一种钢铁冶炼产生的除尘灰的利用方法技术

本发明专利技术公开了一种钢铁冶炼产生的除尘灰的利用方法，属于钢铁冶炼领域，解决了现有除尘灰利用方法导致铁水成本上升、高炉寿命缩短的问题。本发明专利技术包括以下步骤：分析各种除尘灰中Pb、ZnO、K2O、Na2O以及TFe的质量含量；将ZnO的质量含量大于或等于5%的除尘灰划分为高锌含量除尘灰；将K2O、Na2O和Pb的总质量含量大于或等于8%的除尘灰划分为高碱金属含量及重金属除尘灰；将其余除尘灰划分为低有害元素除尘灰；将三类除尘灰分别利用。本发明专利技术将各种除尘灰采取分类利用，使得有价成分资源利用最大化；将锌、钾、钠含量高的除尘灰单独分出，脱除锌及碱金属后的铁粉再回配烧结利用，降低了高炉锌负荷、碱负荷。

【技术实现步骤摘要】
一种钢铁冶炼产生的除尘灰的利用方法
本专利技术属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种钢铁冶炼产生的除尘灰的利用方法。
技术介绍
钢铁冶炼要经过烧结、炼铁、炼钢三个工序，各工序都必不可少地产生除尘灰，除尘灰产生的总量为钢产量的8%～15%，其种类繁多、性质各异，但总的特点是粒度细、成分复杂、利用难度大。通常情况下，采取全部返回烧结工序回用，此种方式虽然可回收利用铁、钙、镁、碳等有益元素，但带来的危害是锌、钾、钠、铅等对炼铁工艺有害的元素循环富集，致使铁水成本上升、高炉寿命缩短，生产顺行受到极大影响，不利于钢铁企业持续稳定发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钢铁冶炼产生的除尘灰的利用方法，以解决现有除尘灰利用方法导致铁水成本上升、高炉寿命缩短的问题。本专利技术的技术方案是：一种钢铁冶炼产生的除尘灰的利用方法，包括以下步骤：步骤一、检验分析：对钢铁冶炼产生的除尘灰分别取样，分析各种除尘灰中Pb、ZnO、K2O、Na2O以及TFe的质量含量；步骤二、根据步骤一取得的检验结果，将各种除尘灰进行分类：将ZnO的质量含量大于或等于5%的除尘灰划分为高锌含量除尘灰；将K2O、Na2O和Pb的总质量含量大于或等于8%的除尘灰划分为高碱金属含量及重金属除尘灰；将其余除尘灰划分为低有害元素除尘灰；步骤三、根据步骤二的划分情况，将三类除尘灰分别利用。作为本专利技术的进一步改进，在步骤三中，将所述高锌含量除尘灰进行焙烧还原，分别得到粗锌粉和窑渣，窑渣经过磨矿、磁选后得到铁精粉以及选别尾砂。作为本专利技术的进一步改进，在步骤三中，采用回转窑、隧道窑或转底炉进行焙烧还原。作为本专利技术的进一步改进，在步骤三中，焙烧还原的温度为1000-1300摄氏度。作为本专利技术的进一步改进，在步骤三中，利用布袋回收焙烧还原所产生的锌蒸汽，得到粗锌粉。作为本专利技术的进一步改进，在步骤三中，将所述铁精粉返回烧结配料利用。作为本专利技术的进一步改进，在步骤三中，将所述高碱金属除尘灰及重金属除尘灰进行搅拌水浸，经浓缩后分别得到浓缩底流和浓缩溢流，将所述浓缩底流过滤后，得到除去有害元素的含铁物料，将除去有害元素的含铁物料返回烧结利用，所述浓缩溢流经净化、过滤后分别得到滤饼和浓缩溢流净化液，所述滤饼为重金属产物，所述浓缩溢流净化液经蒸馏、结晶、干燥工艺，得到氯化钾和氯化钠的混合产物。作为本专利技术的进一步改进，在步骤三中，将所述低有害元素除尘灰返回烧结配料利用。作为本专利技术的进一步改进，在步骤三中，将所述低有害元素除尘灰中铁的质量含量大于或等于55%的一部分压球后配入转炉利用，其余部分返回烧结配料利用。本专利技术的有益效果是：1.各种除尘灰采取分类利用，降低了各自工艺的回收成本，做到了有价成分资源利用最大化；2.将锌、钾、钠含量高的除尘灰单独分出后，采用适宜工艺脱除锌及碱金属，所得到的铁粉铁的质量含量不小于45%，将该铁粉再回配烧结利用，大大降低了高炉锌负荷、碱负荷，对降低高炉焦比、延长高炉寿命，确保高炉顺行非常有效；3.较传统回收方法，本专利技术得到了高附加值产品粗锌粉以及氯化钾和氯化钠的混合产物，真正实现了零排放，促进了钢铁工业的循环持续发展；4.本专利技术适用范围广，适用于用料不同、冶炼工艺不同的所有钢铁冶炼企业。附图说明图1是本专利技术的流程图。具体实施方式下面的实施例可以进一步说明本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。实施例1、烧结工序产生的除尘灰有机头灰、机尾灰及配料灰；炼铁工序产生的除尘灰有重力灰、布袋灰及环境灰，炼钢工序产生的除尘灰有一次除尘灰、二次除尘灰、脱硫灰、精炼灰以及混铁炉灰。将这些除尘灰按照以下步骤进行利用：步骤一、检验分析：对烧结工序、炼铁工序、炼钢工序产生的除尘灰分别取样，分析各种除尘灰中Pb、ZnO、K2O、Na2O以及TFe的质量含量，具体分析结果如表1所示，表1中的斜杠表示含量极低，未检出。步骤二、根据步骤一取得的检验结果，将各种除尘灰进行分类：将ZnO的质量含量大于或等于5%的除尘灰，即布袋灰，划分为高锌含量除尘灰；将K2O、Na2O和Pb的总质量含量大于或等于8%的除尘灰，即机头灰和精炼灰，划分为高碱金属含量及重金属除尘灰；将其余除尘灰划分为低有害元素除尘灰；步骤三、根据步骤二的划分情况，将三类除尘灰分别利用。实施例2、本实施例与实施例1的区别是：在步骤三中，对于高锌含量除尘灰，由于锌含量高，不宜直接回用烧结，所以采用回转窑、隧道窑或转底炉进行高温焙烧还原，通常要求温度在1000-1300摄氏度，其中的碳在焙烧过程中得以利用，含锌成分在高温还原气氛中变成金属锌蒸汽，锌蒸汽通过布袋回收后与空气接触氧化成氧化锌，该工艺技术成熟、脱锌率达到90%以上，所得到的粗锌粉中ZnO含量在40%以上，可直接供给锌冶炼企业；窑渣中以金属铁及铁的氧化物为主，同时含有硅、钙等造渣元素，经磨矿磁选，得到铁品位60%以上的铁精粉供烧结，选出的尾砂可用于制砖。实施例3、本实施例与实施例2的区别是：在步骤三中，对于高碱金属及重金属含量除尘灰，富含钾、钠等碱金属元素及铅，将其进行搅拌水浸，经浓缩后分别得到浓缩底流和浓缩溢流，浸渣在浓缩底流中，将浓缩底流过滤后，得到除去有害元素的含铁物料，返回烧结利用；浓缩溢流经净化、过滤后分别得到滤饼和浓缩溢流净化液，滤饼为含铅的重金属产物，可向外销售；浓缩溢流净化液经蒸馏、结晶、干燥工艺，得到氯化钾与氯化钠的混合产物，可向外销售。该工艺只有搅拌水浸、浓缩、脱水等环节，产物有含铁物料、重金属产物及氯化钾和氯化钠的混合物，整个过程基本不存在铁损失环节，因而铁回收率≥95%，因碱金属是以氯化物的形式存在，水浸脱钾率≥90%，脱钠率≥70%，产品质量稳定，所得氯化钾产品中K含量在83%以上，是供给钾盐、钾肥厂的优质原料。实施例4、本实施例与实施例3的区别是：在步骤三中，对于低有害元素除尘灰，由于有害元素含量低，成分以铁、碳、钙、镁等对烧结有益的成分为主，采用直接返回烧结配料的方式进行利用，具有工序成本低、回收效果好的优势。实施例5、本实施例与实施例3的区别是：在步骤三中，对于低有害元素除尘灰，将其中TFe的质量含量大于或等于55%的一部分除尘灰，即一次除尘灰，压球后配入转炉利用，其余部分返回烧结配料利用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢铁冶炼产生的除尘灰的利用方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、检验分析：对钢铁冶炼产生的除尘灰分别取样，分析各种除尘灰中Pb、ZnO、K2O、Na2O以及TFe的质量含量；步骤二、根据步骤一取得的检验结果，将各种除尘灰进行分类：将ZnO的质量含量大于或等于5%的除尘灰划分为高锌含量除尘灰；将K2O、Na2O和Pb的总质量含量大于或等于8%的除尘灰划分为高碱金属含量及重金属除尘灰；将其余除尘灰划分为低有害元素除尘灰；步骤三、根据步骤二的划分情况，将三类除尘灰分别利用。

