[發明專利]一種含鉛除塵灰綜合處理方法

有效

• 申請號: 201710743452.2
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107586963B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 錢峰;侯洪宇;于淑娟;徐永鵬;曲和廷;姜成林;王向鋒;徐鵬飛;張洪宇;李小麗
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B1/02;C22B13/00;B03C1/30
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種含鉛除塵灰綜合處理方法，將含鉛除塵灰通入風力分級?風磁分選系統，通過風力分級將大粒度除塵灰分離出來得到風選鐵精礦，通過風磁分選將細粒度除塵灰中的磁性物料分離出來得到磁選鐵精礦；風選鐵精礦和磁選鐵精礦返回燒結、冶煉工序使用；布袋除塵器捕集到的干尾灰進行脫鉛提鉛處理；干尾灰與粉磨后的含碳還原劑、粘結劑并加水混合制團塊，團塊焙燒后得到金屬化團塊供高爐和轉爐使用；煙氣回收系統中的除塵灰為富鉛礦粉，作為煉鉛提鉛原料使用。本發明避免了現有處理工藝由于含鉛除塵灰中鉛含量波動大、工藝設計不合理而造成的資源浪費、能源浪費、處理性價比低等問題；降低了重金屬鉛對冶煉系統的危害，將含鉛除塵灰變廢為寶。

技術領域

本發明涉及冶金廢棄物綜合利用領域，尤其涉及一種含鉛除塵灰綜合處理方法。

背景技術

鋼鐵冶煉過程各工序都會產生大量的塵泥，由于塵泥具有一定的回用價值，鋼鐵企業一般作為二次原料返回燒結利用。目前，伴隨鋼鐵行業所產生的固體廢棄物不斷增加，環境保護問題日趨突顯。而且，隨著這些固體廢物在燒結的循環利用，有害元素不斷富集，對燒結礦的質量和工序順行造成明顯影響。

目前，國內很多鋼鐵企業將含鉛除塵灰(如含鉛除塵灰、燒結機頭除塵灰)在燒結系統中的循環使用，造成重金屬在高爐中循環富集。液態鉛隨溫度升高體積膨脹，導致磚層浮動甚至爐底砌體毀壞以及爐殼開裂，滲入爐襯的鉛可能會導致爐殼爆裂。鉛所形成的低熔點化合物或共晶體粘附在燒結礦上，降低燒結礦的軟融溫度；粘結在焦炭上，會影響高爐料柱的透氣性；粘結在爐墻上，會促使形成爐瘤，影響高爐正常生產。此外，鉛的富集易引起爐前工作失常，如堵死撇渣器釀成跑鐵事故，還會污染爐前環境，導致操作者鉛中毒。因此，有必要將含鉛除塵灰分離出來進行脫鉛處理。如何將這些粉塵進行無害化處理，減少環境污染，已經成為鋼鐵企業迫在眉睫的問題。另一方面，我國是一個鋼鐵大國，冶金固廢的大量棄用或外排造成大量的資源浪費，其回收處理和循環利用也符合我國綠色可持續發展戰略要求。

20世紀70年代，國內外就開始有回收鋼鐵冶金粉塵中的Zn、Pb、Fe的相關研究，最近也有相關工藝報道。隨著人們對環境問題的日益重視，如何合理開發利用除塵灰更引起了企業和環保部門的高度重視。國外如日本、美國等對除塵灰的回收利用非常重視，除塵灰由專業化工廠進行處理，已趨于資源化。除塵灰的利用包括：將金屬回收，用離子交換樹脂系統制備極高純度氧化鐵，用于做精用顏料、磁性材料、催化劑等。

劉憲發表的題為《燒結機頭電除塵灰制取一氧化鉛試驗研究》的文章，將燒結機頭電除塵灰制成懸浮漿液并磁選出鐵精粉，磁選后尾泥加入氯化鈉溶液，采用氯化浸提方式回收尾泥中的鉛，經溶解、沉淀反應、離心過濾、洗滌，所得固體經干燥焙燒后得到一氧化鉛產品。付志剛發表的題為《鋼鐵冶金燒結除塵灰中鉛的浸取回收和一氧化鉛的制備》的文章，同樣采用濕法磁選結合濕法浸鉛的方法脫除除塵灰中的鉛，最終獲得純度99.5％以上的氧化鉛產品。蔣新民發表的《鋼鐵廠燒結機頭電除塵灰綜合利用》的文章，采用弱磁-強磁聯合梯度磁選的方法，將除塵灰中的鐵回收起來，得到鐵精礦和富鉛尾礦。在弱磁強度20000e，強磁強度160000e條件下，獲得了品位55.23％的鐵精礦，鐵回收率大于70％，富鉛尾礦中鉛含量達11.52％。采用“鹽酸+NaCl”的氯化浸提方式回收磁選后尾礦中的鉛，NaCl濃度＝260g/L，尾礦/NaCl溶液比＝1:2，鹽酸用量/尾礦＝20mL/100g，溫度＝85℃，時間＝30min，在此條件下，鉛浸出率為97.65％，獲得了較好的處理效果。以上幾種方法工藝流程簡單，相比火法脫鉛方案投資成本較小，處理成本較低，且脫鉛效果顯著，對環境污染較小。但是，由于含鉛除塵灰種類繁多，鉛含量波動范圍非常大，不僅同一位置不同日期取樣成分波動大，甚至同一鋼廠的兩座高爐瓦斯灰中鉛含量相差10倍以上，燒結電除塵灰更是由于電場級別的不同，在成分上出現了巨大差異。而以上幾種方法中用到的濕法磁選工藝普遍都是通過將灰、水、藥劑混合攪拌后進行磁選，達到提鐵脫鉛的效果，但這種處理工藝設計不合理，在工業生產中存在一定的弊端：在處理低鉛除塵灰過程中，由于鉛的含量較低，采用以上工藝方案不但不能達到明顯的脫鉛效果，還會造成水和藥劑資源浪費，同時提高攪拌、過濾等設備的處理量，造成能源浪費，提高處理成本，降低處理性價比。