一種燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰與高爐瓦斯灰綜合利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵冶金與環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及鋼鐵廠高爐干法布袋除塵器收集的瓦 斯灰和鋼鐵廠燒結(jié)機(jī)頭煙氣電除塵灰固體廢棄物的處理利用技術(shù)，尤其是一種燒結(jié)機(jī)頭電 場除塵灰與高爐瓦斯灰綜合利用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國鋼鐵生產(chǎn)以高爐-轉(zhuǎn)爐長流程為主，鐵礦石燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。
[0003] 燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰簡稱燒結(jié)灰，是鐵礦石燒結(jié)過程中通過燒結(jié)機(jī)頭煙氣電除塵 器收集到的粉塵。在鋼鐵生產(chǎn)過程中，燒結(jié)礦約占高爐爐料的70%_75%，燒結(jié)灰的產(chǎn)生量約 占燒結(jié)礦產(chǎn)量的1%-1. 5%。燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰的主要化學(xué)成分及百分含量如表1所不。
[0004] 表1燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰的主要化學(xué)成分及百分含量
【主權(quán)項】
1. 一種燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰與高爐瓦斯灰綜合利用的方法，其特征在于：該方法包括 W下工藝步驟： (1) 將燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰與高爐瓦斯灰按一定比例混合，使得高爐瓦斯灰中碳質(zhì)量 占混合料總質(zhì)量一定比例； (2) 將混合料用回轉(zhuǎn)塞賠燒進(jìn)行還原揮發(fā)，還原后的含鐵物料再回收返回鐵礦石燒結(jié) 使用，混合料中的鋒、鐘、鉛W氣態(tài)氧化物的形態(tài)富集，由回轉(zhuǎn)塞除塵系統(tǒng)收集； (3) 對回轉(zhuǎn)塞除塵系統(tǒng)收集的除塵灰依次進(jìn)行溶解、加入硫化軸攬拌并一次離也過濾、 加入碳酸軸并二次離也過濾、蒸發(fā)結(jié)晶，一次離也過濾分離沉淀物得到鉛渣，所得鉛渣作為 鉛冶煉原料，二次離也過濾分離沉淀物得到鋒渣，所得鋒渣作為作為鋒冶煉原料，蒸發(fā)結(jié)晶 后得到氯化鐘粗產(chǎn)品，所得氯化鐘粗產(chǎn)品作為鐘服原料，蒸發(fā)結(jié)晶分離后的殘液返回至初 始除塵灰溶解母液中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰與高爐瓦斯灰綜合利用的方法，其 特征在于；所述的（1)步驟中，常見的高爐除塵方式有濕法和干法，干法得到的是高爐瓦斯 灰，濕法得到的是瓦斯泥，如果是高爐瓦斯泥，需要將高爐瓦斯泥烘干，再與燒結(jié)機(jī)頭電場 除塵灰混合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰與高爐瓦斯灰綜合利用的方法，其 特征在于；所述的（1)步驟中，在回轉(zhuǎn)塞賠燒條件下兩種固廢混合物中可被碳還原的氧化 物的氧化還原反應(yīng)方程式如下： 3 化203+C=2 化 304+C0 (1) 化 g〇4+C=3 化 0+C0 (2) FeO+C=Fe+CO (3) &iO+C=ai+CO (4) PbO+C=Pb+CO (5) 生產(chǎn)過程中所需要碳的質(zhì)量比按上述化學(xué)反應(yīng)方程式計算所需理論碳消耗質(zhì)量要高， 碳含量過高又造成浪費，因此，一般碳含量控制在理論需求量的1-1. 