[發(fā)明專利]一種處理鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢的方法

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• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113025813A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李小明;王偉安;邱國興;賀蕓;張馨藝;吳育慶;阮金榜
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C22B1/243
• 分類號: C22B1/243;C22B19/34;C21B13/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本發(fā)明公開一種處理鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢的方法，包括如下過程：將含有復合還原促進劑、粘結(jié)劑和經(jīng)機械活化處理得到的鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢的壓塊于950～1050℃下還原10?25分鐘，還原出的氣體產(chǎn)物通過除塵系統(tǒng)回收得到次級氧化鋅產(chǎn)品，殘渣通過選礦分離提鐵；其中壓塊通過復合還原促進劑、粘結(jié)劑、水和鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢混合均勻后壓制成型、烘干得到。本發(fā)明通過降低還原溫度和還原時間，既達到降低能耗，又達到利用固廢中的碳資源和回收鋅、鐵等有價金屬的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢的方法。

背景技術(shù)

在鋼鐵生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量含鋅、含碳固廢，如何充分利用其中有價的鋅、鐵、碳資源，既有顯著的環(huán)境效益，同時有望產(chǎn)生良好的經(jīng)濟價值。

含鋅含碳固廢中，通產(chǎn)含有鐵、鋅、碳等元素，鐵含量可達20％～40％不等，鋅含量可達2％～25％不等，碳含量可達20％左右。其中的鋅相比鋅礦石2％～5％鋅含量，有很高的提鋅應用價值，同時可采用其中的碳作為還原劑實現(xiàn)鐵資源的同步回收。因此，將鋼鐵廠固廢搭配處理，不僅可以回收有色金屬，滿足國內(nèi)有色金屬需求，同時還能回收鐵資源，提高經(jīng)濟價值。

目前針對含鋅、鐵等粉塵的研究雖然較多，但仍存在原料使用單一、還原溫度較高，還原時間較長等問題。如公開號CN201910987696.4公開了一種轉(zhuǎn)底爐中抑制含鋅粉塵球團還原粉化的方法，還原過程中金屬化率和脫鋅率都較高；公開號CN201010113833.0和CN200810222976.8分別公開了一種含鋅粉塵配碳高溫直接還原脫鋅和采用轉(zhuǎn)底爐處理含鋅粉塵回收氧化鋅的方法，通過添加MgCO₃，額外配入煤粉、焦粉等還原劑，達到了促進含鋅粉塵還原提鋅的效果。但以上方法存在還原溫度較高、還原時間較長、過程能耗較大或者需要外配還原劑的不足。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種處理鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢的方法，本發(fā)明通過降低還原溫度和還原時間，既達到降低能耗，又達到利用固廢中的碳資源和回收鋅、鐵等有價金屬的目的。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種處理鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢的方法，包括如下過程：

將含有復合還原促進劑、粘結(jié)劑和經(jīng)機械活化處理得到的鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢的壓塊于950～1050℃下還原10-25分鐘，還原出的氣體產(chǎn)物通過除塵系統(tǒng)回收得到次級氧化鋅產(chǎn)品，殘渣通過選礦分離提鐵；

所述壓塊通過復合還原促進劑、粘結(jié)劑、水和鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢混合均勻后壓制成型、烘干得到。

優(yōu)選的，經(jīng)機械活化處理得到的鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢中，C/Zn摩爾比不小于5。

優(yōu)選的，所述復合還原促進劑為CaCO₃、BaCO₃和MgCO₃中的一種或幾種的混合物。

優(yōu)選的，復合還原促進劑中有效成分的質(zhì)量含量大于80％，含量為含鋅固廢質(zhì)量的4％～10％。

優(yōu)選的，復合還原促進劑的粒度小于160目。

優(yōu)選的，經(jīng)機械活化處理得到的鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢的粒度不大于160目。

優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑為膨潤土或硅藻泥，粘結(jié)劑添加量為經(jīng)機械活化處理得到的鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢質(zhì)量的1％～3％。

優(yōu)選的，制備所述壓塊時，復合還原促進劑、粘結(jié)劑、水和經(jīng)機械活化處理得到的鋼鐵生產(chǎn)過程中含鋅含碳工業(yè)固廢的混合物中，水的質(zhì)量含量不大于5％。

優(yōu)選的，所述壓塊中水的質(zhì)量含量不超過1％。