專利名稱：一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國是一個(gè)鋼鐵大國，自1996年鋼產(chǎn)量達(dá)1億噸以來，一直位居世界榜首，2010 年鋼產(chǎn)量高達(dá)6. 億噸左右。國內(nèi)可供利用的鐵資源逐年減少，鐵礦石進(jìn)口量不斷增加， 2010年進(jìn)口鐵礦石高達(dá)6. 3億噸，目前大部分鋼鐵廠進(jìn)口鐵礦石在燒結(jié)混合料中的配比達(dá)到60%以上。鐵礦石資源的嚴(yán)重短缺已開始影響到我國鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及安全。含鋅鐵粉塵是鋼鐵廠煉鐵和煉鋼過程中產(chǎn)生的附產(chǎn)物，主要含鐵、碳等有價(jià)元素， 此外，還含鉛、鋅、砷等有害元素。是一種重要的含鐵原料，對(duì)于鋼鐵企業(yè)而言有重要的回收利用價(jià)值，但直接回收使用又容易造成有害元素在高爐內(nèi)的富集，影響主要生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行，甚至造成重大事故，同時(shí)砷由于在冶煉過程中難以脫除，進(jìn)入鐵水后不利于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼種，因而無法回收利用這些回收料。全國鋼鐵廠每年產(chǎn)生2000多萬噸該類粉塵無法使用，堆積起來既污染環(huán)境又占用土地。因此無論從環(huán)境保護(hù)還是資源利用上，提高鋼鐵廠的含鋅鐵粉塵的資源化利用水平，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。在火法處理鋼廠含鋅鐵粉塵方面，世界上較為成熟的工藝有回轉(zhuǎn)窯法(Inmetco 法)和轉(zhuǎn)底爐法等，均在國內(nèi)有生產(chǎn)應(yīng)用。回轉(zhuǎn)窯法是利用含鐵粉塵造球，利用含鐵粉塵本身的碳及外加還原劑，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行還原，使鐵氧化物還原，鋅在還原的同時(shí)揮發(fā)進(jìn)入煙氣，與鐵分離，提高了含鐵產(chǎn)品的鐵品位，降低有害雜質(zhì)含量。但是該方法得到的含鐵產(chǎn)品絕大部分為粉料，只能返回?zé)Y(jié)廠，經(jīng)過進(jìn)一步燒結(jié)成塊后用做高爐煉鐵原料，從煙氣中分離回收鋅。由于回轉(zhuǎn)窯還原的原料為含鐵粉塵制成的生球，強(qiáng)度低、熱穩(wěn)定性差及燒損量大，球團(tuán)在還原過程中強(qiáng)度更差，產(chǎn)生大量粉塵，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈，含鐵產(chǎn)品也主要是粉狀，不能直接用于高爐煉鐵。轉(zhuǎn)底爐法也是利用含鐵粉塵造球，利用含鐵粉塵本身的碳及外加一定量的還原劑進(jìn)入生球內(nèi)， 在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)還原球團(tuán)，使鐵氧化物還原，鋅在還原的同時(shí)揮發(fā)進(jìn)入煙氣，與鐵分離，提高了含鐵產(chǎn)品的鐵品位，降低有害雜質(zhì)含量。但是，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)料層厚度僅有1-2層球的厚度 (15-30mm)，且球團(tuán)直接鋪于耐火材料上，靠火焰直接噴射于球團(tuán)料層加熱物料，傳熱效率低、料層還原性氣氛難以控制，導(dǎo)致鋅還原揮發(fā)率低，產(chǎn)品含鋅偏高(0.2% )，且球團(tuán)易粘在轉(zhuǎn)底爐上，造成排料困難，影響作業(yè)率，生產(chǎn)能力低于0. 08t/m2. h。而且，上述兩種工藝生產(chǎn)規(guī)模偏小，單機(jī)年處理含鐵粉塵的能力低于20萬噸。