，還提出了使電爐粉塵完全熔融，將鐵成分以鐵液的形式回收，將鋅成分以排氣中的氧化鋅微粒的形式回收的工藝。日本專利第3317137號公報中公開的“從煉鐵粉塵回收氧化鋅的裝置”是其中的一個例子（參照專利文獻1）。

在該工藝中，被供給的原料粉塵的一部分沒有被熔融還原，而與氧化鋅微粒一起以排氣的形式從爐中飛散。

該專利文獻1中公開的“從煉鐵粉塵回收氧化鋅的裝置”中，為了分離熔融前的電爐粉塵并返回到原料，設置第1次集塵裝置（40）。另外，在第1集塵裝置的下游設置第2次集塵裝置（41），以便回收作為微粒的氧化鋅。

專利文獻1：日本專利第3317137號公報

發明內容

上述專利文獻1中說明的排氣處理設備的集塵裝置例如被說明為干式旋流器。

但是，在實際設備中，由于排氣中的高濃度氯成分，因此難以進行這種集塵裝置的連續操作。其理由如下所述。

電爐粉塵中的2～7%的氯成分以ZnCl2、NaCl、KCl等金屬氯化物的形式存在。在電爐粉塵熔融而還原氧化鐵、氧化鋅的溫度下，這些金屬氯化物變成蒸氣而與排氣一起從熔融爐排出。將金屬氯化物在大氣壓下的熔點溫度和沸點溫度在表1中示出。

表1

?溶點溫度(℃)沸點溫度(℃)ZnCl₂318732NaCl8011465KCl7721407

由上表可知，在冷卻排氣而除塵的過程中發生金屬氯化物的冷凝（液化）和凝固，冷凝（液化）、凝固的金屬氯化物附著于排氣處理設備而導致排氣處理設備阻塞。

另外，由于還原爐中的金屬還原反應，導致排氣含有高濃度的一氧化碳（CO）氣體，該一氧化碳在向體系外排出之前，需要利用二次空氣使其燃燒而生成二氧化碳（CO₂）。通過二次燃燒而使排氣溫度成為超過1300℃的高溫，需要氣體冷卻裝置，但在上述專利文獻1中，對于設置氣體冷卻裝置沒有記載，不能進行實際設備的操作。

本發明是為了解決該課題而作出的，其目的在于，得到能夠在不產生裝置阻塞等問題的情況下以高效率實現金屬回收的從電爐粉塵回收金屬的方法和裝置。

（1）本發明所涉及的從電爐粉塵回收金屬的方法，其特征在于，將氯成分和鋅成分的總計質量%為12%以上的電爐粉塵主要用電能進行熔融還原，回收鐵液和氧化鋅，