[發明專利]網帶式懸浮組合還原爐處置鋼鐵廠收塵灰系統及方法

在審

• 申請號: 202010134313.1
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111282961A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 肖喜才
• 申請（專利權）人: 長沙中硅環保科技有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;C02F1/16;B01D50/00;B01D53/78;B01D53/50;B01D53/68;C22B7/02;C22B19/34;C22B19/30;C22B13/02;F27B19/02
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

本發明公布了一種網帶式懸浮組合還原爐處置鋼鐵廠收塵灰系統，包括洗滌脫氯系統、烘干脫水系統、揮發提鋅系統和煙氣處理系統；所述揮發提鋅系統包括依次連接的旋風預熱器、網帶式懸浮組合還原爐、氧化室、鹽水蒸發與煙氣沉降系統、高溫靜電收塵器和排風機，其中網帶式懸浮組合還原爐由爐體和和旋風分離器組成，所述爐體由上而下包括旋流部、沸騰部、冷卻室、密封室、高溫網帶機和充氣室。利用網帶式懸浮組合還原爐作為主要火化提煉設備，設備構造簡單獨特，操作方便、造價低。

技術領域

本發明屬于冶金工業固體廢棄物的綜合利用技術領域，尤其屬于一種網帶式懸浮組合還原爐處置鋼鐵廠收塵灰系統及方法。

背景技術

鋼鐵廠收塵灰包括長流程企業產生的高爐灰、轉爐灰和短流程企業產生的電爐灰，產廢量約占鋼鐵產量3％-5％，2017年我國電爐鋼產能達1.4億噸，約產生280萬噸電爐粉塵。這種收塵灰鐵含量通常達到35-55％以上，若直接返回高爐利用，會在高爐內產生鋅的循環和富集，危害高爐生產；收塵灰中鋅含量5-30％，鉛含量1-4％，氯含量4％左右，若以傳統方式填埋棄置，則會污染環境，危害人體健康。鋼鐵廠收塵灰是具有很高回收價值的二次資源，但同時也是鋼鐵行業目前最難處置的工業固廢之一，尤其是電爐灰，根據《國家危險廢物名錄》(2018版)，電爐灰被歸入含鉛廢物類管理，危廢代碼HW31(312-001-31)。如果能把收塵灰中的金屬鐵和鋅分離出來并實現綜合利用，將具有重要的經濟價值。因此開展對收塵灰的回收利用，不僅可以使寶貴的資源得到充分利用，還可以減少其對環境的污染。

目前，對鋼鐵廠收塵灰的回收主要有火法和濕法兩種。濕法工藝流程長，生產效率低，特別是廢水排放量大，易產生二次污染，同時對成分要求高，多數收塵灰很難達到，處置成本高。火法工藝中，主要是采用回轉窯高溫還原揮發工藝，其有價金屬回收率低，由于收塵灰中鐵含量高，煅燒時窯內液相量大，容易結塊，嚴重影響回轉窯的生產運行；同時產品質量差，燃料消耗大，能量利用率低。近年來火法工藝采用轉底爐或微波爐等新工藝和設備，由于設備造價高、采用燃氣或者電能為能源、生產成本較高，沒有獲得有效推廣。

發明專利CN 106191453B公開了一種利用轉底爐塵灰回收鋅富集物和氯化鉀的方法，該方法首先將轉底爐塵灰用水浸潤，然后進行漿化和浸提，將浸提后的漿液固液分離，將得到的固體再進行洗滌和干燥，該專利中采用濕法處理轉底爐塵灰，其生產效率較低，廢水排放量大。

發明專利CN 102899505A公布了一種利用回轉窯回收鋅的方法及裝置，通過將高爐灰、電爐灰、無煙煤和瓦斯泥混合后送入回轉窯高溫燃燒，使鋅形成氣化鋅，然后將氣化鋅降溫的同時除去灰塵，將氣化鋅降溫后在空氣中氧化，然后送入收塵室回收。該方法回收鋅效率低，而高爐灰和電爐灰中鐵含量高，煅燒時窯內液相量大，容易結塊，嚴重影響回轉窯的生產運行。

上述兩種方法生產效率較低，能耗成本高，而且收塵灰中的鋅沒有得到有效地回收，回收過程中容易產生二次污染。

發明內容

為了克服現有技術中的問題，本發明提供一種網帶式懸浮組合還原爐處置鋼鐵廠收塵灰系統及方法，在滿足環保和安全生產的前提下將鋼鐵廠收塵灰進行預處理，利用固體在氣體中懸浮混合，加快熱交換和氣固反應速度的原理，使鋼鐵廠收塵灰細微顆粒高度分散懸浮在高溫氣相中，在高溫缺氧條件下使煤炭不完全燃燒產生還原氣氛，延長收塵灰停留時間，使收塵灰中的鉛鋅組分得以揮發進入煙氣，煙氣再經氧化獲得含有氧化鋅和氧化鉛粉的煙氣，最后回收處理煙氣，從而實現無害化、資源化處置鋼鐵廠收塵灰，完全消除二次污染風險，安全生產。

為了實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：