2倍，實際生產(chǎn)中根據(jù) 高爐瓦斯灰中的碳含量，調(diào)整兩種副產(chǎn)固體廢氣物的比例使高爐瓦斯灰中碳質(zhì)量占混合料 總質(zhì)量的1〇%-15%之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰與高爐瓦斯灰綜合利用的方法，其 特征在于；所述的（2)步驟中，回轉(zhuǎn)塞采用天然氣、焦?fàn)t煤氣或熱值在7MJ/m3 W上的混合煤 氣作為燃料； 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰與高爐瓦斯灰綜合利用的方法，其特 征在于；所述的（2)步驟中，考慮到工藝原料的來源W及下游產(chǎn)品的用戶，該工藝方法適宜 在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)使用，采用鋼鐵廠的富余煤氣作為回轉(zhuǎn)塞的加熱燃料；回轉(zhuǎn)塞采用混合煤 氣作為燃料，混合煤氣為高爐煤氣與焦?fàn)t煤氣的混合物，混合煤氣的熱值為7. 5MJ/m3,回轉(zhuǎn) 塞最高溫度為1150°C，回轉(zhuǎn)塞賠燒時間為8小時；還原后回轉(zhuǎn)塞中的含鐵物料經(jīng)過磨礦、磁 選得到鐵金屬或磁鐵礦作為鐵礦石燒結(jié)配料，其余物料渣可作為建筑材料的原料；由于鋒、 鐘、鉛等金屬元素的烙沸點低，在回轉(zhuǎn)塞中被還原成氣態(tài)，然后進(jìn)入回轉(zhuǎn)塞的除塵系統(tǒng)，在 除塵系統(tǒng)內(nèi)再次氧化，由回轉(zhuǎn)塞的除塵系統(tǒng)回收除塵灰。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰與高爐瓦斯灰綜合利用的方法，其 特征在于；所述的（3)步驟中，對回轉(zhuǎn)塞除塵系統(tǒng)收集的除塵灰加水?dāng)埌枞芙?；待充分溶?后，向溶液中加入硫化軸，調(diào)整溶液PH值在5. 5-6. 5,溶液中的高價鉛離子被還原成低階， 硫化軸中的硫離子被氧化成高階，低階鉛離子與高階硫離子化合反應(yīng)形成硫酸鉛，硫酸鉛 難溶于水溶液，經(jīng)過一次離也過濾分離沉淀物得到鉛渣，所得鉛渣作為鉛冶煉原料；向一次 沉淀過濾分離后得到的溶液中加入碳酸軸，調(diào)整溶液PH值達(dá)到7,溶液中的鋒離子、巧離 子、鎮(zhèn)離子與溶液中游離的碳酸根離子化合反應(yīng)形成碳酸鹽沉淀物，碳酸鹽沉淀物難溶于 水，經(jīng)過二次離也過濾分離沉淀物得到鋒渣，所得鋒渣作為鋒冶煉原料；將加入碳酸軸后經(jīng) 過二次離也過濾分離出的溶液升溫至90°C，通過回轉(zhuǎn)塞的尾氣換熱為氯化鐘蒸發(fā)結(jié)晶過程 提供所需要的能量，在真空環(huán)境條件下，蒸發(fā)至原體積溶液的1/5左右，真空蒸發(fā)分離出的 水蒸氣冷卻后的水返回至初始除塵灰溶解母液中，然后經(jīng)過冷凝、結(jié)晶，分離得到氯化鐘晶 體，該晶體為氯化鐘粗產(chǎn)品，所得氯化鐘粗產(chǎn)品作為鐘服原料，蒸發(fā)結(jié)晶分離后的殘液返回 至初始除塵灰溶解母液中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰與高爐瓦斯灰綜合利用的方法，其 特征在于；所述的（1)、（2)、（3)步驟可任意合適的順序執(zhí)行。
【專利摘要】本發(fā)明屬于鋼鐵冶金與環(huán)保領(lǐng)域，尤其是一種燒結(jié)機(jī)頭電場除塵灰與高爐瓦斯灰綜合利用的方法。所述的根據(jù)燒結(jié)機(jī)頭電除塵器電場除塵灰和高爐瓦斯灰兩種冶金生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品所含鉀鹽、鐵金屬化合物、碳非金屬單質(zhì)、鉛、鋅等重金屬化合物含量不同，但副產(chǎn)品化學(xué)成分存在互補性，通過兩種物料科學(xué)、合理地組合搭配，采用一定的工藝條件和回收方法將兩種鋼鐵冶煉副產(chǎn)品中的含鐵化合物和鉀鹽回收、鉛、鋅等重金屬化合物分離，以實現(xiàn)兩種固體廢棄物中多種元素的高效回收和綜合利用，達(dá)到固體廢棄物資源化處理和節(jié)能減排的要求。
【IPC分類】C22B13-00, C22B7-02, C01D3-04, C22B19-30
【公開號】CN104532007
【申請?zhí)枴緾N201410818710
【發(fā)明人】王新江, 劉楠, 馬忠民, 劉永民, 郭玉華, 王東鋒, 段貴生, 傅培眾, 卜素維, 翟國營, 王宏, 周永平, 陳偉
【申請人】安陽鋼鐵股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月25日