[發(fā)明專利]一種含重金屬除塵灰的處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711386572.8
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108220610B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設計）人: 丁陳來;聶海亮;李學忠;蔣立剛
• 申請（專利權）人: 江陰碩人節(jié)能環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B1/243;C22B13/02;C22B19/30;C22B19/34
• 代理公司: 11250 北京三聚陽光知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 李靜<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉廢棄物回收處理技術領域，具體涉及一種含重金屬除塵灰的處理方法，該方法包括：(1)將待處理的含重金屬除塵灰與還原劑混合，得到待處理料；(2)在未密閉的空間內(nèi)，將所述待處理料加熱至1800℃以上，得到液態(tài)的鐵水、無害渣和含鉛與鋅的混合氣態(tài)物，所述含鉛與鋅的混合氣態(tài)物遇氧氣氧化后分離得到氧化鋅和氧化鉛的混合粉料。該方法可以處理各類除塵灰，具有原料適應性強，生產(chǎn)能力大，處理效率和產(chǎn)品附加值高的優(yōu)點。本發(fā)明的方法可有效去除鋼鐵冶煉除塵灰等廢棄物中的重金屬，避免重金屬隨除塵灰的傳播擴散污染以及鉛、鋅等重金屬在高爐中的富集，有利于高爐操作的穩(wěn)定與長壽；同時回收了鐵、氧化鉛和氧化鋅，無害渣可以用作建材等多種材料，提高了冶金除塵灰的資源綜合利用水平，具有非常顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

技術領域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉廢棄物回收處理技術領域，具體涉及一種含重金屬除塵灰的處理方法。

背景技術

在鋼鐵冶煉過程中會產(chǎn)生很多除塵灰，如燒結機機頭灰、高爐除塵灰、高爐瓦斯灰、轉爐除塵灰、電爐除塵灰等，這些除塵灰中都含有大量重金屬，如鋅、鉛等。

目前，鋼鐵企業(yè)處理這類除塵灰的主要方法有兩種，一種是作為內(nèi)燃原料，另一種則是直接進入鋼鐵生產(chǎn)流程中。然而，在常規(guī)的高爐冶煉條件下，氧化鋅與氧化鉛易被還原成鋅、鉛，侵蝕爐喉及爐身部位磚襯，形成爐瘤。同時，爐內(nèi)的鋅、鉛蒸汽還會阻塞鐵礦石與焦炭空隙，影響高爐透氣性，對生產(chǎn)不利。在高爐上升管、下降管以及風口處也會因鋅、鉛的富集而造成管路阻塞和風口上翹。因此，如何解決好這類除塵灰的高效回收利用問題便成了當務之急。

部分企業(yè)開發(fā)了處理鋼鐵廠含鋅除塵灰的工藝，如：(1)轉底爐或回轉窯工藝。該技術較為成熟，能回收含鋅除塵灰中的鋅、鐵等資源，但該工藝的燃燒和還原在一個反應器內(nèi)，導致氣氛的還原性不高，鐵的金屬化率和脫鋅率不高。此外，轉底爐工藝只能處理鋅含量較低和鐵含量較高的除塵灰，而回轉窯工藝中因物料隨回轉窯轉動易被粉碎，產(chǎn)生的粉末與煤灰粘在一起易“結圈”，進而損壞爐襯，頻發(fā)操作事故，影響作業(yè)率。另外，受“結圈”的影響，窯內(nèi)的還原反應溫度偏低，還原反應得到的鐵為磁性四氧化三鐵，其還需要進一步磨細磁選，增加了生產(chǎn)成本。同時，現(xiàn)有的還原反應得到的鋅、鉛等重金屬不能完全從回轉窯中得到高效的分離，導致磁選后的鐵渣中還含有重金屬，沒有從根本上解決企業(yè)的環(huán)保問題。(2)酸(堿)浸工藝。該工藝只能對中、高鋅除塵灰進行處理，且鋅的浸出率低，浸渣中剩余的鋅含量較高，鋼廠難以對浸渣進行循環(huán)使用，生產(chǎn)中大量消耗浸出劑，設備腐蝕嚴重，生產(chǎn)成本高，且工藝中硫、氯的引入會造成新的環(huán)境污染。

現(xiàn)有技術中，中國專利文獻CN103468961A公開了一種密閉沖天爐處理鋼鐵廠含鋅、鉛粉塵工藝方法，該方法是以鋼鐵廠含鋅、鉛粉塵為主要原料，配加一定量的還原劑、粘結劑、溶劑和水，充分混合后經(jīng)壓球機壓制成球，經(jīng)烘干或養(yǎng)護后送入密閉沖天爐進行冶煉，最終得到粗鋅、粗鉛和鐵水。由于粉塵土中以氧化物形式存在的鋅、鉛需要經(jīng)過還原才能轉化為鋅、鉛，為降低爐渣及鐵水中鋅和鉛的含量，提高分離效果，需要采用密閉的爐體來營造良好的還原環(huán)境，還原得到的鋅蒸氣由爐頂進入鋅雨冷凝器，得到粗鋅、含鋅污泥和煤氣，鋅蒸氣的冷凝使得鋅雨冷凝器需要定期清理，不利于連續(xù)化生產(chǎn)。更重要的是，由于鐵和鉛均以液體的形態(tài)沉積于爐底，分離得到的鐵液中不可避免還含有鉛成分。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有的含鋅、鉛粉塵工藝方法操作復雜、成本高且金屬間分離效果差的問題，從而提供一種工藝簡單且冶金除塵灰中的鋅、鉛與鐵能分別回收利用的方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種含重金屬除塵灰的處理方法，包括如下步驟：

(1)將待處理的含重金屬除塵灰與還原劑混合，得到待處理料；

(2)在未密閉的空間內(nèi)，將所述待處理料加熱至1800℃以上，得到液態(tài)的鐵水、無害渣和含鉛與鋅的混合氣態(tài)物，所述含鉛與鋅的混合氣態(tài)物遇氧氣氧化后分離得到氧化鋅和氧化鉛的混合粉料。