一种用于含锌粉尘回收及提纯锌的凝并塔、系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种用于含锌粉尘回收及提纯锌的凝并塔、系统及工艺，含锌粉尘由高温煤气携带，在一级风冷装置的均流作用下，平缓且均匀地进入凝并塔，并与一级风冷装置喷出的低温煤气混合降温，使煤气中的锌蒸汽向液态转变；一级降温后的煤气下移，与喷入的冷却料接触，使液化锌附着于冷却料上；通过二级风冷装置向煤气喷射低温煤气，将体系进一步降温，使锌完全凝固，实现锌的回收。实现锌的回收。实现锌的回收。

【技术实现步骤摘要】
一种用于含锌粉尘回收及提纯锌的凝并塔、系统及工艺


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金环保
，尤其涉及一种用于含锌粉尘回收及提纯锌的凝并塔、系统及工艺。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
[0003]钢铁厂含锌粉尘的种类较多，一般除了锌元素外，还含有较高的铁和碳等可回收资源。但是锌元素在高炉内循环富集，炉内富集的锌蒸汽可渗入炉墙与炉衬结合，形成低熔点化合物而软化炉衬，破坏炉料强度，影响高炉运行。此外，在高炉中循环富集的锌容易形成炉瘤，破坏炉衬，影响高炉寿命。以上缺陷限制了含锌粉尘的使用，浪费了大量资源。
[0004]火法处理工艺具有脱锌率稳定，生产效率高的特点，是目前国内研究的重点。以转底炉、回转窑为代表的火法工艺，大都是以含碳球团为基础，采用煤粉或粉尘的自含碳作为还原剂，在高温下快速还原脱锌。
[0005]如，将高炉瓦斯灰、转炉OG泥混合、造球；湿球团干燥预热，干燥预热热源为回转窑高温烟气经高低温复合空气换热器产生的热风；在回转窑窑头设置粒煤喷枪、残炭喷枪和粒矿喷枪，将高挥发分煤、残炭、高品位铁矿喷吹入窑；干燥后的球团送入回转窑，在回转窑内直接还原及高温固结后，得到高温金属化球团；金属化球团与过剩残炭等物料经冷却到常温后，磁选分离，得到金属化球团；出回转窑的高温烟气经脱除大颗粒粉尘，再进入高低温复合空气换热器冷却，然后进入布袋除尘器，回收氧化锌粉。该方法单独应用回转窑对高含锌粉尘进行脱锌处理，对原料要求较高，并且未对脱锌后产品进行进一步的熔分处理。
[0006]还有的方法是将高炉铁口流出的熔渣导入渣罐内，然后同时启动底部喷枪和侧面喷枪。底部喷枪采用空气将含锌粉尘喷入熔渣内，侧面喷枪喷吹纯氧，含锌粉尘中的锌在熔渣内被粉尘内的碳还原后，随燃烧后产生的烟气及粉尘一同逸出熔渣，通过位于矩形渣罐保温盖顶部的烟气导出管导入除尘器进行气
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粉分离，形成富ZnO的锌灰，分离后的烟气作为其他工序的烘干热源，含锌粉尘的铁氧化物被还原后在渣罐底部汇集，SiO2、CaO、MgO的氧化物在高温熔渣内熔化，形成新的熔渣作为制备矿棉纤维的原料。但是该方法对含锌粉尘粒度及金属含量要求较高，且对制得的富ZnO的锌粉需进行进一步处理。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种用于含锌粉尘回收及提纯锌的凝并塔、系统及工艺。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种用于含锌粉尘回收及提纯锌的凝并塔，一级风冷装置、冷却料喷入层和二级风冷装置自上而下设置于凝并塔的塔体内部；
[0010]其中，一级风冷装置包括上层风冷结构和下层风冷结构，每层风冷结构均并列设置有多个冷却风管，且两层风冷装置的冷却风管交叉设置，每个冷却风管上设置有多个风
孔，风孔开口朝下；
[0011]冷却料喷入层为在塔体侧壁上设置有至少一个喷头，喷头朝向水平或向上设置；
[0012]二级风冷装置为在塔体侧壁上设置有至少一个喷头，喷头朝向水平或向上设置。
[0013]第二方面，本专利技术提供一种用于含锌粉尘回收及提纯锌的系统，包括依次串联的所述凝并塔、低温煤气换热器、布袋除尘器、煤气加压机；
[0014]煤气加压机分别与所述一级风冷装置、冷却料喷入层和二级风冷装置连接；
[0015]且，煤气加压机与冷却料喷入层的连接管线上设置有冷却料投加支路。
[0016]第三方面，本专利技术提供一种用于含锌粉尘回收及提纯锌的工艺，包括如下步骤：
[0017]含锌粉尘由高温煤气携带，在一级风冷装置的均流作用下，平缓且均匀地进入凝并塔，并与一级风冷装置喷出的低温煤气混合降温，使煤气中的锌蒸汽向液态转变；
[0018]一级降温后的煤气下移，与喷入的冷却料接触，使液化锌附着于冷却料上；
[0019]通过二级风冷装置向煤气喷射低温煤气，将体系进一步降温，使锌完全凝固，实现锌的回收。
[0020]上述本专利技术的一个或多个实施例取得的有益效果如下：
[0021]本专利技术的凝并塔或用于含锌粉尘回收及提纯锌的系统可以与高炉、回转窑、短流程直还原等多种炼铁方式相结合，利用高温及还原性气氛直接回收富集还原气中的锌资源，打破了高炉内锌元素的富集，保证了高炉的顺行，同时回收利用了锌资源。
[0022]利用还原性煤气输送冷却物料及锌蒸汽、锌颗粒，整个工艺流程中保证锌一直处于还原性气氛中，使得被还原的锌，不会被再次氧化，最终富集提纯的锌颗粒以单质锌的形态存在，省却了后续处理工艺。
附图说明
