[發明專利]一種以廢棄聚氯乙烯為含鋅鉛冶金粉塵還原揮發劑的共資源化利用方法

在審

• 申請號: 202210549769.3
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114892000A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 謝朝陽;齊李偉
• 申請（專利權）人: 北京高創智信冶金科技有限公司
• 主分類號: C22B1/24
• 分類號: C22B1/24;C22B1/08;C22B5/10;C21B13/10
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 劉芳

本發明公開了一種以廢棄聚氯乙烯為含鋅鉛冶金粉塵還原揮發劑的共資源化利用方法，屬于冶金資源綜合利用和低碳環保技術領域。所述還原方法的步驟包括：將破碎后的廢棄聚氯乙烯在保護氣氛下進行熱處理，冷卻后二次破碎，篩分，得到細碎物料；將所述細碎物料與含鋅鉛冶金粉塵混合，制成含碳球團；最后將所述含碳球團還原，得到金屬化球團，完成含鋅鉛冶金粉塵的還原。所制得的金屬化球團可用于煉鐵或煉鋼。本發明在還原含鋅鉛冶金粉塵時的鋅、鉛析出率高，所得金屬化球團的金屬化率高。

技術領域

本發明涉及冶金資源綜合利用和低碳環保技術領域，特別涉及一種以廢棄聚氯乙烯為含鋅鉛冶金粉塵還原揮發劑的共資源化利用方法。

背景技術

塑料曾被稱為20世紀最偉大的發明之一，帶給人類極大便利的同時，也給社會造成了極大的負面影響。廢塑料耐腐蝕性、耐老化性以及難降解性使其長期存在于自然界中，成為繼大氣污染、水污染后的第三大污染物。廢棄塑料種類繁多，廢棄塑料主要包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙乙烯(PP)等。其中，PVC是使用最廣泛的塑料材料之一，在中國廢塑料中PVC占比高達22％，其產量僅次于PE。因為不同廢舊塑料的成分和理化性質差別很大，所以不同的塑料回收利用的方法也不相同。目前全球12％的廢塑料采用焚燒處理，79％的廢塑料采用土地掩埋，回收利用率僅為9％。焚燒處理會產生很多污染性氣體，造成大氣污染；填埋處理則會長期留存在填埋場中，產生有毒滲濾液，污染土壤和地下水。PVC是二噁英的主要來源。二噁英(TCDD)是二氧芑家族中最致命的物質，其毒性相當于人們熟知的劇毒物質氰化物的130倍、砒霜的900倍，對人和動物有著很大的危害。當PVC在焚燒爐中焚燒，或者在掩埋時，都會產生二噁英。所以對于廢棄聚氯乙烯的清潔資源化回收利用刻不容緩。

鋼鐵廠生產過程中所產生的粉塵對環境的影響也日益加深，一般來說鋼鐵企業粉塵的產量為鋼鐵產量的8％～12％，對于目前的鋼鐵產能來說，這個數量是極其龐大的。該類粉塵中除了含有大量的鐵元素外，還含有鋅、鉛、碳等有價元素，是一種重要的二次資源。其中電爐粉塵是鋼鐵廠粉塵的主要來源之一，隨著碳達峰碳中和政策的推進，鋼鐵冶煉過程電爐鋼的比例將逐步提高。電爐煉鋼粉塵中含有大量的鋅、鉛等重金屬元素，屬于危廢，若露天放置易隨雨水滲入地下，污染地表環境，影響動植物的生存環境，所以必須合理地對電爐粉塵進行處理。

目前，電爐粉塵的處理方法主要有火法和濕法工藝。濕法工藝主要采用酸浸或者堿浸方法提取粉塵中有價成分，可以實現有價組分定向分離，但存在生產效率低等不足，很難滿足大規模處理的需要。火法處理工藝中較為常見的是回轉窯工藝和轉底爐工藝。回轉窯工藝投資和運行成本低，但存在易結圈、流程較長等不足。轉底爐工藝生產過程的可靠性高，并且易于操作和維護，且轉底爐工藝具有對原料要求低、脫鋅率高等優點，但是轉底爐還原效率較低、還原溫度高、能耗高，而且以煤和焦粉為主要還原劑。隨著環保要求的進一步嚴格，如何降低含鋅鉛冶金粉塵直接還原過程中的還原劑和燃料消耗成為鋼鐵企業迫切需要解決的問題。

廢塑料在冶金行業中的應用是一項具有巨大社會效益的和經濟效益的環保技術，受到國際社會的廣泛關注。現有技術中，廢塑料在冶金中的研究和應用主要集中在：高爐噴吹廢塑料、廢塑料-煤共焦化、廢塑料用于電爐煉鋼等。上述幾種技術均有相關的研究和試驗，甚至進行了工業化應用。但是以上幾種技術并沒有實現大規模推廣，原因主要有廢塑料添加過高會對產品質量造成不利影響、廢塑料預處理成本高、需要高品質的廢塑料等。

發明內容