[發明專利]一種從高爐瓦斯灰中回收鋅、鐵和/或碳的方法

有效

• 申請號: 201910754389.1
• 申請日: 2019-08-15
• 公開（公告）號: CN110433956B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 李金惠;馬黎陽;余嘉棟;曹明鋒;林琳;王健月
• 申請（專利權）人: 唐山鑫聯環保科技有限公司
• 主分類號: B03B7/00
• 分類號: B03B7/00;B03B5/52;C22B7/02;C22B19/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種從高爐瓦斯灰中回收鋅、鐵和/或碳的方法，所述方法包括以下步驟：將高爐瓦斯灰調制成礦漿，進行0.025mm級濕法篩分，得到粒度小于0.025mm的含鋅顆粒和粒度在0.025mm以上的含鐵、碳物料；將得到的含鐵、碳物料進行螺旋分選，分選完成后進行脫水，得到碳產品和鐵產品。本發明通過0.025mm級的濕法篩分，將高爐瓦斯灰分為含鋅顆粒與含鐵、碳物料，根據鐵、碳的密度差以及含鐵、碳物料的粒度特點，選用螺旋分選對鐵、碳進行分選，從而實現對高爐瓦斯灰中鋅、鐵和/或碳的分離回收，富鋅產品中的鋅含量高達6.01wt％，鐵產品的中鐵含量高達50.45wt％，碳產品中的碳含量高達51.14wt％。

技術領域

本發明屬于資源回收技術領域，涉及一種從高爐瓦斯灰中回收資源的方法，具體涉及一種從高爐瓦斯灰中回收鋅、鐵和/或碳的方法。

背景技術

高爐瓦斯灰是指高爐煉鋼過程中隨高爐煤氣排放的微細顆粒群，是由礦物不完全燃燒形成的細小固體顆粒，通常含有5-15wt％的金屬鋅、15-40wt％的金屬鐵、25-50％的非金屬碳以及余量的其他元素。

由于目前的技術局限性，高爐瓦斯灰是目前高爐冶煉過程中不可避免的固體排泄物之一，目前還存在著大量的待處理的高爐瓦斯灰，對高爐瓦斯灰的有效回收能夠緩解鋅、鐵的資源壓力，降低資源緊缺的危害，還能夠降低高爐瓦斯灰的堆放危害。

目前，高爐瓦斯回收的回收方法主要分為選礦富集法、濕法冶金法和高溫熔煉法。

CN 107604110 A公開了一種從高爐瓦斯灰中選鐵的方法，該方法將高爐瓦斯灰通入風力分級-風磁分選系統進行處理，通過風力分級將大顆粒瓦斯灰分離出來得到風選鐵精礦；通過風磁分選將細粒度瓦斯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直接返回燒結、冶煉工序使用；由布袋除塵器捕集到的二次瓦斯灰為富鋅礦粉，該方法利用鼓風機和通風道長度的配合將粒度大、質量中的顆粒分選富集出來，再利用磁選法回收物料中的金屬鐵，該方法不引入化學藥劑，不添加水，能夠實現高效干法分選，鐵元素的回收率可達87％以上。

CN 106011476 A公開了一種提取瓦斯灰中鈧的工藝，含鈧瓦斯灰用廢酸進行浸出后過濾，過濾所得溶液經還原劑還原后，用含鈧瓦斯灰進行中和，所得中和渣用廢酸進行常壓浸出，浸出所得濾液用萃取反萃草酸沉淀得到草酸鈧。該工藝利用由硫酸、鹽酸和硝酸組成的混合廢酸對含鈧瓦斯灰進行酸浸，然后對浸出液進行萃取和反萃取得到鈧鹽和銦鹽，從而回收了稀有金屬，并能夠同時回收電積鋅，而且廢酸的成本低，經濟效益好。

CN 107686895 A公開了一種冶金固廢綜合利用方法，該方法將含鐵碳鋅塵泥加入高溫熔渣的出渣過程中，充分利用熔渣顯熱及塵泥中碳資源，與高溫熔渣及塵泥中鐵、鋅發生還原反應，實現塵泥及熔渣中鐵、鋅等有價資源的同步回收；同時除鐵和鋅后，通過控制混合熔渣的成分及冷卻方式，可實現剩余熔渣的高附加值利用。該方法的利用高爐熔渣的余熱達到碳還原作用的反應溫度，可以有效地降低能源消耗。

上述方法都可以緩解高爐瓦斯灰對生態環境的壓力，但也都存在著需要改進的問題。

風磁分選的原料是基于高爐瓦斯灰中金屬元素鋅、鐵、鉛以及非金屬元素碳的密度差進行的重選分離富集。雖然他們的密度差異滿足重選分離的必要條件，但在實際應用過程中，高爐瓦斯灰的粒度較小，金屬元素顆粒以及含碳顆粒無法克服空氣介質中的湍流影響，只能隨著空氣流隨機進入產品槽，造成錯配物含量增加，惡化重選分離效果。

對高爐瓦斯灰直接進行各種形式的濕法冶金浸出液存在著難以進行的問題，經過高爐爐火處理后的瓦斯灰的碳含量較高，表面往往具有非常好的疏水性，這就導致浸出過程中瓦斯灰只能浮于酸液表面，難以充分混合進行酸浸反應，如果將瓦斯灰與高溫爐渣重新熔煉，高爐瓦斯灰中的鋅、鉛等元素則會變成雜質元素，影響鋼鐵產品的品質。因此，需要提出一種更加合理地處理高爐瓦斯灰的方法。

發明內容