[0023]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0024]图1是本专利技术根据一个或多个实施方式的含锌粉尘冷却凝固回收及提纯锌系统的整体结构示意图；
[0025]图2是本专利技术根据一个或多个实施方式的凝并塔的内部结构示意图；
[0026]图3是图2中A处的放大图；
[0027]图4是本专利技术根据一个或多个实施方式的一级冷却风管的上下两层冷却风管的布置示意图，其中，(a)为上层冷却风管，(b)为下层冷却风管；
[0028]图5是本专利技术根据一个或多个实施方式的一级冷却风管的截面图；
[0029]图6是本专利技术一个或多个实施方式的低温煤气换热器的底部结构示意图。
[0030]图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
[0031]其中，1
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高温煤气换热器；2
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凝并塔；3
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低温煤气换热器；4
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布袋除尘器；5
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煤气加压机；6
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第二灰斗；7
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大颗粒物料出口；8
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第一灰斗；9
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一级风冷装置；10
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冷却料喷入层；11
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二级风冷装置；12
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墙壁风幕管；13
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耐磨陶瓷三角板；14
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大颗粒物料排放口；15
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倾斜筛板；16
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细颗粒物料排放口。
具体实施方式
[0032]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0033]第一方面，本专利技术提供了一种用于含锌粉尘回收及提纯锌的凝并塔，一级风冷装置、冷却料喷入层和二级风冷装置自上而下设置于凝并塔的塔体内部；
[0034]其中，一级风冷装置包括上层风冷结构和下层风冷结构，每层风冷结构均并列设置有多个冷却风管，且两层风冷装置的冷却风管交叉设置，每个冷却风管上设置有多个风孔，风本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于含锌粉尘回收及提纯锌的凝并塔，其特征在于：一级风冷装置、冷却料喷入层和二级风冷装置自上而下设置于凝并塔的塔体内部；其中，一级风冷装置包括上层风冷结构和下层风冷结构，每层风冷结构均并列设置有多个冷却风管，且两层风冷装置的冷却风管交叉设置，每个冷却风管上设置有多个风孔，风孔开口朝下；冷却料喷入层为在塔体侧壁上设置有至少一个喷头，喷头朝向水平或向上设置；二级风冷装置为在塔体侧壁上设置有至少一个喷头，喷头朝向水平或向上设置。2.根据权利要求1所述的用于含锌粉尘回收及提纯锌的凝并塔，其特征在于：塔体内壁上均布有若干墙壁风幕管，开口朝下，且吹出的风至少覆盖冷却料喷入层以下的塔体内壁。3.根据权利要求1所述的用于含锌粉尘回收及提纯锌的凝并塔，其特征在于：一级风冷装置的冷却风管的上方设置有耐磨防护结构；优选的，所述耐磨防护结构为耐磨陶瓷三角板。4.一种用于含锌粉尘回收及提纯锌的系统，其特征在于：包括依次串联的所述凝并塔、低温煤气换热器、布袋除尘器、煤气加压机；煤气加压机分别与所述一级风冷装置、冷却料喷入层和二级风冷装置连接；且，煤气加压机与冷却料喷入层的连接管线上设置有冷却料投加支路。5.根据权利要求4所述的用于含锌粉尘回收及提纯锌的系统，其特征在于：低温煤气换热器设置有第一灰斗，第一灰斗与所述冷却料投加支路连接；优选的，低温煤气...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱子霖，马春元，许焕焕，朱振坤，宋德升，潘峰，闫瑞，张广海，张鑫，
申请(专利权)人：山东祥桓环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：