專利名稱：一種含鐵碳鋅的冶金塵泥處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬冶金環(huán)保和煉焦技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種含鐵碳鋅的冶金塵泥處理方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵企業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的含鐵碳鋅塵泥，如電爐塵泥、高爐瓦斯灰、高爐瓦斯泥等。目前鋼鐵企業(yè)對(duì)冶金塵泥的利用方式多采用直接配入燒結(jié)和球團(tuán)礦中，如公開號(hào)為CN1385255A名為“含鐵塵泥與燒結(jié)返礦再利用的方法”和申請(qǐng)?zhí)枮镃N200410040020.8名為“煉鋼污泥漿用于球團(tuán)生產(chǎn)造球的方法”等。但其存在的缺點(diǎn):1)塵泥粒度細(xì)，在運(yùn)輸、混合和燒結(jié)過程中容易產(chǎn)生二次污染；2)在燒結(jié)過程中，較細(xì)且含水量較高的塵泥將惡化燒結(jié)層透氣性，影響燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，使得燒結(jié)礦質(zhì)量下降，導(dǎo)致產(chǎn)量降低；3)只能回收利用冶金廢料中的鐵、碳等有益元素而不能去除其中的高爐有害元素鋅、鉛等。因此，含鐵碳鋅塵泥的回收利用是長(zhǎng)期困擾冶金企業(yè)的一大難題。通常只能占用大量的場(chǎng)地來堆存不能進(jìn)入高爐處理的含鐵碳鋅塵泥。采用冷固球團(tuán)形式處理含鐵碳鋅塵泥，如申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910038305.0名為“一種冶金含鐵塵泥的利用方法”、申請(qǐng)?zhí)枮镃N200710010650.4名為“一種冷固結(jié)球團(tuán)及其制備方法”、申請(qǐng)?zhí)?8103522.1名為“一種高鋅含鐵粉塵的處理方法”、公開號(hào)為CN1470657A名為“煉鐵和煉鋼超低鋅塵泥的回收處理工藝”等中國(guó)專利能夠處理含鋅和不含鋅的多種含鐵廢料，不但需要添加還原劑、催化劑和粘結(jié)劑等，還需專用設(shè)備，而且其處理工序復(fù)雜，能耗和動(dòng)力消耗高。公開號(hào)CN101818264A名為“一種含鋅含鐵塵、泥的處理方法”的中國(guó)專利是添加0.4% 2%粘結(jié)劑，壓制成塵泥球團(tuán)，利用高溫鐵水使塵泥料還原熔化，與高爐鐵水混合成為轉(zhuǎn)爐用的鐵水，但其塵泥料球團(tuán)用量少，否則影響鐵水溫度，而且長(zhǎng)期使用可能降低鐵水罐耐火材料。

采用低中溫固結(jié)鐵焦形式處理含鐵碳鋅塵泥，如公開號(hào)為CN101619387名為“一種用于冷壓鐵焦的低溫固結(jié)粘結(jié)劑及其制備方法”、公開號(hào)為:CN101619386名為“一種高爐用鐵焦及其制備和應(yīng)用”、公開號(hào)為CN1243885名為“中溫快速固結(jié)鐵焦團(tuán)礦及設(shè)備”等專利均公布了在800°C以下添加一定量粘結(jié)劑，采用鐵礦粉、鐵精礦、除塵灰、氧化鐵皮和轉(zhuǎn)爐泥等生產(chǎn)高反應(yīng)性焦炭，其產(chǎn)品可用于高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼的冷卻劑等，但這種方法不能處理含鋅塵泥，更不能實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t煤氣脫硫的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含鐵碳鋅的冶金塵泥處理方法，利用高溫鐵焦復(fù)合球團(tuán)工藝處理含鐵碳鋅的冶金塵泥，不僅有效利用鋼鐵企業(yè)的含鐵碳鋅塵泥，還能有效脫除塵泥中的有害元素鋅，而且能生產(chǎn)具有高反應(yīng)性和高機(jī)械強(qiáng)度的鐵焦，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)焦?fàn)t煤氣脫硫的效果。