一种电炉除尘灰无害化处理及锌回收的方法技术

本发明专利技术公开了一种电炉除尘灰无害化处理及锌回收的方法。步骤包括：步骤1：将含二恶英的电炉除尘灰与炭、造球剂混合制得含锌球团；步骤2：将含锌球团置于熔炼炉中，采用电炉炼钢生产的钢水进行预热、还原；步骤3：熔炼炉内含锌球团中有害物质二恶英在高温条件下被分解，同时球团中的含锌化合物与炭在高温、还原气氛条件下充分反应，产生的锌蒸汽随烟气进入烟气冷却器冷却；步骤4：冷却器中高温锌蒸汽与烟气中的氧、二氧化碳反应生成氧化锌；步骤5：冷却后含氧化锌颗粒的烟气进入袋滤器过滤后得到粗氧化锌产品；袋滤器排放的烟气返回到电炉烟气净化系统。本发明专利技术具有工艺流程短、节能环保、运行成本低、绿色环保循环生产等优点。绿色环保循环生产等优点。绿色环保循环生产等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电炉除尘灰无害化处理及锌回收的方法


[0001]本专利技术属于废钢冶炼含锌除尘灰类固体废弃物无害化处理及资源回收
，具体涉及一种电炉除尘灰无害化处理及锌回收的方法。

技术介绍

[0002]电炉废钢冶炼除尘灰中富含锌，是二次锌资源回收的重要来源。电炉废钢冶炼过程中，废钢中的锌因沸点低会在冶炼过程中挥发进入烟气，含锌颗粒物进入烟尘处理系统中经氧化、冷却，以固态形式被袋滤器捕集下来而富集在除尘灰中。
[0003]电炉烟尘的锌化合物主要为ZnO、ZnFe2O4，含锌量受废钢的种类、来源影响很大，一般的在15%~50%之间，有极大的回收利用价值。
[0004]电炉除尘灰中含有二恶英属于有害固体废弃物，需要进行无害化处理。电炉除尘灰中含有二恶英属于有害固体废弃物，需要进行无害化处理。
[0005]电炉冶炼过程中约有50%的二恶英会吸附在飞灰颗粒物表面，若采用高效吸附技术，则99%以上的二恶英会吸附在吸附剂中混入除尘灰中。
[0006]目前，电炉除尘灰主要用于填埋或造路，这样不仅造成地下水、土壤的二次污染，危害自然环境及人体健康，还会造成锌资源的浪费。
[0007][0008][0009]目前，用于电弧炉除尘灰中锌的回收工艺主要有火法、湿法以及湿法联合法（湿法
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火法）等，火法冶炼应用较多。
[0010]火法冶炼需消耗煤气、电能，存在能源消耗大的问题。而湿法会产生酸液、废渣等会带来二次污染问题，因此尚未出现一套节能环保、资源化合理利用，适合我国国情的电炉除尘灰的处理回收技术。
[0011]CN202010625132.9专利文献公开了含锌粉尘回收方法及含锌粉尘的回收系统，该专利将钢渣、含锌粉尘及焦炭在电炉内进行还原熔炼，获得熔渣、铁水以及含锌烟气，并采用二次燃烧进一步获得次氧化锌，该工艺煤气能源消耗量大，运行成本高。
[0012]CN201911233592.0专利文献公开了一种钢厂电炉烟尘硫化固化浮选回收锌的方法，该专利对钢厂电炉烟尘中的ZnSO4、ZnFe2O4等含Zn物相进行硫化，硫化率高达97％，但生产的硫化锌产品进行二次熔炼制取氧化锌或单质锌时会产生二氧化硫、硫化氢等污染物，造成大气环境污染。
[0013]因此，针对我国锌资源可用率低、电炉除尘灰中锌资源丰富、电炉除尘灰中二恶英无法处理等特点，需要开发出一种能源消耗少、环境污染少、绿色循环的电炉除尘会控制工艺，即能有效无害化处理二恶英，又能资源化回收锌资源，以解决电炉除尘灰的环境污染和锌资源浪费的问题。