由上述可知，由于鋼鐵廠粉塵鋅、砷含量較低，回轉(zhuǎn)窯法粉末多，結(jié)圈厲害，能耗高、產(chǎn)量低、生產(chǎn)成本高，脫鋅后的物料大部分仍呈粉狀，只能返回?zé)Y(jié)工序，通過燒結(jié)造塊后進(jìn)入高爐。其回收的氧化鋅含量約只有60% (折合金屬鋅含量約45%)。轉(zhuǎn)底爐工法 (Inmetco工藝)也存在產(chǎn)品粉末多，金屬化率低等問題，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高，脫鋅率也只有 80%，產(chǎn)品附價(jià)值低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種工藝方法簡(jiǎn)單、操作方便、通過造球及金屬化焙燒，有效脫除含鋅鐵粉塵中鋅、砷等有害雜質(zhì)，制備的金屬化球團(tuán)燒結(jié)礦可直接用做高爐爐料的含鋅鐵粉塵綜合利用工藝。本發(fā)明一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，包括下述步驟第一步造球?qū)搹S產(chǎn)生的含鐵塵泥、含鐵粉塵、含碳污泥、硫酸渣混合攪拌均勻，得到第一混合料，然后，與第一還原煤及占第一混合料總質(zhì)量10% -20%的添加劑混合均勻，得到第二混合料；控制第二混合料的水分(質(zhì)量百分含量)為6%-8%，再經(jīng)過潤磨、造球、篩分， 得到合格生球；所述第一還原煤的添加量根據(jù)第一混合料中鐵與第一還原煤中碳的質(zhì)量比 C/Fe = 0. 1-0. 5的比例添加；第二步金屬化燒結(jié)將生球、第二還原煤混合均勻，布設(shè)在球團(tuán)燒結(jié)焙燒機(jī)上，料層厚度為50-350mm， 經(jīng)過抽風(fēng)干燥、還原焙燒，完成金屬化球團(tuán)燒結(jié)，經(jīng)氮?dú)饫鋮s至室溫，出爐，得到金屬化球團(tuán)燒結(jié)礦；所述第二還原煤的添加量根據(jù)生球中鐵與第二還原煤中碳的質(zhì)量比C/i^e = 0. 1-0. 5的比例添加。本發(fā)明一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝中，所述的含鐵塵泥選自轉(zhuǎn)爐污泥、高爐瓦斯泥中的至少一種；本發(fā)明一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝中，所述的含鐵粉塵為燒結(jié)、煉鐵高爐產(chǎn)生的干法含鐵粉塵；所述含碳污泥為焦化廠產(chǎn)生的含碳污泥。本發(fā)明一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝中，所述添加劑按質(zhì)量百分比，由下述組分按比例混合后，細(xì)磨到粒度小于等于200目占總質(zhì)量的60-80%組成生石灰20-25 %，氯化鈉10-20%，氯化鎂10-15 %，次氯酸鈣鈉10-15 %，焦粉 10-20%，煤粉 10-15%。本發(fā)明一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝中，所述抽風(fēng)干燥、還原焙燒的具體工藝參數(shù)為料層厚度50-350mm，抽風(fēng)干燥溫度150°C _350°C，干燥時(shí)間3-7min，干燥介質(zhì)風(fēng)速 0. 8-1. 2m/s-；還原焙燒溫度1050-1300°C，燒結(jié)時(shí)間為25_45min，抽風(fēng)負(fù)壓4_9kPa。本發(fā)明一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝中，所述干燥和還原焙燒所需熱源為高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣中的任一種或兩種混合煤氣燃燒后的熱廢氣。