[發明專利]一種處理冶金塵泥廢料的工藝

在審

• 申請號: 201610503711.X
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN107557575A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 于淑娟;張大奎;侯洪宇;王曉峰;錢峰;于素榮;徐鵬飛;王向鋒;耿繼雙;王文科
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22B1/243
• 分類號: C22B1/243;C21C1/02;C22B19/30;C22B7/02;C22B7/04
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技術領域

本發明屬于冶金廢料處理技術領域，尤其涉及一種處理冶金塵泥廢料的工藝。

背景技術

目前，高爐瓦斯泥、布袋灰、轉爐泥等冶金廢料經造堆混勻形成冶金塵泥混合料，冶金塵泥混合料再參與燒結配料。廢料中的燒結、高爐有害物質鋅、堿金屬沒有開路去除，而是隨廢料在燒結-高爐系統中循環，廢料中的鋅、堿金屬含量不斷增加，致使鋅和堿金屬在高爐內循環富集，給燒結生產和高爐冶煉帶來一系列的危害。除塵灰中K、Na等堿金屬化合物含量過高，會使這些亞微米級的粉塵顆粒比電阻增大，從而難以被電除塵器捕集，在極板附近容易產生反電暈現象，顯著影響電除塵器的除塵效率和操作穩定性，導致電除塵排放煙氣的粉塵濃度超標和裝置運行能耗增大。

含鐵塵泥中有害物質鋅的含量較高，不能直接利用，必須對其中的鋅等進行回收或鈍化處理，否則須密封堆放在指定場地。到目前為止，已開發出的含鐵塵泥中鋅回收的方法主要有物理法、濕法和火法。目前使用比較多的是火法處理，包括轉底爐技術、回轉窯技術和豎爐(熔融)還原技術等。但是都有一些弊端，轉底爐法屬于直接還原是將含鐵塵泥通過碾磨機、混合機、造球機制成生球團，通過回轉底式爐制成直接還原鐵，作為煉鋼原料進行利用。目前美國、德國、日本等國冶金企業采用此技術。國內馬鋼、日鋼、沙鋼、萊鋼等采用國內自主開發或從國外引進關鍵設備等方式建成了轉底爐處理含鋅粉塵生產線；回轉窯技術是在一條連續生產線上將粉塵添加粘結劑制成高強度的團塊(球團)、在鏈篦機上(干燥窯)干燥后，再入回轉窯中在1100℃以下，經8-10h完成還原反應后出窯。目前奧鋼聯、日本住友金屬等企業采用該技術；豎爐(熔融)還原技術，類似于高爐，主要工序包括混料、壓團、配料、加入焦炭冶煉和出爐。達到冶煉周期后，球團直接供給煉鐵或鐵水直接供給煉鋼工序，排出的水渣進入高爐礦渣超細粉裝 置加工成水泥原料。該技術已在德國、日本、印度及太鋼(投資7億元)得到推廣應用。

火法處理與鋼鐵企業現有工藝設備不配套，都需要廣闊的場地和數億元的建設投資，投資回收周期長，工藝也相對復雜，處理工序單元較多、較長；設備維護和運行成本高，如轉底爐建設占地12000平方米，投資3億元、豎爐建設占地15000平方米，投資7億；需要外供熱源(高熱值煤氣加熱、電加熱、熱風等)；需要添加燃料并對燃料及原料要求較高，要求粒度細、煤灰熔點高；豎爐熔融法還需要冶金焦炭，并且鋅仍然在爐內循環富集。

發明內容

為有效解決現有技術問題，本發明提供一種處理冶金塵泥廢料的工藝，將不能處理的含鋅塵泥、LF渣、煉鋼散料除塵灰、氧化鐵皮等廢料加入KR(KambaraReactor)處理，利用KR的機械攪拌，使鐵水產生漩渦，使鐵水和塵泥充分接觸，滿足還原反應的動力學條件和熱力學條件，還原出鐵和鋅，鋅氣化進入煙氣除塵系統回收，從而實現回收塵泥中的鐵、去除鋅的目的。免去新建大型設備的巨額費用，為處理冶金塵泥廢料開辟一條新路徑。

由于冶金塵泥廢料(爐渣、鐵皮等廢料)的粒度較大，且脫硫噴吹上料裝置管道較細，因此不能直接利用現有脫硫劑噴吹裝置進行加料，我們將廢料按一定比例混合、冷壓成球，再通過料斗直接加入到KR攪拌脫硫罐中。本發明將冶金塵泥廢料質量份數為75～90份，加入質量份數為10～25份的粘結劑，經壓力成型機壓制成團塊，當鐵水溫度達到1250-1500℃時，通過料斗直接加入到KR攪拌中，團塊的加入量控制在鐵水重量的1.5％～3％，實現短流程回收鐵資源、去除鋅元素。

所述冶金塵泥廢料包括但不僅限于：高爐瓦斯泥(灰)、轉爐泥(灰)、LF爐渣和氧化鐵皮等鋼鐵廠含鐵含鋅廢料中的2～3種。

所述粘結劑為：水玻璃或膨潤土。

所述壓力成型機壓力為100～300噸。

本發明與現有技術相比具有的有益效果在于：本發明將冶金塵泥廢料與粘結劑按一定比例混合，經壓力成型機成型，加入到KR攪拌中，使鐵水產生漩渦，滿足還原反應的動力學條件和熱力學條件，還原出鐵和鋅，鋅氣化進入煙氣除塵 系統回收，從而實現冶金塵泥廢料的有效處理，回收冶金塵泥中的鐵、去除鋅的目的。鐵資源回收率可達95％以上，鋅去除率達95％以上。

具體實施方式

實施例1

團塊由下述成份按質量份數組成：

高爐瓦斯泥25份，轉爐泥25份，氧化鐵皮25份，水玻璃25份。