[發明專利]一種利用含鋅含鐵固廢還原回收還原鐵和次氧化鋅的裝置及其方法

在審

• 申請號: 202010216864.2
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111363875A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 陶立群;唐竹勝;唐佳
• 申請（專利權）人: 陶立群
• 主分類號: C21B13/08
• 分類號: C21B13/08;C22B19/38
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 曲姮

1.一種利用含鋅含鐵固廢還原回收還原鐵和次氧化鋅的裝置，其特征在于，包括依次連接的烘干預熱裝置、一段回轉窯裝置和二段回轉窯裝置，還包括尾氣凈化回收裝置和沉降燃燒室；

其中，所述烘干預熱裝置包括烘干預熱滾筒機，所述烘干預熱滾筒機前端通過落料管與給料裝置相銜接；所述烘干預熱滾筒機后端連通有高溫煙氣噴嘴；所述烘干預熱滾筒機前端設有尾氣出口；

所述一段回轉窯裝置包括一段回轉窯，所述一段回轉窯前端通過一段回轉窯落料管與一段回轉窯給料裝置相銜接；所述一段回轉窯前端設有一段回轉窯窯尾罩，所述一段回轉窯窯尾罩上設有荒煤氣出口；所述一段回轉窯由前至后分為加料段、加熱段和出料段，所述加熱段的回轉窯外壁設有若干燒嘴，所述加熱段的前端設有高溫煙氣出口；所述一段回轉窯后端設有聯合密封罩，所述聯合密封罩末端設有還原劑噴吹槍和調溫槍，所述還原劑噴吹槍通入所述一段回轉窯內；

所述二段回轉窯裝置包括二段回轉窯，所述二段回轉窯前端設有聯合密封罩，所述聯合密封罩上設有還原劑入口；所述二段回轉窯后端設有二段回轉窯窯頭罩，所述二段回轉窯窯頭罩上設有二段回轉窯出料口，所述二段回轉窯窯頭罩末端設有煤粉噴吹燃燒器；所述煤粉噴吹燃燒器分別連接有煤粉噴吹風機和氧氣罐；

所述尾氣凈化回收裝置包括依次連接的旋風除塵器和布袋除塵器；所述尾氣出口通過尾氣尾氣凈化回收裝置和尾氣主排風機連通至煙囪或連通至所述調溫槍；

所述荒煤氣出口通過煤氣增壓風機連通至所述沉降燃燒室；所述高溫煙氣出口通過換熱器后分為兩路：一路通過煙氣引風機后分別連通至所述高溫煙氣噴嘴和所述沉降燃燒室，另一路通過羅茨風機分別連通至所述還原劑噴吹槍和所述調溫槍；所述沉降燃燒室頂部分別連通至所述高溫煙氣噴嘴和所述燒嘴。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述一段回轉窯為隔焰式外加熱回轉窯；所述二段回轉窯為內燃式回轉窯。

3.一種利用含鋅含鐵固廢還原回收還原鐵和次氧化鋅的方法，其特征在于，利用權利要求1所述的裝置，步驟如下：

(1)取含鐵含鋅固廢，經配料、壓球后，經給料裝置和落料管密閉送入烘干預熱滾筒機，在850-950℃條件下烘干預熱；

(2)將還原劑破碎、篩分、噴水、堆放后，打磨至120-140目；

(3)將步驟(1)的480-680℃的預熱球團經一段回轉窯給料裝置和一段回轉窯落料管密閉送入一段回轉窯；沉降燃燒室頂部1000-1050℃的高溫煙氣打入若干燒嘴，對一段回轉窯內的球團進行通體隔焰式加熱，由高溫煙氣出口排出的高溫煙氣經過換熱器換出的280-320℃熱風經羅茨風機打入還原劑噴吹槍，同時配加還原劑；球團在950-1000℃條件下進行預還原2.0-3.0h；

(4)被還原物料經聯合密封罩進入二段回轉窯，再經還原劑入口配加還原劑，將純氧和煤粉通過煤粉噴吹燃燒器送入二段回轉窯；在1100-1350℃條件下進行深度還原和渣鐵分離還原0.5-1.0h，所得被還原物料進行水淬冷卻后，磁選分離得粒鐵和還原金屬鐵粉；氧化鋅被還原得金屬鋅蒸汽；

(5)步驟(4)的金屬鋅蒸汽隨高溫煤氣經聯合密封罩進入一段回轉窯，920-950℃的煙氣經荒煤氣出口和煤氣增壓風機打入沉降燃燒室，荒煤氣在沉降燃燒室中降塵、燃燒，金屬鋅蒸汽被氧化成氧化鋅粉；沉降燃燒室頂部的高溫煙氣經燒嘴進入一段回轉窯，再經過高溫煙氣出口排出，經過換熱器和煙氣引風機后直接或再經過沉降燃燒室后打入高溫煙氣噴嘴，進入烘干預熱滾筒機，降溫至220-380℃的尾氣經過尾氣出口排出，經旋風除塵器和布袋除塵器除塵、收鋅后，獲得次氧化鋅粉；凈煙氣經尾氣主排風機由煙囪排出或通入調溫槍。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述含鐵含鋅固廢為含鋅硫酸渣、高爐除塵灰、鋼廠含鋅電弧爐除塵灰、鋼廠含鋅轉爐污泥或鋅精礦。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述還原劑為無煙煤、煙煤、褐煤或生物質顆粒。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述還原劑的重量為步驟(1)中含鐵含鋅固廢重量的25-70％。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述還原劑的用量為步驟(2)中還原劑總重量的75-80％；步驟(4)中所述還原劑的用量為步驟(2)中還原劑總重量的20-25％。