鋼鐵廠塵泥的回收利用

王毅

摘 要：資源的可持續(xù)利用是新世紀(jì)提出的環(huán)保理念，如何提高資源的循環(huán)利用是當(dāng)前資源技術(shù)研發(fā)的重點。隨著人們環(huán)保意識的加強(qiáng)，對環(huán)保要求的提高，使鋼鐵生產(chǎn)中塵泥的處理要求也不斷提高。由于煉鐵過程中產(chǎn)生的塵泥中含有C、Fe、Cr、Zn等物質(zhì)，因此也可以作為二次資源被有效利用。雖然鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)中，循環(huán)利用及排放量的降低方面進(jìn)展顯著，但實際生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵無法直接作為原料予以利用并且由于含有其他雜質(zhì)，無法回收純度較高的可利用物質(zhì)。由于塵泥中含有重金屬及有害物質(zhì)，若直接排放必然會污染環(huán)境，無論基于環(huán)保角度還是資源的利用角度，鋼鐵廠的塵泥回收利用已經(jīng)成為鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)的重點內(nèi)容之一。

關(guān)鍵詞：鋼鐵 塵泥 回收利用

中圖分類號：X757 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0119-02

1 鋼鐵塵泥的處理現(xiàn)狀

高爐煉鐵過程中勢必會產(chǎn)生污泥和粉塵，粉塵隨氣體排出，而污泥則跟隨廢液排除。由于生產(chǎn)原料的不同，生產(chǎn)鋼鐵工藝的不同，所產(chǎn)生的塵泥種類也相對不同。目前鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵主要通過生產(chǎn)球團(tuán)礦或者燒結(jié)礦的方式再次利用，這種回收利用方法可以直接用于高爐。但這種方式針對粉塵中堿、Zn等物質(zhì)的利用率行對較低。但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，鋼鐵塵泥處理工藝也得到了發(fā)展，下面針對幾種常見的高效率回收利用技術(shù)展開分析。

2 處理工藝分析

依照工藝的不同，目前應(yīng)用較為廣泛的塵泥處理工藝主要有RHF、回轉(zhuǎn)窯法、熔融爐法以及豎爐法等，下面針對這幾種方式進(jìn)行簡要的工藝分析。

2.1 RHF

又稱轉(zhuǎn)底爐法，主要利用轉(zhuǎn)底爐和煤基對塵泥中的Fe進(jìn)行還原的工藝，該工藝最大的優(yōu)勢在于加熱速度快。目前較為實用的轉(zhuǎn)底爐法主要有3種，都是在快速加熱工藝基礎(chǔ)上演變而來，該工藝在Fe粉塵的處理上效果顯著。

2.1.1 FASTMET

該方法主要將Fe3O2和粉煤充分混合預(yù)制成團(tuán)塊并鋪設(shè)在RHF爐床上，再并對其加熱至1 350 ℃，達(dá)到加熱還原的效果，6～12 min后，可以得到還原鐵。還原過程總由于加入了粉煤，因此會產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，可用作RHF爐燃料，從而降低燃燒器的消耗。另外，Zn等揮發(fā)性金屬在高溫狀態(tài)下被還原必然會成為金屬蒸汽同團(tuán)塊分離，繼而再被氧化，最后成為粉塵被回收。通過該種方式得到的還原鐵可以直接應(yīng)用于高爐循環(huán)利用，而粗氧化鋅則可作為Zn的冶煉原料而被再次利用。

2.1.2 INMETCO

該方式主要被用于回收不銹鋼粉塵中的Fe、Cr、Ni等物質(zhì)，由INCO開發(fā)。其主要特點在于無需對球團(tuán)原料進(jìn)行預(yù)先干燥處理。

2.1.3 DRyIron

該方法主要以鐵礦、煤混合的內(nèi)裝碳材作為原料，而不需要額外的結(jié)合劑，其給料裝置為特殊的振動給料設(shè)備。 該種方法在上世紀(jì)被日本引進(jìn)。

2.2 回轉(zhuǎn)窯法

依照處理方式不同，當(dāng)前回轉(zhuǎn)窯處理方式主要有威爾茲法、SPM法以及PRIMUS法。不同的回轉(zhuǎn)窯法的作用各不相同。

2.2.1 威爾茲法

該方法可以在高溫還原環(huán)境下，有效分離鐵中的堿以及鋅，由于高溫環(huán)境提取物會通過金屬蒸汽的形式釋放出來。相比較傳統(tǒng)的脫鋅處理方式，該方式在塵泥中混入準(zhǔn)顆?；氖乙约敖狗?，在高溫環(huán)境下，令Zn還原揮發(fā)。

2.2.2 SPM法

該方法需要對塵泥進(jìn)行預(yù)處理，將塵泥進(jìn)行干燥、制粒，并將石灰、焦炭連同預(yù)處理后的塵泥一同放入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行高溫加熱，待鋅從塵泥中分離揮發(fā)后，進(jìn)一步濃縮得到氧化鋅，而得到的還原鐵則重新返回高爐進(jìn)行冶煉，余下的粉渣則用于燒結(jié)。

2.2.3 PRIMUS

PRIMUS法是將電爐粉塵、軋制污泥等鋼鐵廠發(fā)生的塵泥，用多段轉(zhuǎn)底爐處理的工藝，由還原粉塵與碳材混合后的粉粒中氧化鐵的多段RHF、回收飛散的鋅粉塵工序及熔化還原的粉粒體制造鐵的電爐構(gòu)成。該工藝不需制造內(nèi)裝碳材的塊狀物（球團(tuán)等），可以處理各種粒度及成分的粉粒物。其特點是使用多段還原爐，在1 100 ℃以下的溫度還原，通常操作時只用煤就可以，而且用熔融爐就可以從粉塵中回收鐵水。