【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金废弃物资源化处理，具体涉及一种含锌粉尘全组分利用的方法。
技术介绍
1、含锌粉尘是钢铁及有色金属冶炼过程中产生的固体废弃物，主要来源于电弧炉炼钢、转炉炼钢及热镀锌等工艺，每年全球产生量高达数600万至1000万吨，其中中国的年产量约占30％以上。含锌粉尘成分复杂，主要含有10％～30％氧化锌、20％～50％氧化铁以及少量的铅、镉等重金属和硅酸盐杂质。含锌粉尘的颗粒通常在75μm以下，其微细颗粒不仅易于扩散，且其中所含的重金属具有较高的生物毒性，若不加以合理处理，排放后可能导致土壤和水体污染，威胁生态环境与人类健康。同时，含锌粉尘中富含的锌和铁资源若得不到充分回收，将造成资源浪费。
2、目前，对于含锌粉尘的处理主要为湿法冶金与火法冶金。专利cn113957257a公布了一种湿法冶炼含锌渣的方法，以该方法为代表的湿法冶金法工艺较为繁琐，且生产过程中需要加入强酸或强碱，易产生酸性或碱性废水，对环境的负担较大，且锌和铁的回收率较低，无法高效的回收锌与铁。现阶段对于含锌粉尘的资源化利用还是以火法冶金为主。专利cn106702169a公开了一种利用环形焙烧炉还原含锌粉尘球团，再磨矿磁选以回收锌与铁的方法，该方法需高温操作，能耗较大。
3、现有的火法冶金处理方法在资源回收方面存在诸多不足，以回转窑还原法为代表的火法冶金虽具有潜力，但因粉尘颗粒细小、流动性差，气氛控制不均匀，易造成团聚及还原不彻底。此外，现有工艺普遍存在能耗高、操作复杂、回收不完全及二次污染等问题，难以实现含锌粉尘的资源高效利用。基于此
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种含锌粉尘全组分利用的方法，具体包括以下步骤：
2、s1.预处理：在含锌粉尘与膨润土中加水进行搅拌，使含锌粉尘与膨润土混合均匀，将混合物进行造球，所得生球进行烘干；
3、s2.还原焙烧：干燥后的生球送入回转窑，窑内引入co/co2混合气体进行还原焙烧，生球在窑内充分翻滚，均匀接触还原气氛，其中的氧化锌还原为金属锌并挥发生成锌蒸汽，氧化铁还原生成金属铁；
4、s3.锌蒸汽冷凝与回收：回转窑内发出的锌蒸汽通过回转窑尾部的冷凝器迅速冷却，冷凝成固态锌粉后集中收集；
5、s4.铁产品的冷却与回收：经还原后的生球离开回转窑，在空气中缓慢冷却至室温，破碎筛分后得到铁产品；
6、s5.废气与粉尘的处理：整个系统采用密闭操作，回转窑的出料口及冷凝器处设置布袋除尘器和气体冷凝装置，确保还原过程中产生的粉尘和废气不外泄，回转窑产生的废气经处理达标后排放，以减少对环境的影响。
7、其中：
8、所述步骤s1中，含锌粉尘与膨润土的粒度均≤75μm，二者质量比为(45～55)：1。
9、所述步骤s1中，含锌粉尘与膨润土的混合搅拌时间为30min～60min，制得混合物的含水量为10％～12％。
10、所述步骤s1中，所得生球的粒径为10mm～15mm，生球的烘干温度为100℃～105℃，烘干时间为4h～8h。
11、所述步骤s2中，co/co2混合气体中，co的体积分数为30％～40％。
12、所述步骤s2中，焙烧温度为950℃～1100℃，回转窑的转速为0.5r/min～1r/min，生球在窑内停留45min～120min。
13、所述步骤s2中，具体还原反应如下：
14、zno+co(g)＝zn+co2(g) (1)
15、fe2o3+co(g)＝fe3o4+co2(g) (2)
16、fe3o4+co(g)＝3feo+co2(g) (3)
17、feo+co(g)＝fe+co2(g) (4)。
18、所述步骤s3中，锌蒸汽冷却至600℃以下得到固态锌粉，冷凝器中通入惰性气体避免冷凝过程中锌粉氧化，锌粉中锌含量达到95％以上。
19、所述步骤s4中，铁产品中的铁含量≥85％。