本發(fā)明一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝中，還原焙燒煙氣經(jīng)過除塵和余熱利用，從煙塵中回收氧化鋅、氧化鉛。本發(fā)明由于采用上述工藝方法，充分結(jié)合鐵礦球團(tuán)與鐵礦燒結(jié)的特點(diǎn)，提出金屬化球團(tuán)燒結(jié)焙燒法，將球團(tuán)焙燒與直接還原理論相結(jié)合，利用含鐵粉塵中的碳及外加還原劑煙煤或焦化廠的污泥，通過原料預(yù)處理，強(qiáng)化含鐵粉塵造球，利用高爐煤氣加熱球團(tuán)，熱廢氣直接透過球團(tuán)料層，使生球在帶式燒結(jié)焙燒機(jī)上進(jìn)行干燥、預(yù)熱和還原焙燒，使鐵氧化物還原為金屬鐵并產(chǎn)生燒結(jié)，形成葡萄狀金屬化球團(tuán)燒結(jié)塊，在高溫焙燒揮發(fā)脫鋅的同時(shí)， 一步過程將含鋅鐵粉料制備成高品位金屬化球團(tuán)燒結(jié)塊，提高高爐入爐原料的鐵品位、降低有害元素鋅、砷、鉛等的含量，緩解我國煉鐵原料嚴(yán)重短缺的困境，降低高爐煉鐵焦比，提高高爐產(chǎn)量，減少排放，并回收含鐵粉塵中的有價(jià)元素鋅。鋅還原揮發(fā)進(jìn)入煙氣回收利用。產(chǎn)品為強(qiáng)度和粒度能滿足高爐要求的金屬化球團(tuán)燒結(jié)礦，可直接用于高爐煉鐵，可強(qiáng)化高爐煉鐵，降低焦碳消耗，提高生鐵產(chǎn)量。產(chǎn)品中含鋅量低于0.15%，脫鋅率大于90%。燒結(jié)焙燒機(jī)上料層厚度可達(dá)50-350mm，料層中還原性氣氛和溫度容易得到保證，單位產(chǎn)量可達(dá)到0. 1-0. 2t/m2. h。由于礦粉很少進(jìn)入煙氣中，可從煙氣中回收到高純度的次氧化鋅。特別是本發(fā)明由于采用上述組分配比的添加劑，利用不同有色金屬氯化物如 PbC12, ZnC12, CuC12具有低熔點(diǎn)和高揮發(fā)性的特點(diǎn)，在強(qiáng)還原性氣氛下強(qiáng)化鋅的還原揮發(fā)；同時(shí)，利用砷需要在弱還原氣氛下還原揮發(fā)，添加氧化劑如氯化物、次氯酸鹽、高錳酸鹽，強(qiáng)化砷的脫除。本發(fā)明研制的復(fù)合添加劑，由氧化物、氧化劑和還原劑制備而成，在混合料配料中加入，再通過造球、金屬化還原焙燒，具有提高脫鋅脫砷率，降低產(chǎn)品中鋅、砷的含量、還原金屬氧化物、氧化金屬砷的雙重作用。在含鐵粉塵、硫酸渣與還原劑的混合料中添加10-20%的添加劑，制備成5-16mm的生球，生球在金屬化球團(tuán)還原燒結(jié)焙燒裝置中進(jìn)行還原焙燒脫鋅。與不加添加劑相比，脫鋅率提高2-5%，成品金屬化球團(tuán)燒結(jié)礦中含鋅低于 0. 1%，脫鋅率大于93%，脫砷率提高4-8%。本發(fā)明采用添加劑強(qiáng)化球團(tuán)還原焙燒過程中鋅和砷的還原揮發(fā)，可有效提高脫鋅脫砷率，降低產(chǎn)品中鋅、砷的含量，滿足優(yōu)質(zhì)鋼生產(chǎn)需要。同時(shí)，可使用大量劣質(zhì)原料，擴(kuò)大原料來源，降低生產(chǎn)成本，提高資源利用率。發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、工藝流程簡(jiǎn)單，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，含鐵40% _45%、含鋅-20%的含鐵粉塵和硫鐵礦燒渣混合料，經(jīng)過潤磨預(yù)處理，再經(jīng)造球和還原燒結(jié)焙燒，生產(chǎn)出鐵品位60% -65%, 金屬化率60-80 %的金屬化球團(tuán)燒結(jié)礦，含鋅低于0. 15%，脫鋅率大于90%，脫砷率 55% -65%。2、燒結(jié)焙燒機(jī)單位產(chǎn)量高，利用系數(shù)0. 10-0. 