[發明專利]含鋅粉塵回收方法及含鋅粉塵的回收系統

在審

• 申請號: 202010625132.9
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111607707A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 李沖;徐小鋒;宋珍珍;崔沐
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B7/04;C22B19/30;C22B19/34;C21B13/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發明提供了一種含鋅粉塵回收方法及含鋅粉塵的回收系統。該含鋅粉塵回收方法包括：步驟S1，將鋼渣、含鋅粉塵及焦炭在電爐內進行還原熔煉，獲得熔渣、鐵水以及含鋅煙氣；步驟S2，使含鋅煙氣進行二次燃燒，獲得含次氧化鋅煙氣；步驟S3，使含次氧化鋅煙氣經過冷卻和收塵處理，得到含次氧化鋅的煙塵。應用該含鋅粉塵回收方法和回收系統，將鋼渣、含鋅粉塵及焦炭直接加入電爐中進行還原熔煉，原料不需燒結等預處理，流程短，設備投資低，環境友好；并且，將含鋅粉塵搭配鋼渣處理，回收鋅的同時實現鐵資源循環利用，實現了鐵資源的廠內循環，并且鋼渣還可以同時作為溶劑，從而熔煉過程中無需添加額外的溶劑，有效地控制了渣量及原料成本。

技術領域

本發明涉及鋼鐵生產技術領域，具體而言，涉及一種含鋅粉塵回收方法及含鋅粉塵的回收系統。

背景技術

隨著我國鋼鐵工業的發展，鋼鐵生產過程中所產生的粉塵對環境的影響也日益突出。一般而言，鋼鐵企業粉塵量為鋼產量的8wt％-12wt％。我國鋼鐵企業每年粉塵產量達上千萬噸，這些粉塵含有大量的鐵元素，同時還有碳、鋅、鉛、鉀等元素。

通常情況下，鋼鐵企業將這些粉塵收集后作為燒結原料，在企業內部循環使用。由于這些粉塵粒度細，比表面積大，燒結原料配入這些粉塵會降低燒結料層的透氣性。此外，由于這些粉塵含有鋅、鉛、鉀、鈉等元素，形成的燒結礦在高爐內使用會造成高爐鋅、鉛、鉀、鈉的循環富集，使高爐爐墻結瘤，影響高爐生產順行。

目前鋼鐵廠含鋅粉塵處理工藝較多，多采用回轉窯、轉底爐、豎爐等處理含鋅粉塵，利用金屬鋅沸點較低的特性，使其氧化物在高溫下被還原以蒸汽形式揮發進入煙氣回收系統，最后以氧化鋅或金屬鋅的形式回收，從而實現與固相主體的有效分離，但這些工藝都存在未解決的問題：

威爾茲工藝：采用長轉窯處理混合球團或粉塵，若要回收粉塵中的鋅則需采用二段回轉窯，含鋅蒸汽進入第二個回轉窯進行再處理，威爾茲工藝的主要缺點在于：設備龐大，窯內體積利用率低，能耗高，容易結圈，入窯物料強度要求高，需配粘結劑進行混合制球，用煤量大。

轉底爐工藝：含鋅粉塵和塵泥經破碎干燥后制團，入轉底爐高溫還原，鋅蒸汽揮發進入煙氣。轉底爐處理含鋅粉塵的主要問題是設備占地面積大，排煙溫度較高，熱效率低，同時存在鋅蒸汽冷凝堵塞排煙通道，造成生產不順的問題，并且所產直接還原鐵為中間產品，需進一步熔煉。

Oxycup粉塵處理工藝：Oxycup豎爐采用內配煤壓塊，為了保證足夠強度，需要用水泥作粘結劑，豎爐的優點是熱效率高，金屬氧化物還原充分，金屬收率高；缺點是物料預處理復雜，需配粘結劑與煤壓塊燒結保證足夠強度，焦比高(為普通高爐煉鐵的3倍)，利用系數低，鐵水含雜質元素高。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種含鋅粉塵回收方法及含鋅粉塵的回收系統，以解決現有技術中物料預處理復雜、設備龐大、鋅和鐵的回收不經濟的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種含鋅粉塵回收方法，包括：步驟S1，將鋼渣、含鋅粉塵及焦炭在電爐內進行還原熔煉，獲得熔渣、鐵水以及含鋅煙氣；步驟S2，使含鋅煙氣進行二次燃燒，獲得含次氧化鋅煙氣；步驟S3，使含次氧化鋅煙氣經過冷卻和收塵處理，得到含次氧化鋅的煙塵。

進一步地，上述鋼渣、含鋅粉塵及焦炭的重量比為10～15：35～45：1。

進一步地，上述鋼渣為熔融鋼渣；優選上述含鋅粉塵選自電爐煉鋼含鋅煙灰、煉鐵高爐含鋅煙灰、燒結含鋅煙灰中的任意一種或幾種組合。

進一步地，上述電爐為直流電爐，優選電爐的電極為中空式自焙電極。

進一步地，上述步驟S1包括：將鋼渣和焦炭分別加入電爐內、將含鋅粉塵由電極加入電爐內；將電爐升溫至1500℃～1600℃以進行還原熔煉。