一种从钢铁厂收尘灰及低炭泥中回收铁、锌的方法与流程

1.本发明涉及钢铁厂固体废弃物环保资源化回收利用技术领域，具体是一种从钢铁厂收尘灰及低炭泥中回收铁、锌的方法。


背景技术：

2.随着我国钢铁工业的发展，钢铁厂大量收尘灰及低炭泥(收尘灰来源于转炉炼钢尾气收尘、低炭泥来源于高炉炼铁尾气收尘)中铁、锌的资源化回收利用既是环境保护也是提高资源利用效率的要求。国内对钢厂收尘灰及低炭泥的处置方法有转底炉焙绕工艺、带式烧结工艺、回转窑焙烧工艺。
3.现有转底炉工艺将料层厚度30
‑
50mm直接铺于耐火材料上，靠火焰直接喷射于球团料层加热物料、传热效率较低、且操作控制条件要求高设备投资大。带式烧结工艺是在带式烧结焙烧机上物料层高度30
‑
350mm利用高炉煤气加热物料，集物料干燥还原焙烧于一体，但投资大、相对处理能力较小、综合成本较高。回转窑工艺是将粉料或成球后釆用煤气或喷煤粉焙烧，大多釆用粉料焙烧，具有投资低、操作简单、运行成本低等优点，但是回收氧化锌粉尘多含量低，最大缺点是物料生产过程中容易结圈经常导致设备无法正常运行。因此，现有的钢铁厂大量收尘灰及低炭泥处置方法均有一些技术不足，仍需要进一步改进。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种从钢铁厂收尘灰及低炭泥中回收铁、锌的方法，包括以下步骤：
5.(1)物料混合：将钢铁厂收尘灰及低炭泥按比例加入混合机内，并配以适量的还原炭粉，并按物料总量添加1
‑
2％粘合剂，开启混合机使物料混合均匀，混合过程中保证物料水分5
‑
10％；
6.(2)物料压球烘干脱水：将混配好的物料送入高压制球设备，压球直径30
‑
50mm，成品球在带式烘干机上烘干至水分小于1％，干球抗压强度70
‑
100kn/cm2；
7.(3)料球回转窑焙烧富集铁脱锌：回转窑焙烧物料，物料焙烧温度控制1000
‑
1300℃，焙烧时间1
‑
2小时，通过优化物料配比，物料中锌的焙烧逸出率可达95％以上，富集铁渣中铁含量62％以上、锌含量低于0.15％；
8.(4)回转窑焙烧尾气冷却除尘收锌：回转窑焙烧尾气温度600
‑
800℃，此时所得收尘粉为含量50
‑
60％氧化锌粉，经换热冷却至200
‑
300℃收尘尾气通过洗涤脱硫后达标排放。
9.优选的，所述步骤(1)，收尘灰、低炭泥、还原炭粉的比例是(4
‑
6):(2
‑
4):(0.5
‑
1.5)，该配比能保证有足够的还原炭，以使铁能还原、锌能逸出去除。
10.优选的，所述步骤(1)中的还原炭粉是焦炭粉。焦炭粉固定炭高灰分少，更适宜本技术中的组分搭配。
11.优选的，所述步骤(1)中的粘合剂是高分子聚合物类粘合剂。
12.优选的，所述粘合剂是河北滇京科技有限公司生产的专用高分子聚合物类粘结剂，其性能为耐高温无毒无害无残渣。
13.优选的，所述步骤(1)，混合过程中根据物料含水量辅以适量喷雾水，以保证物料水分5
‑
10％。
14.优选的，所述步骤(2)中，回转窑焙烧是通过烧气或煤粉提供热能来使转窑内升温。
15.与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：
16.(1)本发明通过优化物料配比，回转窑焙烧富集铁脱锌，物料中锌的焙烧逸出率可达95％以上，富集铁渣中铁含量62％以上、锌含量低于0.15％。
17.(2)本发明通过回转窑焙烧尾气冷却除尘收锌，回转窑焙烧尾气温度600
‑
800℃，经换热冷却至200
‑
300℃收尘，所得收尘粉为含量50
‑
60％氧化锌粉，尾气通过洗涤脱硫后达标排放。
18.(3)本发明针对现有火法处理钢铁厂固体废弃物的技术缺陷，采用工艺技术参数调整结合设备适应状况而发明的一种操作简单、适用性强、有效回收铁锌的综合利用方法，最明显的效果就是避免回转窑结圈的问题。
附图说明
19.图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
20.下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
21.以某钢厂收尘灰及低炭泥为原料
22.收尘灰成分
23.项目zncaomgofeal2o3pbk2ona2osio2c收尘灰％4.328.860.8553.010.410.160.050.981.691.18
24.低炭泥成分
25.项目zncaomgofeal2o3pbsio2c低炭泥％2.623.850.9434.462.830.326.3023.49
26.实施例1
27.一种从钢铁厂收尘灰及低炭泥中回收铁、锌的方法，包括如下步骤：
28.(1)物料混合：将钢铁厂粉尘灰、低炭泥、焦炭粉按5:3:0.5的比例加料加入混合机内，并按物料总量添加2％高分子聚合物类粘合剂，开启混合机使物料混合均匀，混合过程中根据物料含水量辅以适量喷雾水，以保证物料水分8.5％；
29.(2)物料压球烘干脱水：将混配好的物料送入高压制球设备，压球直径40mm，成品球在带式烘干机上烘干至水分小于1％，干球抗压强度70