20t/m2 -h ；產(chǎn)品金屬化球團(tuán)燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度75-80%，成品率80% -85%,是高爐煉鐵的優(yōu)質(zhì)原料，可直接用于高爐煉鐵。3、本成果充分集成了帶式球團(tuán)焙燒機(jī)和帶式燒結(jié)機(jī)的優(yōu)勢(shì)，有機(jī)結(jié)合燒結(jié)和直接還原原理，技術(shù)成熟可靠，有廣闊的市場(chǎng)前景。綜上所述，本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單、操作方便、針對(duì)鋼廠含鋅鐵粉塵特點(diǎn)，通過造球及金屬化焙燒，實(shí)現(xiàn)其中鐵、鋅、碳等有價(jià)元素的高效利用，同時(shí)脫除有害元素，消除二次污染。在脫除有害元素的同時(shí)，將含鋅鐵粉塵制成金屬化球團(tuán)燒結(jié)塊，鐵品位高、鋅、硫等有害元素含量低，可作為一種可直接進(jìn)入高爐冶煉的優(yōu)質(zhì)原料，對(duì)高爐可以起到降焦增產(chǎn)的效果，經(jīng)濟(jì)效益顯著。


附圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，包括下述步驟第一步造球?qū)搹S產(chǎn)生的含鋅、鐵和碳的除塵灰、塵泥，硫酸渣混合攪拌均勻，得到第一混合料，然后，根據(jù)第一混合料中鐵和炭的質(zhì)量比，按C/i^e = 0. 1添加第一還原煤及占第一混合料總質(zhì)量10%的添加劑，得到第二混合料；控制第二混合料的水分(質(zhì)量百分含量)為 6% _8%，再經(jīng)過潤磨、造球、篩分，得到直徑為5-16mm的合格生球；第二步金屬化燒結(jié)先將粒度為20_30mm的燒結(jié)塊鋪在帶式燒結(jié)機(jī)上，然后，將第二還原煤與生球混合均勻，布設(shè)在帶式燒結(jié)焙燒機(jī)上的燒結(jié)塊上，料層厚度為50mm，經(jīng)過抽風(fēng)干燥、還原焙燒，完成金屬化球團(tuán)燒結(jié)，經(jīng)氮?dú)饫鋮s至室溫，出爐，得到金屬化球團(tuán)燒結(jié)礦；所述第二還原煤的添加量根據(jù)生球中鐵的質(zhì)量，按Cz^e = 0.4添加；抽風(fēng)干燥溫度150°C，干燥時(shí)間 3min，干燥介質(zhì)風(fēng)速0. 8m/s左右；金屬化燒結(jié)焙燒溫度1300°C，燒結(jié)時(shí)間為25min，抽風(fēng)負(fù)壓4kPa，燒結(jié)結(jié)束后，用氮?dú)鈱Y(jié)產(chǎn)物冷卻到室溫，破碎、篩分，小于5mm粒級(jí)返回配料， 5-30mm為成品燒結(jié)礦。產(chǎn)品轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度75%，成品率81 %，利用系數(shù)0. 10t/m2 · h，脫鋅率 90.4%,脫砷率65%，產(chǎn)品鐵品位60. 1 %，鐵金屬化率60. 2%，含鋅0. 1；35%。實(shí)施例2 一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，包括下述步驟第一步造球?qū)搹S產(chǎn)生的含鋅、鐵和碳的除塵灰、塵泥，硫酸渣混合攪拌均勻，得到第一混合料，然后，根據(jù)第一混合料中鐵和炭的質(zhì)量比，按C/i^e = 0. 25添加第一還原煤及占第一混合料總質(zhì)量10%的添加劑，得到第二混合料；控制第二混合料的水分(質(zhì)量百分含量)為 6% _8%，再經(jīng)過潤磨、造球、篩分，得到直徑為5-16mm的合格生球；第二步金屬化燒結(jié)先將粒度為20_30mm的燒結(jié)塊鋪在帶式燒結(jié)機(jī)上，然后，將第二還原煤與生球混合均勻，布設(shè)在帶式燒結(jié)焙燒機(jī)上的燒結(jié)塊上，料層厚度為150mm，經(jīng)過抽風(fēng)干燥、還原焙燒，完成金屬化球團(tuán)燒結(jié)，經(jīng)氮?dú)饫鋮s至室溫，出爐，得到金屬化球團(tuán)燒結(jié)礦；所述第二還原煤的添加量根據(jù)生球中鐵的質(zhì)量，按Cz^e = 0. 