[發明專利]一種分離高爐干法除塵灰中堿鋅等有害元素的裝置和方法

有效

• 申請號: 201410178212.9
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103977956A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 劉文運;陳輝;張勇;蔡皓宇;孫健;徐萌;賈軍民;萬雷;鄭敬先
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: B07B7/01
• 分類號: B07B7/01;B01D46/02
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本發明涉及高爐除塵灰等固廢資源處理方法技術領域，特別涉及一種分離高爐干法除塵灰中堿鋅等有害元素的裝置和方法。

背景技術

高爐入爐原燃料中堿、鋅等有害元素在高爐爐身中、上部的高溫區被還原，后隨煤氣流上升到溫度較低的區域時又再次被氧化，附著于下降的爐料再次進入高溫區，周而復始，形成了堿、鋅等有害元素在高爐內的富集現象，對高爐的正常生產造成了一定的影響；其中一部分堿、鋅等有害元素附著在上升煤氣中的細顆粒粉塵上被帶出爐外，經重力、旋風除塵裝置后進入布袋除塵器中，由布袋回收。通常這部分除塵灰中含有約35～40％的鐵元素，同時還富集了約3～10％的氧化鋅和較高含量的鉀、鈉、鉛、砷等有害元素，遠高于重力除塵灰和旋風除塵灰。這些除塵灰直接用于燒結將導致高爐出現嚴重的堿、鋅等有害元素富集現象，特別是較高的鋅富集，直接影響高爐順行和長壽；目前，大部分鋼鐵企業的高爐干法除塵灰由于含有較高的氧化鋅而無法利用，不得不外賣或丟棄、深埋，對環境造成了重大污染。

現有高爐干法除塵灰脫鋅的方法主要有高溫法、化學法、物理法、水力旋流法等。高溫法以最終完全脫除鋅元素為目的，雖然國內已建成十幾條轉底爐等生產線，但由于項目投資大、運行成本高，不適合高爐干法除塵灰中鋅含量較低的現狀。

化學法由于存在含酸污水處理和設備腐蝕問題而被淘汰。

物理法主要是磁選工藝，分干法和濕法兩種。干法主要是根據高爐除塵灰中高含鋅部分與低含鋅部分存在順磁性差異進行分選，起到降低除塵灰中鋅含量的作用。濕法一般采用酸、堿或氨鹽溶液來萃取分離鋅、鉛等物質，得到高質量的鋅、鉛等產品。由于濕法浸出率總體較低，只能回收40％以下的高爐除塵灰中的鋅，生產率不高；另外，干法和濕法操作環境惡劣，對環境造成二次污，不適合工業化應用。

水力旋流法需要將除塵灰與水配制成一定濃度的漿液，采用水力旋流器分離出頂流含鋅較高部分和底流低含鋅部分，再經壓濾機脫水形成泥餅、干燥后進行終端脫鋅。水力旋流法適用于高爐濕法除塵灰的處理，但處理設備復雜、過程參數不易控制、含水泥餅不便后續工序使用。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種能有效將除塵灰中的大顆粒粉塵和小顆粒粉塵分離，通過收集和回收分離后的大顆粒粉塵和小顆粒粉塵，能使除塵灰中80％的氧化鋅和一定量的有害元素回收利用，余下粉塵含氧化鋅可控制在2.0％以下，能用于燒結工藝無害化利用的分離高爐干法除塵灰中堿鋅等有害元素的裝置和方法。

本發明提供的一種分離高爐干法除塵灰中堿鋅等有害元素的裝置包括：

除塵灰倉、輸送管道、粉塵分離器、細粉塵輸送管及布袋收集倉；

所述除塵灰倉的頂部與所述粉塵分離器的底部連通；

所述粉塵分離器的上端通過所述細粉塵輸送管與所述布袋收集倉連通；

所述輸送管道與所述粉塵分離器連通。

作為優選，所述粉塵分離器包括：

殼體、環形輸送管、噴咀、支撐架及導流錐；

所述環形輸送管固連在所述殼體上方的外圓周上；所述環形輸送管通過所述噴咀與所述殼體內部連通；

所述支撐架設置在所述殼體底部；所述導流錐固連在所述支撐架上；

所述輸送管道與所述環形輸送管連通；

所述殼體底部與所述除塵灰倉的頂部連通。

作為優選，所述噴咀沿所述環形輸送管均勻分布，數量為10～30組；

所述噴咀中心位置沿所述環形輸送管逐漸下行。

作為優選，所述導流錐的小端向上；所述導流錐的錐面垂直、均勻分布直徑為5～20mm的多排孔洞；所述孔洞分布在導流錐上高度1/5～4/5的位置。

作為優選，所述布袋收集倉包括：

倉體、放散閥、放散管、布袋及卸灰閥；

所述倉體包括：下部的圓錐體，上部的圓柱體；

所述圓錐體底端設置排出口；所述卸灰閥設置在所述排出口上；所述細粉塵輸送管固連在所述圓柱體的中部；

所述放散管與所述圓柱體頂部連通；所述放散管與所述倉體連通的入口處固連所述布袋；

所述放散閥設置在所述放散管上；

所述放散閥用于調節經布袋過濾后的輸送氣體的放散流量，控制收集到的粉塵顆粒大小，調節回收物中堿、鋅等有害元素的含量。