【技术特征摘要】
1.一种钢铁冶炼产生的除尘灰的利用方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、检验分析：对钢铁冶炼产生的除尘灰分别取样，分析各种除尘灰中Pb、ZnO、K2O、Na2O以及TFe的质量含量；步骤二、根据步骤一取得的检验结果，将各种除尘灰进行分类：将ZnO的质量含量大于或等于5%的除尘灰划分为高锌含量除尘灰；将K2O、Na2O和Pb的总质量含量大于或等于8%的除尘灰划分为高碱金属含量及重金属除尘灰；将其余除尘灰划分为低有害元素除尘灰；步骤三、根据步骤二的划分情况，将三类除尘灰分别利用。2.根据权利要求1所述的一种钢铁冶炼产生的除尘灰的利用方法，其特征在于：在步骤三中，将所述高锌含量除尘灰进行焙烧还原，分别得到粗锌粉和窑渣，窑渣经过磨矿、磁选后得到铁精粉以及选别尾砂。3.根据权利要求2所述的一种钢铁冶炼产生的除尘灰的利用方法，其特征在于：在步骤三中，采用回转窑、隧道窑或转底炉进行焙烧还原。4.根据权利要求3所述的一种钢铁冶炼产生的除尘灰的利用方法，其特征在于：在步骤三中，焙烧还原的温度为1000-1300摄氏度。5.根据权利要求4所述的一种钢铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彩虹，杨云虎，
申请(专利权)人：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62