專利名稱：含鋅的冶金粉塵和熔渣的利用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及含鋅的冶金粉塵和熔渣的利用方法。
使用鋅冶煉廠中所謂的次級原料，藉此對含鋅的冶金粉塵和熔渣加以利用的方法，在鋅含量低于20%(重量)的情況下是不經濟的。造成其經濟性不足的原因一方面是由于濕法冶金工藝及其后續(xù)的電解工序的費用高，另一方面則是基于產生大量高鐵含量殘渣的這一事實。目前對于這種鋅廢料能夠經濟利用的方法是，在鋅含量接近30%(重量)的情況下通過回轉窯法而實現的。
對于鋅含量低于0.1-10%(重量)的冶金粉塵和熔渣的利用，目前是通過將這些原料裝入電弧爐而實現的。鋅的富集可在若干個廢氣過濾器內達到，從而使鋅的濃度升高至約20%(重量)的程度。當在轉爐內采用含鋅的粉塵時，已經研究到采用所謂的鋅含量螺旋式上升(ZnicSpiral)的方法，即在轉爐內進行蒸發(fā)與凝縮之間的循環(huán)，使由此獲得的粉塵能達到鋅含量接近20%(重量)的程度。然而，這種作業(yè)過程在冶金方面存在缺點，即鋅在鋼中的含量因反應溫度高而升高，因此，總的來說，就鋅冶煉廠的利用情況而言，其經濟性是不足的。
現在本發(fā)明的目的在于提供一種既簡單而又能經濟合算地利用含鋅的冶金粉塵和熔渣的方法，該方法允許使用由高爐、爐喉、和氧氣頂吹煉鋼法(LD-process)產生的爐渣，以及由爐喉、高爐和轉爐在分離干粉塵過程中產生的粉塵。為了解決這一任務，本發(fā)明方法主要在于用冷法將含鋅的冶金粉塵制團、壓坯、或者用一種碳素載體制粒。所用團塊或粒料的金屬化程度至少為30%(重量)，最好至少40%(重量)。在粒料的生產過程中加入碳素載體，藉此調節(jié)碳含量至少為20-25%(重量)，此外，將這些粒料等物加入熔化爐的爐料中，以便由廢料或生鐵之類的金屬化爐料熔煉金屬。這樣，通過對粉塵進行制團，尤其是制粒，此外任選地通過添加爐渣，就可以由熔融工藝制得鋅含量40-50%(重量)的粉塵材料，特別是當熔融工藝是按照所謂的KVA法進行時更是如此。所謂KVA法是一種鋁熱的轉爐法，該法是將廢金屬與煤和添加劑一起裝入合適的熔融坩堝中，利用天然氣或液體燃料與氧氣使之熔融。在裝入熔化爐中的含鋅爐料還原的條件下，尤其在KVA法的條件下，能夠獲得金屬化程度高的粉塵，應當指出，還可以在上述制得的冶金粉塵中進一步富集鋅，其方法是在一種由已金屬化的爐料冶煉金屬的熔化爐中使用鍍鋅廢鐵。壓坯工序在任何情況下都必須以冷壓坯的步驟進行。然而需注意的是，制粒步驟的進行是為避免任何附加的除塵。在熔煉金屬用的熔化爐的還原氣氛中由金屬化爐料產生的任何數量的鋅都進入粉塵中，同時其氧化物則進入爐渣而被損耗，爐渣中的氧化鋅成分會產生本文前面指出的問題，包括需設置特別的廢料處理區(qū)，以及由此而增加費用的問題。進入粉塵的鋅增加了以金屬鋅形態(tài)的鋅回收量，而且還可以進一步改善提高鐵的回收量，同時認為當通過加入碳素載體，(最好是以爐喉的爐渣和高爐熔渣作為碳素載體)而使冶金粉塵中非金屬化的部分得到完全的還原時，鐵的大部分的利用已經在脫除干燥粉塵的工序中通過金屬化而有效完成了。至于即使有也很少的未還原部分，即氧化鐵成分以及有可能進入爐渣的氧化鋅成分，可以在磨碎工序和磁分離工序以后，再次通過轉爐法而得到利用。結果，總的來說，冶金廢料、粉塵以及熔渣中的鋅成分和鐵成分可獲得接近100%的利用，而且成本極低。采用本發(fā)明方法規(guī)定范圍內的團塊或粒料，其金屬化程度至少有30%(重量)，較好至少為40%(重量)。應當指出，這樣一種高的金屬化程度可以在生產粒料時通過加入碳素載體，將碳含量調節(jié)到20-25%(重量)，而可靠地獲得。