25添加；抽風(fēng)干燥溫度200°C，干燥時(shí)間％iin，干燥介質(zhì)風(fēng)速0. 8m/s左右；金屬化燒結(jié)焙燒溫度1150°C，抽風(fēng)負(fù)壓7kPa，燒結(jié) 30min。燒結(jié)結(jié)束后，用氮?dú)膺M(jìn)行冷卻到室溫，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行破碎、篩分，小于5mm粒級(jí)返回配料，5-30mm為成品燒結(jié)礦。產(chǎn)品轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度76. 4%，成品率高達(dá)81 %，利用系數(shù)0. 12t/m2 -h, 脫鋅率91.9%,脫砷率63.8%,r品鐵品位60.5%,鐵金屬化率65.3%,含鋅0.132%。實(shí)施例3 一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，包括下述步驟第一步造球?qū)搹S產(chǎn)生的含鋅、鐵和碳的除塵灰、塵泥，硫酸渣混合攪拌均勻，得到第一混合料，然后，根據(jù)第一混合料中鐵和炭的質(zhì)量比，按C/i^e = 0. 30添加第一還原煤及占第一混合料總質(zhì)量10%的添加劑，得到第二混合料；控制第二混合料的水分(質(zhì)量百分含量)為 6% _8%，再經(jīng)過潤磨、造球、篩分，得到直徑為5-16mm的合格生球；第二步金屬化燒結(jié)先將粒度為20-30mm的燒結(jié)塊鋪在帶式燒結(jié)機(jī)上，然后，將第二還原煤與生球混合均勻，布設(shè)在帶式燒結(jié)焙燒機(jī)上的燒結(jié)塊上，料層厚度為200mm，經(jīng)過抽風(fēng)干燥、還原焙燒，完成金屬化球團(tuán)燒結(jié)，經(jīng)氮?dú)饫鋮s至室溫，出爐，得到金屬化球團(tuán)燒結(jié)礦；所述第二還原煤的添加量根據(jù)生球中鐵的質(zhì)量，按Cz^e = 0. 20添加；抽風(fēng)干燥溫度350°C，干燥時(shí)間7min，干燥介質(zhì)風(fēng)速0. 8m/s左右；金屬化燒結(jié)焙燒溫度1100°C，抽風(fēng)負(fù)壓6kPa，燒結(jié)時(shí)間35min。燒結(jié)結(jié)束后，用氮?dú)膺M(jìn)行冷卻到室溫，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行破碎、篩分，小于5mm粒級(jí)返回配料，5-30mm為成品燒結(jié)礦。產(chǎn)品轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度76. 8 %，成品率高達(dá)84. 5 %，利用系數(shù) 0. 19t/m2 · h，脫鋅率93.2%,脫砷率60.3%,r品鐵品位62.3%,鐵金屬化率79.7%,含鋅 0. 121%。實(shí)施例4 一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，包括下述步驟第一步造球?qū)搹S產(chǎn)生的含鋅、鐵和碳的除塵灰、塵泥，硫酸渣混合攪拌均勻，得到第一混合料，然后，根據(jù)第一混合料中鐵和炭的質(zhì)量比，按C/i^e = 0.4添加第一還原煤及占第一混合料總質(zhì)量10%的添加劑，得到第二混合料；控制第二混合料的水分(質(zhì)量百分含量)為 6% _8%，再經(jīng)過潤磨、造球、篩分，得到直徑為5-16mm的合格生球；第二步金屬化燒結(jié)先將粒度為20_30mm的燒結(jié)塊鋪在帶式燒結(jié)機(jī)上，然后，將第二還原煤與生球混合均勻，布設(shè)在帶式燒結(jié)焙燒機(jī)上的燒結(jié)塊上，料層厚度為200mm，經(jīng)過抽風(fēng)干燥、還原焙燒，完成金屬化球團(tuán)燒結(jié)，經(jīng)氮?dú)饫鋮s至室溫，出爐，得到金屬化球團(tuán)燒結(jié)。