20、本专利技术的含锌粉尘全组分利用的方法关键技术原理为：
21、本方法利用回转窑内的高温还原气氛，通过造球后增加颗粒流动性与反应接触面积，促使含锌粉尘中的氧化锌与氧化铁发生分步还原反应，从而实现锌和铁的高效分离和回收。其详细技术原理可阐述为：
22、1.温度控制与分步还原原理：在回转窑中，将焙烧温度控制在950℃～1100℃，此温度适宜于氧化锌和氧化铁的分步还原反应。氧化锌在此温度下首先被还原成金属锌，当温度达到锌的沸点(906℃)时，金属锌迅速挥发为锌蒸汽，同时避免了氧化铁与锌的相互干扰，使得锌与铁可以逐步分离。随着温度进一步上升，氧化铁在还原气氛中逐步还原为金属铁，并保留在颗粒中，从而实现铁资源的有效回收。
23、2.co/co2还原气氛控制：通过引入co/co2混合气体，使还原气氛中的co体积分数控制在30％～40％。co具有较强的还原性，能够有效地将氧化锌还原成金属锌，并进一步将氧化铁还原至金属铁。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
25、1.通过膨润土造球省略了传统造块或高温烧结步骤，简化工艺流程，降低了设备需求和能源消耗。
26、2.通过优化造球环节、精准控制焙烧温度及还原气氛，实现了锌与铁的高效分离及回收。
27、3.通过冷凝系统高效回收锌蒸汽，并通过密闭系统减少污染物排放，降低了二次污染的风险，符合环保要求，适于工业推广。
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1.一种含锌粉尘全组分利用的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含锌粉尘全组分利用的方法，其特征在于，所述步骤S1中，含锌粉尘与膨润土的粒度均≤75μm，二者质量比为(45～55)：1。
3.根据权利要求1所述的一种含锌粉尘全组分利用的方法，其特征在于，所述步骤S1中，含锌粉尘与膨润土的混合搅拌时间为30min～60min，制得混合物的含水量为10％～12％。
4.根据权利要求1所述的一种含锌粉尘全组分利用的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所得生球的粒径为10mm～15mm，生球的烘干温度为100℃～105℃，烘干时间为4h～8h。
5.根据权利要求1所述的一种含锌粉尘全组分利用的方法，其特征在于，所述步骤S2中，CO/CO2混合气体中，CO的体积分数为30％～40％。
6.根据权利要求1所述的一种含锌粉尘全组分利用的方法，其特征在于，所述步骤S2中，焙烧温度为950℃～1100℃，回转窑的转速为0.5r/min～1r/min，生球在窑内停留45min～120min。
7.根据
8.根据权利要求1所述的一种含锌粉尘全组分利用的方法，其特征在于，所述步骤S4中，铁产品中的铁含量≥85％。
...【技术特征摘要】
1.一种含锌粉尘全组分利用的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含锌粉尘全组分利用的方法，其特征在于，所述步骤s1中，含锌粉尘与膨润土的粒度均≤75μm，二者质量比为(45～55)：1。
3.根据权利要求1所述的一种含锌粉尘全组分利用的方法，其特征在于，所述步骤s1中，含锌粉尘与膨润土的混合搅拌时间为30min～60min，制得混合物的含水量为10％～12％。
4.根据权利要求1所述的一种含锌粉尘全组分利用的方法，其特征在于，所述步骤s1中，所得生球的粒径为10mm～15mm，生球的烘干温度为100℃～105℃，烘干时间为4h～8h。
5.根据权利要求1所述的一种含...
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