‑
100kn/cm2；
30.(3)料球回转窑焙烧富集铁脱锌：回转窑通过烧气提供热能来使转窑内升温至1000℃，开始投入烘干料球焙烧物料，物料焙烧温度控制1100℃，并控制送风量保证窑内处于还原状态，物料在窑内焙烧停留1.5小时，出窑富铁渣经冷却(回收热量)后送入堆场，实
测富铁渣铁含量62.50％、锌含量0.14％；
31.(4)回转窑焙烧尾气冷却除尘收锌：回转窑焙烧尾气温度600℃，经换热冷却至200℃收尘，所得收尘粉为含量54％氧化锌粉，尾气通过洗涤脱硫后达标排放。
32.实施例2
33.一种从钢铁厂收尘灰及低炭泥中回收铁、锌的方法，包括如下步骤：
34.(1)物料混合：将钢铁厂粉尘灰、低炭泥、焦炭粉按6:2:1的比例加料加入混合机内，并按物料总量添加2％高分子聚合物类粘合剂，开启混合机使物料混合均匀，混合过程中根据物料含水量辅以适量喷雾水，以保证物料水分8.5％；
35.(2)物料压球烘干脱水：将混配好的物料送入高压制球设备，压球直径40mm，成品球在带式烘干机上烘干至水分小于1％，干球抗压强度70
‑
100kn/cm2；
36.(3)料球回转窑焙烧富集铁脱锌：回转窑通过烧气提供热能来使转窑内升温至1000℃，开始投入烘干料球焙烧物料，物料焙烧温度控制1100℃，并控制送风量保证窑内处于还原状态，物料在窑内焙烧停留1.5小时，出窑富铁渣经冷却(回收热量)后送入堆场，实测富铁渣铁含量64.10％、锌含量0.10％；
37.(4)回转窑焙烧尾气冷却除尘收锌：回转窑焙烧尾气温度600℃，经换热冷却至200℃收尘，所得收尘粉为含量56％氧化锌粉，尾气通过洗涤脱硫后达标排放。
38.实施例3
39.一种从钢铁厂收尘灰及低炭泥中回收铁、锌的方法，包括如下步骤：
40.(1)物料混合：将钢铁厂粉尘灰、低炭泥、焦炭粉按6:4:0.5的比例加料加入混合机内，并按物料总量添加1.5％高分子聚合物类粘合剂，开启混合机使物料混合均匀，混合过程中根据物料含水量辅以适量喷雾水，以保证物料水分8.5％；
41.(2)物料压球烘干脱水：将混配好的物料送入高压制球设备，压球直径30mm，成品球在带式烘干机上烘干至水分小于1％，干球抗压强度70
‑
100kn/cm2；
42.(3)料球回转窑焙烧富集铁脱锌：回转窑通过烧气提供热能来使转窑内升温至1000℃，开始投入烘干料球焙烧物料，物料焙烧温度控制1300℃，并控制送风量保证窑内处于还原状态，物料在窑内焙烧停留2小时，出窑富铁渣经冷却(回收热量)后送入堆场，实测富铁渣铁含量62.1％、锌含量0.15％；
43.(4)回转窑焙烧尾气冷却除尘收锌：回转窑焙烧尾气温度600℃，经换热冷却至200℃收尘，所得收尘粉为含量53％氧化锌粉，尾气通过洗涤脱硫后达标排放。
44.实施例4
45.一种从钢铁厂收尘灰及低炭泥中回收铁、锌的方法，包括如下步骤：
46.(1)物料混合：将钢铁厂粉尘灰、低炭泥、焦炭粉按6:2:1.5的比例加料加入混合机内，并按物料总量添加2％高分子聚合物类粘合剂，开启混合机使物料混合均匀，混合过程中根据物料含水量辅以适量喷雾水，以保证物料水分5％；
47.(2)物料压球烘干脱水：将混配好的物料送入高压制球设备，压球直径50mm，成品球在带式烘干机上烘干至水分小于1％，干球抗压强度70
‑
100kn/cm2；
48.(3)料球回转窑焙烧富集铁脱锌：回转窑通过烧气提供热能来使转窑内升温至1000℃，开始投入烘干料球焙烧物料，物料焙烧温度控制1200℃，并控制送风量保证窑内处于还原状态，物料在窑内焙烧停留1.5小时，出窑富铁渣经冷却(回收热量)后送入堆场，实
测富铁渣铁含量64.3％、锌含量0.08％；
49.(4)回转窑焙烧尾气冷却除尘收锌：回转窑焙烧尾气温度800℃，经换热冷却至300℃收尘，所得收尘粉为含量57.2％氧化锌粉，尾气通过洗涤脱硫后达标排放。
50.实施例5
51.一种从钢铁厂收尘灰及低炭泥中回收铁、锌的方法，包括如下步骤：
52.(1)物料混合：将钢铁厂粉尘灰、低炭泥、焦炭粉按4:3:1.5的比例加料加入混合机内，并按物料总量添加1％高分子聚合物类粘合剂，开启混合机使物料混合均匀，混合过程中根据物料含水量辅以适量喷雾水，以保证物料水分10％；
53.(2)物料压球烘干脱水：将混配好的物料送入高压制球设备，压球直径40mm，成品球在带式烘干机上烘干至水分小于1％，干球抗压强度70
‑
100kn/cm2；
54.(3)料球回转窑焙烧富集铁脱锌：回转窑通过烧气提供热能来使转窑内升温至1000℃，开始投入烘干料球焙烧物料，物料焙烧温度控制1000℃，并控制送风量保证窑内处于还原状态，物料在窑内焙烧停留1小时，出窑富铁渣经冷却(回收热量)后送入堆场，实测富铁渣铁含量62.02％、锌含量0.148％；
55.(4)回转窑焙烧尾气冷却除尘收锌：回转窑焙烧尾气温度700℃，经换热冷却至250℃收尘，所得收尘粉为含量52.2％氧化锌粉，尾气通过洗涤脱硫后达标排放。
56.最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。