[發明專利]一種利用高爐瓦斯灰提鋅窯渣生產金屬化爐料的方法

在審

• 申請號: 201711218450.8
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108085511A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 權芳民;何成善
• 申請（專利權）人: 酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22B19/38
• 分類號: C22B19/38
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 孫惠娜

本發明涉及一種利用高爐瓦斯灰提鋅窯渣生產金屬化爐料方法，采用的生產工藝為：（1）將粒度為1?10mm高爐瓦斯灰提鋅窯渣與殘碳按100：25?30比例配料、混合、潤濕后加入到直接還原回轉窯內；（2）混合物料在回轉窯內經過溫度1200?1250℃、時間60?90min的還原，并在粒狀物料還原中后期采用向回轉窯內噴入高揮發性粒煤及高品位粒礦的碳氫聯合還原及碳循環增氧直接還原方法，可使窯渣在回轉窯內得到充分還原。（3）冷卻后的焙燒物料經磁選機磁選后，分為帶磁性的金屬化產品和不帶磁性的殘炭。金屬化產品可供高爐或轉爐進行利用，殘炭可返料作為煤炭進行利用；（4）從回轉窯入窯端排出的煙氣經過保溫沉降室、布袋除塵器時可得到高品質氧化鋅。

技術領域

本發明屬于冶金和礦物工程技術領域，具體涉及一種利用高爐瓦斯灰提鋅窯渣生產金屬化爐料的方法。

背景技術

高爐瓦斯灰泥是煉鐵過程中由高爐煤氣攜帶出的細顆粒爐塵，它由高爐爐料粉末和在高溫區激烈反應而產生的微顆粒組成，是鋼鐵企業主要固體排放物之一。高爐瓦斯灰泥的主要成分為鐵，其鐵含量一般為TFe30～65%，同時含有一定的Zn 、K、Na等有害元素，其中高爐瓦斯灰泥含ZnO高的可達7～10%。

目前，國內對高爐瓦斯灰泥處置大多采用轉底爐工藝。當高爐瓦斯灰泥采用轉底爐進行處置時，高爐瓦斯灰與高鋅物料進行配料，使混合物料中氧化鋅含量達到8%以上再采用造球圓盤進行造球。球團礦從轉底爐入窯端加入后，物料在轉底爐內移動過程中其溫度逐漸升高，由于高爐瓦斯灰中碳含量較高，高爐瓦斯灰泥中鐵氧化物依靠高爐瓦斯灰中的碳進行還原。焙燒后的高溫物料從轉底爐出窯端排出后進行水冷，可得到具有一定金屬化率的窯渣。由于轉底爐在生產過程中兼顧氧化鋅回收功能，其排煙溫度一般為600-700℃。為回收轉底爐排出的高溫煙氣余熱，高溫煙氣從轉底爐排出后進入到換熱器中，在進行余熱回收的同時降低排煙溫度，溫度降低到200℃以下的煙氣再進行氧化鋅的收集。這種工藝存在的問題是：生產得到的氧化鋅品位為30-40%、窯渣金屬化率30-40%、窯渣中氧化鋅含量1-2%、窯渣的鐵品位為45-48%，不能直接加入燒結或高爐進行利用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中的缺點而提供一種利用高爐瓦斯灰提鋅窯渣生產金屬化爐料的方法，本發明充分利用高爐瓦斯灰提鋅窯渣中的鐵及鋅等有益元素，采用回轉窯碳氫聯合還原及碳循環增氧還原方法，使處理后的窯渣中鐵品位達到54%以上、氧化鋅含量達到0.4%以下、金屬化率達到90%以上，完全滿足轉爐生產的需要。

為解決本發明的技術問題采用如下技術方案：

一種利用高爐瓦斯灰提鋅窯渣生產金屬化爐料的方法，具體步驟如下：

（1）將粒度為1-10mm高爐瓦斯灰提鋅窯渣與碳含量80%以上的殘炭按100：25-30質量比配料、混合得到混合料，用混合料質量10-12%的水將混合料潤濕后加入到直接還原回轉窯內經過溫度200-400℃、時間5-10min進行干燥；

（2）干燥后的混合物料在直接還原回轉窯內進入到高溫還原段還原，還原的溫度為1200-1250℃、還原時間為60-90min，還原過程中在還原時間為50-70min時開始向回轉窯內同時噴入混合原料重量10-15%的高揮發性粒煤和混合原料重量15-20%的高品位赤鐵礦進行碳氫聯合還原及碳循環增氧還原使混合物料在回轉窯內得到充分還原，直至高溫還原結束；

（3）混合物料高溫還原后從直接還原回轉窯出窯端排出進入水中進行冷卻，冷卻到100℃以下從水中取出焙燒物料；焙燒物料在磁選機中經磁場強度1000-2000 Oe干式磁選后，得到帶磁性的金屬化產品和不帶磁性的殘炭，帶磁性的金屬化產品供高爐或轉爐進行利用，不帶磁性的殘炭作為煤炭進行利用；

（4）從直接還原回轉窯入窯端排出的高溫煙氣進入保溫沉降室中，隨著煙氣流速的降低，煙氣中粘附氧化鋅粉的大顆粒粉塵在重力作用下沉降聚集，使礦物顆粒沉積在保溫沉降室底部，得到氧化鋅品位為10-15%的低品位氧化鋅粉；