所述第二還原煤的添加量根據(jù)生球中鐵的質(zhì)量，按C/i^e = 0. 10添加；抽風(fēng)干燥溫度150°C，干燥時(shí)間 7min，干燥介質(zhì)風(fēng)速1.2m/s左右；金屬化燒結(jié)焙燒溫度1100°C，抽風(fēng)負(fù)壓9kPa。燒結(jié)時(shí)間35min。燒結(jié)結(jié)束后，用氮?dú)膺M(jìn)行冷卻到室溫，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行破碎、篩分，小于5mm粒級(jí)返回配料，5-30mm為成品燒結(jié)礦。產(chǎn)品轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度79. 5%，成品率高達(dá)84. 6%，利用系數(shù)0. 13t/ m2 · h，脫鋅率90. 8 %，脫砷率65.0%，鐵金屬化率60. 5 %。實(shí)施例5 一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，包括下述步驟第一步造球?qū)搹S產(chǎn)生的含鋅、鐵和碳的除塵灰、塵泥，硫酸渣混合攪拌均勻，得到第一混合料，然后，根據(jù)第一混合料中鐵和炭的質(zhì)量比，按C/i^e = 0. 1添加第一還原煤及占第一混合料總質(zhì)量10%的添加劑，得到第二混合料；控制第二混合料的水分(質(zhì)量百分含量)為 6% _8%，再經(jīng)過潤磨、造球、篩分，得到直徑為5-16mm的合格生球；第二步金屬化燒結(jié)先將粒度為20-30mm的燒結(jié)塊鋪在帶式燒結(jié)機(jī)上，然后，將第二還原煤與生球混合均勻，布設(shè)在帶式燒結(jié)焙燒機(jī)上的燒結(jié)塊上，料層厚度為200mm，經(jīng)過抽風(fēng)干燥、還原焙燒，完成金屬化球團(tuán)燒結(jié)，經(jīng)氮?dú)饫鋮s至室溫，出爐，得到金屬化球團(tuán)燒結(jié)。所述第二還原煤的添加量根據(jù)生球中鐵的質(zhì)量，按C/i^e = 0. 50添加；抽風(fēng)干燥溫度200°C，干燥時(shí)間細(xì)in，干燥介質(zhì)風(fēng)速1. 2m/s左右；金屬化燒結(jié)焙燒溫度1100°C，抽風(fēng)負(fù)壓6kPa。燒結(jié)時(shí)間 45min。燒結(jié)結(jié)束后，用氮?dú)膺M(jìn)行冷卻到室溫，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行破碎、篩分，小于5mm粒級(jí)返回配料，5-30mm為成品燒結(jié)礦。產(chǎn)品轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度84. 3%，成品率高達(dá)81 %，利用系數(shù)0. 19t/m2 -h, 脫鋅率91.9%，脫砷率65.2%，鐵金屬化率80.0%。實(shí)施例6 一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，包括下述步驟
第一步造球?qū)搹S產(chǎn)生的含鋅、鐵和碳的除塵灰、塵泥，硫酸渣混合攪拌均勻，得到第一混合料，然后，根據(jù)第一混合料中鐵和炭的質(zhì)量比，按C/i^e = 0.2添加第一還原煤及占第一混合料總質(zhì)量10%的添加劑，得到第二混合料；控制第二混合料的水分(質(zhì)量百分含量)為 6% _8%，再經(jīng)過潤磨、造球、篩分，得到直徑為5-16mm的合格生球；第二步金屬化燒結(jié)先將粒度為20-30mm的燒結(jié)塊鋪在帶式燒結(jié)機(jī)上，然后，將第二還原煤與生球混合均勻，布設(shè)在帶式燒結(jié)焙燒機(jī)上的燒結(jié)塊上，料層厚度為350mm，經(jīng)過抽風(fēng)干燥、還原焙燒，完成金屬化球團(tuán)燒結(jié)，經(jīng)氮?dú)饫鋮s至室溫，出爐，得到金屬化球團(tuán)燒結(jié)。