[發明專利]一種燒結粉塵的綜合處理系統及方法

在審

• 申請號: 201711252514.6
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107916335A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 徐剛;鄭常樂;閆方興;任中山;陳佩仙;李永卿;曹志成;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B26/10;C22B1/248;B01D36/04
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司11254
• 代理人: 劉伍堂

技術領域

本發明屬于冶金行業固體廢棄物領域，具體涉及一種燒結粉塵的綜合處理系統及方法。

背景技術

燒結粉塵其產生量約占燒結礦產量的2%-4%，全國每年由此所產生的燒結粉塵千萬噸。目前國內利用途徑主要是直接配入燒結料回用的方式來實現。由于鐵礦石來源的不同，部分礦石原料中含有較高的K等堿金屬元素，這些堿金屬元素所形成的化合物因沸點低，在高溫燒結過程中直接揮發至煙氣中，或被焦炭還原成相應的單質金屬氣體而逸出，并在電除塵系統中凝結、氧化，再被捕集進入除塵灰中。燒結灰的多次直接重新配料循環回用，K等堿金屬元素逐步富集，使燒結粉塵和燒結礦含有較高的K等堿金屬元素，顯著影響燒結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，高含量K等堿金屬元素的燒結礦進入高爐將腐蝕爐襯，影響高爐長壽運行，且燒結粉塵中K元素未得到回收而浪費。因此，如何開發一種高效、經濟和環保的燒結粉塵處理新技術，已成為國內鋼鐵企業生產的重要難題。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種燒結粉塵的綜合處理系統及方法，分別回收了燒結粉塵中的鉀、鐵元素，過程中利用焙燒后煙氣中CO₂除去一次濾液中少量雜質金屬離子，蒸發結晶利用熔分后的煙氣余熱，流程能耗小，操作簡單。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案為：

本發明提出了一種燒結粉塵的綜合處理系統，包括：攪拌裝置、一次過濾裝置、造球裝置、還原裝置、熔分裝置、除雜裝置、二次過濾裝置和蒸發裝置，其中，所述一次過濾裝置與所述攪拌裝置相連，將在所述攪拌裝置中混合的燒結粉塵與工業水過濾，得到一次濾液和濾渣；所述造球裝置與所述一次過濾裝置相連，將所述濾渣與還原煤混合，得到混合球團；所述還原裝置與所述造球裝置相連，將所述混合球團進行還原焙燒，得到還原球團和焙燒煙氣；所述熔分裝置與所述還原裝置相連，將所述還原球團進行熔分，得到鐵水和熔分煙氣；所述除雜裝置分別與所述一次過濾裝置和還原裝置相連，將焙燒煙氣通入所述除雜裝置中的一次濾液中，進行反應除雜，得到沉淀溶液；所述二次過濾裝置與所述除雜裝置相連，將所述沉淀溶液過濾，得到鉀鹽溶液；所述蒸發裝置分別與所述二次過濾裝置和熔分裝置相連，利用所述熔分煙氣將所述鉀鹽溶液蒸發結晶，得到粗鉀鹽。

進一步的，所述攪拌裝置包括：入料口、冷凝水入口和一次混合液出口；所述一次過濾裝置包括：一次混合液入口、濾渣出口和一次濾液出口，其中，所述一次混合液入口與所述一次混合液出口相連。

進一步的，所述造球裝置包括：濾渣入口和球團出口，所述濾渣入口與所述濾渣出口相連。

進一步的，所述還原裝置包括：球團入口、焙燒煙氣出口和直接還原鐵出口，所述球團入口與所述球團出口相連；所述熔分裝置包括：直接還原鐵入口和熔分煙氣出口，所述直接還原鐵入口與所述直接還原鐵出口相連。

進一步的，所述除雜裝置包括：一次濾液入口、焙燒煙氣入口和二次混合液出口，所述一次濾液入口與所述一次濾液出口相連，所述焙燒煙氣入口與所述焙燒煙氣出口相連；所述二次過濾裝置包括：二次混合液入口和二次濾液出口，所述二次混合液入口與所述二次混合液出口相連。

進一步的，所述蒸發裝置包括：二次濾液入口和熔分煙氣入口，所述二次濾液入口與所述二次濾液出口相連，所述熔分煙氣入口與所述熔分煙氣出口相連。

進一步的，所述蒸發裝置還包括：蒸汽出口，其與所述冷凝水入口相連。

在本發明的另一方面，提出了一種利用前面所述的一種燒結粉塵的綜合處理系統處理燒結粉塵的方法，包括以下步驟：

（1）將燒結粉塵與工業水按比例混勻攪拌，經過濾得到一次濾液和濾渣；

（2）所述濾渣與還原煤按比例混合，并依次經過造球裝置造球、還原裝置還原焙燒，得到還原球團和焙燒煙氣；

（3）所述一次濾液通入所述除雜裝置，所述焙燒煙氣通入所述除雜裝置將所述一次濾液進行反應除雜，得到沉淀溶液，所述沉淀溶液通入二次過濾裝置中進行過濾，得到鉀鹽溶液；

（4）所述還原球團經所述熔分裝置進行熔分，得到鐵水和熔分煙氣；

（5）所述鉀鹽溶液通入所述蒸發裝置進行蒸發結晶，所述熔分煙氣通入所述蒸發裝置中作為蒸發結晶的熱源，得到粗鉀鹽和蒸汽。

進一步的，所述燒結粉塵鉀含量5-20%，鐵含量20-50%，還原煤碳含量高于80%。