一種含鐵碳鋅的冶金塵泥處理方法，其特征在于將原料按以下重量百分比進(jìn)行配比混合，冶金塵泥10% -40%，煤粉60% -90%，控制原料中Zn/S摩爾比為1.0 1.1 ;混合料加入占冶金塵泥和煤粉總重量8% -12%的水，在300-800Kg/cm2的壓力下采用對(duì)輥壓球機(jī)冷壓成型得到強(qiáng)度不低于20N/球的鐵焦生球；然后將生球和散狀物料共同裝入焦?fàn)t內(nèi)焦化，當(dāng)焦餅中心溫度達(dá)到950°C 1100°C后保持I 2h為焦化終點(diǎn)。所述的冶金塵泥為電爐塵泥、瓦斯灰、瓦斯泥、除塵灰等的一種或多種。所述的煤粉為1/3焦煤、氣煤、瘦煤等弱粘結(jié)性煤的一種或多種，粒度< 3mm占90%以上。本發(fā)明在不增加任何設(shè)備投資和不添加粘結(jié)劑的條件下，利用高溫鐵焦復(fù)合球團(tuán)工藝處理含鐵碳鋅的冶金塵泥，不僅消除塵泥中碳含量的不穩(wěn)定性、有效除去塵泥中鋅等有害元素，而且高溫還原揮發(fā)的鋅蒸汽能夠和焦?fàn)t煤氣中H2S反應(yīng)生成ZnS實(shí)現(xiàn)煤氣脫硫的效果，同時(shí)生產(chǎn)高反應(yīng)性高強(qiáng)度高爐使用的鐵焦，保護(hù)環(huán)境。利用現(xiàn)有煉焦設(shè)備和鐵焦復(fù)合球團(tuán)工藝處理含鐵碳鋅的冶金塵泥，脫鋅率達(dá)到96%以上，焦?fàn)t煤氣的H2S脫除率可達(dá)80%以上，同時(shí)所得焦炭性能指標(biāo)較好，其機(jī)械強(qiáng)度M40可達(dá)到60%以上，反應(yīng)性CRI可達(dá)到50%以上，具有高機(jī)械強(qiáng)度，高反應(yīng)性，而且同鐵礦粉相比，可節(jié)省鐵焦生產(chǎn)成本400元/噸左右。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說明:實(shí)施例1按Zn/S摩爾比為1.0和含鐵碳鋅的冶金塵泥12%、煤粉88%的配比稱重并進(jìn)行干混(冶金塵泥配比電爐塵泥:瓦斯灰為9: 91，煤粉配比1/3焦煤:瘦煤為81: 19)，混合均勻后調(diào)整水分，使外配水含量達(dá)至冶金塵泥和煤粉的總質(zhì)量的8%，然后采用對(duì)輥壓球機(jī)壓球，得到強(qiáng)度為22.4N/球的生球，然后將生球和散狀物料共同裝入40Kg焦?fàn)t，同時(shí)，保證散料將生球的孔隙填滿，加熱該混裝料直至焦餅中心溫度達(dá)到950°C后Ih出焦，得到高反應(yīng)性鐵焦，測(cè)得其M40為66.7%，MlO為7.9%，CRI為54.3%，經(jīng)分析計(jì)算脫鋅率為97.8%，焦 爐煤氣的H2S脫除率為82.7%。實(shí)施例2按Zn/S摩爾比為1.05和含鐵碳鋅的冶金塵泥23%、煤粉77%的配比稱重并進(jìn)行干混，(冶金塵泥配比電爐塵泥:除塵灰為25: 75，煤粉配比1/3焦煤:氣煤為90: 10)混合均勻后調(diào)整水分，使外配水含量達(dá)至冶金塵泥和煤粉的總質(zhì)量的9%，然后采用對(duì)輥壓球機(jī)壓球，得到強(qiáng)度為23.2N/球的生球，然后將生球和散狀物料共同裝入40Kg焦?fàn)t，同時(shí)，保證散料將生球的孔隙填滿，加熱該混裝料直至焦餅中心溫度達(dá)到1000°C后2h出焦，得到高反應(yīng)性鐵焦，測(cè)得其M40為62.5%，MlO為8.4%，CRI為57.3%，經(jīng)分析計(jì)算脫鋅率為97.3%，焦?fàn)t煤氣的H2S脫除率為85.7%。