所述第二還原煤的添加量根據(jù)生球中鐵的質(zhì)量，按C/i^e = 0. 30添加；抽風(fēng)干燥溫度250°C，干燥時(shí)間 7min，干燥介質(zhì)風(fēng)速0. 8m/s左右；金屬化燒結(jié)焙燒溫度1200°C，抽風(fēng)負(fù)壓9kPa，燒結(jié)時(shí)間 45min。燒結(jié)結(jié)束后，用氮?dú)膺M(jìn)行冷卻到室溫，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行破碎、篩分，小于5mm粒級(jí)返回配料，5-30mm為成品燒結(jié)礦。產(chǎn)品轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度77. 4 %，成品率高達(dá)85. 2 %，利用系數(shù)0. 211/ m2 · h，脫鋅率93. 3%,脫砷率65. 0%,鐵金屬化率80. 0%o實(shí)施例7一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，包括下述步驟第一步造球?qū)搹S產(chǎn)生的含鋅、鐵和碳的除塵灰、塵泥，硫酸渣混合攪拌均勻，得到第一混合料，然后，根據(jù)第一混合料中鐵和炭的質(zhì)量比，按C/i^e = 0.2添加第一還原煤及占第一混合料總質(zhì)量10%的添加劑，得到第二混合料；控制第二混合料的水分(質(zhì)量百分含量)為 6% _8%，再經(jīng)過潤磨、造球、篩分，得到直徑為5-16mm的合格生球；第二步金屬化燒結(jié)先將粒度為20_30mm的燒結(jié)塊鋪在帶式燒結(jié)機(jī)上，然后，將第二還原煤與生球混合均勻，布設(shè)在帶式燒結(jié)焙燒機(jī)上的燒結(jié)塊上，料層厚度為200mm，經(jīng)過抽風(fēng)干燥、還原焙燒，完成金屬化球團(tuán)燒結(jié)，經(jīng)氮?dú)饫鋮s至室溫，出爐，得到金屬化球團(tuán)燒結(jié)。所述第二還原煤的添加量根據(jù)生球中鐵的質(zhì)量，按C/i^e = 0. 30添加；抽風(fēng)干燥溫度250°C，干燥時(shí)間 7min，干燥介質(zhì)風(fēng)速0. 8m/s左右；金屬化燒結(jié)焙燒溫度1050°C，抽風(fēng)負(fù)壓9kPa，燒結(jié)時(shí)間 45min。燒結(jié)結(jié)束后，用氮?dú)膺M(jìn)行冷卻到室溫，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行破碎、篩分，小于5mm粒級(jí)返回配料，5-30mm為成品燒結(jié)礦。產(chǎn)品轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度76. 1 %，成品率高達(dá)84. 3 %，利用系數(shù)0. 20t/ m2 · h，脫鋅率92.5%，脫砷率64. 1 %，鐵金屬化率79. 0 %。
權(quán)利要求
1.一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，包括下述步驟第一步造球?qū)搹S產(chǎn)生的含鐵塵泥、含鐵粉塵、含碳污泥、硫酸渣混合攪拌均勻，得到第一混合料， 然后，與第一還原煤及占第一混合料總質(zhì)量10% -20%的添加劑混合均勻，得到第二混合料；控制第二混合料的水分(質(zhì)量百分含量)為6% _8%，再經(jīng)過潤磨、造球、篩分，得到合格生球；所述第一還原煤的添加量根據(jù)第一混合料中鐵與第一還原煤中碳的質(zhì)量比C/i^e =0. 1-0. 