當壓坯需要比較高的技術設備費用時，制?？梢砸员容^簡單的方法進行，而且由此制得的粒料具有較好的強度。加入石灰乳和/或石灰之類的粘結劑將有利于增加粒料的強度，從而有利于減少任何附加的排除粉塵的工序。基于此種粒料，作為一種規(guī)則，在KVA法中可以小量地同時加入添加劑，具體地說，可以將根據需要而任選地加入的石灰添加劑減少到與為使粒料硬化和干燥所已經用的石灰用量相同的程度。
在本發(fā)明方法的范圍內，采用下述成分的團塊或粒料較好20-25%(重量)的碳素載體5%(重量)的粘結劑，以及其余為冶金粉塵，粉塵中含有ZnO和/或PbO和/或Fe2O3和/或MgO和/或SiO2和/或CaO。
當使用含有這類粘結劑和碳素載體的粒料時，就可以可靠地得到高度金屬化的含鋅冶金粉塵，而且能夠以所需的方式將鋅與熔化法中的粉塵一起排出，應該指出的是，可以使爐渣中存在的鋅成分，例如氧化鋅降低到最小的量。
實施本發(fā)明方法的范圍是，具體地說，考慮用KVA法時，是通過爐內數個燃燒器提供將廢鐵熔化成鐵水所需的熱量來實施的，所以將團塊、壓坯或粒料以2-8%(重量)，最好是5%(重量)的量加入到金屬爐料中是有利的。因此能夠分別對較高成分的冶金粉塵或者冶金熔渣進行處理，而不會損害熔化過程。須指出的是，需同時確保含鋅粉塵中所含有鋅的成分進入KVA粉塵中作為金屬化的鋅，而不是進入礦渣。
權利要求
1.一種利用含鋅的冶金粉塵和熔渣的方法，其特征在于將含鋅的冶金粉塵和熔渣以冷法進行團化、壓坯，或者用碳素載體進行?；玫膱F塊或粒料具有至少30%(重量)，最好至少40%(重量)的金屬化程度，在生產粒料的過程中通過加入碳素載體，將碳的含量調節(jié)到至少20%-25%(重量)，將粒料等物加入熔煉爐的爐料中，以便由金屬化的爐料例如廢鐵或生鐵熔煉金屬。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，加入石灰乳和/或石灰之類的粘結劑，其目的是使粒料硬化與干燥。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所使用的團塊、粒料或壓坯具有以下的成分20-25%(重量)的碳素載體，5%(重量)的粘結劑，其余為含有ZnO和/或PbO和/和Fe2O3和/或MgO和/或SiO2和/或CaO的冶金粉塵。
4.按照權利要求1、2或3中任何一項所述的方法，其特征在于，團塊、壓坯或粒料的加入量是金屬爐料的2-8%(重量)，最好為5%(重量)。
全文摘要
本發(fā)明涉及含鋅冶金粉塵和熔渣的利用方法，該法包括將含鋅的冶金粉塵和熔渣以冷法制團、壓坯，或者用碳素載體制粒。然后將其加入熔化爐的爐料例如廢鐵或生鐵中，以便由這些金屬化爐料熔煉金屬。為此需特別使用金屬化程度至少30％(重量)，最好至少40％(重量)的團塊或粒料。
文檔編號C22B19/00GK1036798SQ8910220
公開日1989年11月1日 申請日期1989年4月6日 優(yōu)先權日1988年4月8日
發(fā)明者沃爾特·魯格賽德, 魯齊安·波奇馬斯基 申請人:沃斯特-阿爾派因多納維茨鋼鐵股份有限公司