實(shí)施例3按Zn/S摩爾比為1.1和含鐵碳鋅的冶金塵泥35%、煤粉65%的配比稱重并進(jìn)行干混，(冶金塵泥配比電爐塵泥:瓦斯泥為23: 77，煤粉配比1/3焦煤:氣煤為90: 10)混合均勻后調(diào)整水分，使外配水含量達(dá)至冶金塵泥和煤粉的總質(zhì)量的10%，然后采用對(duì)輥壓球機(jī)壓球，得到強(qiáng)度為23.7N/球的生球，然后將生球和散狀物料共同裝入40Kg焦?fàn)t，同時(shí)，保證散料將生球的孔隙填滿，加熱該混裝料直至焦餅中心溫度達(dá)到1000°C后2h出焦，得到高反應(yīng)性鐵焦，測(cè)得其M40為60.3%，M10為15.7%，CRI為66.5%，經(jīng)分析計(jì)算脫鋅率為97.1%，焦?fàn)t煤氣的H2S脫除率為88.7 %。實(shí)施例4按Zn/S摩爾比為1.1和含鐵碳鋅的冶金塵泥40%、煤粉60%的配比稱重并進(jìn)行干混(冶金塵泥配比電爐塵泥:瓦斯泥為30: 70，煤粉為1/3焦煤)，混合均勻后調(diào)整水分，使外配水含量達(dá)至冶金塵泥和煤粉的總質(zhì)量的12%，然后采用對(duì)輥壓球機(jī)壓球，得到強(qiáng)度為25.1N/球的生球，然后將生球和散狀物料共同裝入40Kg焦?fàn)t，同時(shí)，保證散料將生球的孔隙填滿，加熱該混裝料直至焦餅中心溫度達(dá)到1050°C后2h出焦，得到高反應(yīng)性鐵焦，測(cè)得其M40為52.7 %，MlO為19.9 %，CRI為76.4 %，經(jīng)分析計(jì)算脫鋅率為96.8 %，焦?fàn)t煤氣的H2S 脫除率 為89.7%。
權(quán)利要求
1.一種含鐵碳鋅的冶金塵泥處理方法，其特征在于將原料按以下重量百分比進(jìn)行配比混合，冶金塵泥10% -40%，煤粉60% -90%，控制原料中Zn/S摩爾比為1.0 1.1 ;混合料加入占冶金塵泥和煤粉總重量8% -12%的水，在300-800Kg/cm2的壓力下采用對(duì)輥壓球機(jī)冷壓成型得到強(qiáng)度不低于20N/球的鐵焦生球；然后將生球和散狀物料共同裝入焦?fàn)t內(nèi)焦化，當(dāng)焦餅中心溫度達(dá)到950°C 1100°C后保持I 2h為焦化終點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鐵碳鋅的冶金塵泥處理方法，其特征在于所述的冶金塵泥為電爐塵泥、瓦斯灰、瓦斯泥、除塵灰等的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含鐵碳鋅的冶金塵泥處理方法，其特征在于所述的煤粉為1/3焦煤、氣煤、瘦 煤等弱粘結(jié)性煤的一種或多種，粒度< 3mm占90%以上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種含鐵碳鋅的冶金塵泥處理方法，將原料按以下重量百分比進(jìn)行配比混合，冶金塵泥10％-40％，煤粉60％-90％，控制原料中Zn/S摩爾比為1.0～1.1；混合料加入占冶金塵泥和煤粉總重量8％-12％的水，在300-800Kg/cm2的壓力下采用對(duì)輥壓球機(jī)冷壓成型得到強(qiáng)度不低于20N/球的鐵焦生球；然后將生球和散狀物料共同裝入焦?fàn)t內(nèi)焦化，當(dāng)焦餅中心溫度達(dá)到950℃～1100℃后保持1～2h為焦化終點(diǎn)。焦化過程中，Zn進(jìn)入焦?fàn)t煤氣，和煤氣中H2S形成ZnS后得以去除。本發(fā)明利用現(xiàn)有煉焦設(shè)備和鐵焦復(fù)合球團(tuán)工藝處理含鐵碳鋅的冶金塵泥，脫鋅率達(dá)到96％以上，焦?fàn)t煤氣的H2S脫除率可達(dá)80％以上，同時(shí)所得焦炭性能指標(biāo)較好，其機(jī)械強(qiáng)度M40可達(dá)到60％以上，反應(yīng)性CRI可達(dá)到50％以上，具有高機(jī)械強(qiáng)度，高反應(yīng)性，而且同鐵礦粉相比，可節(jié)省鐵焦生產(chǎn)成本400元/噸左右。
文檔編號(hào)C10B53/08GK103160302SQ20111041971
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者李金蓮, 任偉, 龍曉陽, 劉萬山, 李艷茹 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司