5的比例添加；第二步金屬化燒結(jié)將生球、第二還原煤混合均勻，布設(shè)在球團(tuán)燒結(jié)焙燒機(jī)上，料層厚度為50-350mm，經(jīng)過抽風(fēng)干燥、還原焙燒，完成金屬化球團(tuán)燒結(jié)，經(jīng)氮?dú)饫鋮s至室溫，出爐，得到金屬化球團(tuán)燒結(jié)礦；所述第二還原煤的添加量根據(jù)生球中鐵與第二還原煤中碳的質(zhì)量比C/i^e = 0. 1-0. 5的比例添加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，其特征在于所述的含鐵塵泥選自轉(zhuǎn)爐污泥、高爐瓦斯泥中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，其特征在于所述的含鐵粉塵為燒結(jié)、煉鐵高爐產(chǎn)生的干法含鐵粉塵；所述含碳污泥為焦化廠產(chǎn)生的含碳污泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，其特征在于所述抽風(fēng)干燥、 還原焙燒的具體工藝參數(shù)為料層厚度50-350mm，抽風(fēng)干燥溫度150°C _350°C，干燥時(shí)間 3-7min，干燥介質(zhì)風(fēng)速0. 8-1. 2m/s ；還原焙燒溫度1050-1300°C，燒結(jié)時(shí)間為25_45min，抽風(fēng)負(fù)壓4-9kPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，其特征在于所述添加劑按質(zhì)量百分比，由下述組分按比例混合后，細(xì)磨到粒度小于等于200目占總質(zhì)量的60-80%組成生石灰20-25 %，氯化鈉10-20 %，氯化鎂10-15 %，次氯酸鈣鈉10-15 %，焦粉10-20 %， 煤粉 10-15%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，其特征在于所述干燥和還原焙燒所需熱源為高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣中的任一種或兩種混合煤氣燃燒后的熱廢氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，其特征在于還原焙燒煙氣經(jīng)過除塵和余熱利用，從煙塵中回收氧化鋅、氧化鉛。
全文摘要
一種含鋅鐵粉塵綜合利用工藝，是將鋼廠產(chǎn)生的含鐵塵泥、含鐵粉塵、含碳污泥、硫酸渣與第一還原煤及添加劑混合均勻，經(jīng)過潤磨、造球、篩分，得到合格生球；然后，將生球、第二還原煤混合均勻，在球團(tuán)燒結(jié)焙燒機(jī)上，經(jīng)過抽風(fēng)干燥、還原焙燒，完成金屬化球團(tuán)燒結(jié)，經(jīng)氮?dú)饫鋮s至室溫，出爐，得到金屬化球團(tuán)燒結(jié)礦；本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單、操作方便、針對(duì)鋼廠含鋅鐵粉塵特點(diǎn)，通過造球及金屬化焙燒，實(shí)現(xiàn)其中鐵、鋅、碳等有價(jià)元素的高效利用，同時(shí)脫除有害元素，消除二次污染。在脫除有害元素的同時(shí)，將含鋅鐵粉塵制成金屬化球團(tuán)燒結(jié)塊，鐵品位高、鋅、硫等有害元素含量低，可作為直接進(jìn)入高爐冶煉的優(yōu)質(zhì)原料，對(duì)高爐起到降焦增產(chǎn)的效果，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)C22B1/16GK102534199SQ20121001494
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者何光輝, 何明杰, 俞曉林, 春鐵軍, 朱德慶, 朱遠(yuǎn)星, 李啟厚, 潘建, 王志遠(yuǎn), 王榮成, 胡澤方, 黎劍平 申請(qǐng)人:中南大學(xué), 杭州鋼鐵股份有限公司