[發明專利]一種高爐除塵灰的資源化利用方法

有效

• 申請號: 201410609184.1
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104402097A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 張壘;王麗娜;付本全;劉璞;劉尚超;薛改鳳;余剛強;王凱軍;劉霞
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;唐玲

技術領域

本發明涉及固體廢棄物資源化技術，具體地指一種高爐除塵灰的資源化利用方法。

背景技術

高爐除塵灰是指煉鐵過程中隨高爐煤氣一起排出的粉塵，一般，每生產一噸鐵會相應產生20～60kg高爐除塵灰，該高爐除塵灰中含碳25％～45％，含鐵15％～30％，因高爐除塵灰量大，而且其中含有較多環境污染物質，會帶來占地面積大及環境污染問題，因此，需要對高爐除塵灰進行合理利用。目前，高爐除塵灰的主要利用方法是將其混入燒結礦和球團礦的配料中作為燒結原料，但由于除塵灰粒度較小，而且含有Zn和Na等堿金屬有害元素及雜質，容易導致燒結礦質量下降；也有文獻中提到對除塵灰中鐵和碳分別進行磁選和浮選富集，以生產鐵精粉和炭精粉，但這種利用方法會產生大量尾泥及含油廢水等污染物，危害周邊壞境。

焦化廢水是鋼鐵企業最難處理的冶金廢水之一，其來源于煉焦，煤氣凈化及化工產品的精制等過程，焦化廢水大都采用生物法進行處理，經生化處理后的焦化廢水稱為尾水，也叫焦化生化外排水，其揮發酚含量一般在2mg/L以內，COD含量在85～180mg/L，因該焦化生化外排水中仍然含有一定量的酚類有機物，雜環化合物和多環芳香族化合物等有機污染物，直接外排的話會對環境和人類健康造成危害，而傳統的深度處理工藝不但普遍存在藥劑成本和運行成本高額的問題，使得企業難以承受，而且引入的化學藥劑容易造成二次污染。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種高爐除塵灰的資源化利用方法，該方法不但解決了高爐除塵灰的環境污染與占地問題，也實現了焦化生化外排水的深度處理，減少了焦化廢水處理成本。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種高爐除塵灰的資源化利用方法，包括以下步驟：

1)對高爐除塵灰進行篩分，篩分出粒徑為200～400目的高爐除塵灰；

2)將篩分后的高爐除塵灰與銨鹽按質量比為6～10：1的比例進行混合，然后加入水和焦油渣，攪拌混勻后進行造粒，所得顆粒粒徑為1.5～3.0mm；

3)將步驟2)所得顆粒在60～80℃溫度下干燥25～40min后轉入馬弗爐中，在惰性氣體氛圍中以10～15℃/min的升溫速度升溫至400～700℃后焙燒30min～60min，燒結制得鐵碳微電解顆粒，冷卻至室溫后取出待用；

4)將步驟3)所得鐵碳微電解顆粒投入焦化生化外排水中，調節PH值至3～5并攪拌混合均勻，充分降解焦化生化外排水中的有機物，然后調節pH值至6～9后，去除沉淀，完成對焦化生化外排水的深度處理；或將步驟3)所得鐵碳微電解顆粒放入三維電極反應器中，作為粒子電極處理焦化生化外排水。

進一步地，所述步驟2)中，所述水按質量分數為8～15％加入；所述焦油渣按質量分數為10～25％加入。

進一步地，所述步驟2)中，將篩分后的高爐除塵灰與銨鹽按質量比為6～8：1的比例進行混合。

進一步地，所述步驟3)中，將干燥后的顆粒轉入馬弗爐后，在N₂氛圍中以12～15℃/min的升溫速度升溫至600～700℃。

進一步地，所述步驟4)中，所述鐵碳微電解顆粒在三維電極反應器中作為粒子電極處理焦化生化外排水時，所述鐵碳微電解顆粒的投加量為10～20g/L焦化生化外排水，焦化生化外排水的pH值為3.5～5.0，電解時間為60～90min。

進一步地，所述步驟4)中，將步驟3)所得鐵碳微電解顆粒直接投入焦化生化外排水中時，所述鐵碳微電解顆粒的投加量為100～150g/L，攪拌反應時間為1.5～2h。

進一步地，所述步驟2)中，所述銨鹽為(NH₄)HCO₃，(NH₄)₂CO₃，(NH₄)₂SO₄或NH₄Cl中一種或多種的組合。

進一步地，所述步驟1)中，所述高爐除塵灰的主要成分包括碳粒，鐵，鐵氧化物，鋁氧化物及硅氧化物；所述高爐除塵灰中含碳25～45％，含鐵15～35％。

進一步地，所述步驟1)中，篩分出粒徑為200～300目的高爐除塵灰。

更進一步地，所述步驟4)中，所述焦化生化外排水的COD為85～180mg/L。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：