技术实现思路

[0014]本专利技术针对现有技术存在不足提供一种电炉除尘灰无害化处理及锌回收的方法。
[0015]本专利技术的技术解决方案是：一种电炉除尘灰无害化处理及锌回收的方法，其步骤包括：步骤1：将含二恶英的电炉除尘灰与炭、造球剂混合制得含锌球团；步骤2：将含锌球团置于熔炼炉中，采用电炉炼钢生产的钢水进行预热、还原；步骤3：熔炼炉内含锌球团中有害物质二恶英在高温条件下被分解，同时球团中的含锌化合物与炭在高温、还原气氛条件下充分反应，产生的锌蒸汽随烟气进入烟气冷却器冷却；步骤4：冷却器中高温锌蒸汽与烟气中的氧、二氧化碳反应生成氧化锌；步骤5：冷却后含氧化锌颗粒的烟气进入袋滤器过滤后得到粗氧化锌产品；袋滤器排放的烟气返回到电炉烟气净化系统。
[0016]根据本专利技术实施例，所述含二恶英的电炉除尘灰是是电炉的一次烟气除尘灰、二次烟气除尘灰、三次烟气除尘灰；电炉除尘灰是由电炉产生的飞灰、吸附了二恶英的吸附剂组成，烟气中99%以上的二恶英富集到除尘灰中。
[0017]根据本专利技术实施例，所述含锌球团中电炉除尘灰质量百分比不低于80%，炭的质量百分比不低于10%，造球剂的质量百分比不低于10%。
[0018]根据本专利技术实施例，所述所述熔炼炉分为预热段和还原段，预热段中控制反应温度在1000℃，去除灰中二恶英、氟、氯有害杂质；还原段中控制反应温度不低于1250℃，使锌化合物还原成锌并挥发成为锌蒸汽。
[0019]根据本专利技术实施例，所述冷却器是飞溅冷却器，含锌高温炉气进入冷却器后在石墨转子作用下形成锌雨冷却、冷凝成锌制品。
[0020]根据本专利技术实施例，所述袋滤器是预荷电袋滤器或顶部垂直进风袋滤器。
[0021]根据本专利技术实施例，所述袋滤器排放的烟气返回到电炉烟气净化系统经熔炼炉除锌后产生的富铁废渣可返回电炉循环利用，实现了无烟气排放、无固废产生的绿色循环工艺。
[0022]本专利技术的有益技术效果是：熔炼炉采用的热源为电炉冶炼废钢产生的钢水产生高温供电炉除尘灰的预热和还原，利用完的钢水返回电炉，形成能源循环利用无需补充额外的煤气、电等能源；利用电炉炼钢生产的钢水作为热源进行冶炼，无需补充额外热源而节能效果显著；除尘灰熔炼时高温分解二恶英的同时回收了锌资源，实现了电炉除尘灰的无害化和资源化利用。
[0023]熔炼后产生的无害富铁废渣可进电炉重新冶炼，产生的烟气返回电炉烟气净化系统，实现了绿色环保循环经济生产。
[0024]本专利技术方法将有害电炉烟尘无害化处理而不污染环境，回收锌资源而变废为宝，具有工艺流程短、节能环保、运行成本低、绿色环保循环生产等优点，适用于废钢冶炼含锌除尘灰的资源化回收利用。
附图说明
[0025]图1是电炉除尘灰无害化处理及锌回收的方法流程图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术做进一步地说明。
[0027]一种电炉除尘灰无害化处理及锌回收的方法，其步骤包括：步骤1：将含二恶英的电炉除尘灰与炭、造球剂混合制得含锌球团；步骤2：将含锌球团置于熔炼炉中，采用电炉炼钢生产的钢水进行预热、还原；步骤3：熔炼炉内含锌球团中有害物质二恶英在高温条件下被分解，同时球团中的含锌化合物与炭在高温、还原气氛条件下充分反应，产生的锌蒸汽随烟气进入烟气冷却器冷却；步骤4：冷却器中高温锌蒸汽与烟气中的氧、二氧化碳反应生成氧化锌；步骤5：冷却后含氧化锌颗粒的烟气进入袋滤器过滤后得到粗氧化锌产品；袋滤器排放的烟气返回到电炉烟气净化系统。
[0028]如附图1所示，电炉冶炼产生的含二恶英、含锌铁的除尘灰经气力输灰系统运输到造球系统，除尘灰与炭、造球剂按一定比例混合制得含锌球团。
[0029]电炉冶炼产生的钢水引入熔炼炉中，炉中控制预热段温度在1000℃左右，持续保温使除尘灰中的二恶英、氯、氟等有害物质充分分解和挥发。然后，提升炉温到1250℃进入还原段，此时含锌球团与炭或一氧化碳发生反应而被还原，锌挥发后产生的锌蒸随烟气进入烟气冷却器冷却。
[0030]冷却器中锌蒸汽与烟气中的氧、二氧化碳反应生成氧化锌，冷却后含氧化锌颗粒的烟气进入袋滤器高效过滤后得到粗氧化锌产品。
[0031]袋滤器排放的烟气返回到电炉烟气净化系统。
[0032]经熔炼炉除锌后产生的富铁废渣可返回电炉循环利用。该方法即可以无害化处理含二恶英的除尘回，二恶英分解效率可达100%，还可回收除尘灰中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电炉除尘灰无害化处理及锌回收的方法，其特征步骤包括：步骤1：将含二恶英的电炉除尘灰与炭、造球剂混合制得含锌球团；步骤2：将含锌球团置于熔炼炉中，采用电炉炼钢生产的钢水进行预热、还原；步骤3：熔炼炉内含锌球团中有害物质二恶英在高温条件下被分解，同时球团中的含锌化合物与炭在高温、还原气氛条件下充分反应，产生的锌蒸汽随烟气进入烟气冷却器冷却；步骤4：冷却器中高温锌蒸汽与烟气中的氧、二氧化碳反应生成氧化锌；步骤5：冷却后含氧化锌颗粒的烟气进入袋滤器过滤后得到粗氧化锌产品；袋滤器排放的烟气返回到电炉烟气净化系统。2.根据权利要求1所述的一种电炉除尘灰无害化处理及锌回收的方法，其特征是所述含二恶英的电炉除尘灰是是电炉的一次烟气除尘灰、二次烟气除尘灰、三次烟气除尘灰；电炉除尘灰是由电炉产生的飞灰、吸附了二恶英的吸附剂组成，烟气中99%以上的二恶英富集到除尘灰中。3.根据权利要求1所述的一种电炉除尘灰无害化处理及锌回收...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕璐，马晓辉，范驰，钱亦琛，陈立，何晶晶，叶超，郑旭，
申请(专利权)人：中钢集团天澄环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：