一种烧结机头电场除尘灰与高炉瓦斯灰综合利用的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢铁冶金与环保领域，具体涉及钢铁厂高炉干法布袋除尘器收集的瓦 斯灰和钢铁厂烧结机头烟气电除尘灰固体废弃物的处理利用技术，尤其是一种烧结机头电 场除尘灰与高炉瓦斯灰综合利用的方法。
【背景技术】
[0002] 我国钢铁生产以高炉-转炉长流程为主，铁矿石烧结是钢铁生产中的重要环节。
[0003] 烧结机头电场除尘灰简称烧结灰，是铁矿石烧结过程中通过烧结机头烟气电除尘 器收集到的粉尘。在钢铁生产过程中，烧结矿约占高炉炉料的70%_75%，烧结灰的产生量约 占烧结矿产量的1%-1. 5%。烧结机头电场除尘灰的主要化学成分及百分含量如表1所不。
[0004] 表1烧结机头电场除尘灰的主要化学成分及百分含量
【主权项】
1. 一种烧结机头电场除尘灰与高炉瓦斯灰综合利用的方法，其特征在于：该方法包括 W下工艺步骤： (1) 将烧结机头电场除尘灰与高炉瓦斯灰按一定比例混合，使得高炉瓦斯灰中碳质量 占混合料总质量一定比例； (2) 将混合料用回转塞赔烧进行还原挥发，还原后的含铁物料再回收返回铁矿石烧结 使用，混合料中的锋、钟、铅W气态氧化物的形态富集，由回转塞除尘系统收集； (3) 对回转塞除尘系统收集的除尘灰依次进行溶解、加入硫化轴揽拌并一次离也过滤、 加入碳酸轴并二次离也过滤、蒸发结晶，一次离也过滤分离沉淀物得到铅渣，所得铅渣作为 铅冶炼原料，二次离也过滤分离沉淀物得到锋渣，所得锋渣作为作为锋冶炼原料，蒸发结晶 后得到氯化钟粗产品，所得氯化钟粗产品作为钟服原料，蒸发结晶分离后的残液返回至初 始除尘灰溶解母液中。
2. 根据权利要求1所述的一种烧结机头电场除尘灰与高炉瓦斯灰综合利用的方法，其 特征在于；所述的（1)步骤中，常见的高炉除尘方式有湿法和干法，干法得到的是高炉瓦斯 灰，湿法得到的是瓦斯泥，如果是高炉瓦斯泥，需要将高炉瓦斯泥烘干，再与烧结机头电场 除尘灰混合。
3. 根据权利要求1所述的一种烧结机头电场除尘灰与高炉瓦斯灰综合利用的方法，其 特征在于；所述的（1)步骤中，在回转塞赔烧条件下两种固废混合物中可被碳还原的氧化 物的氧化还原反应方程式如下： 3 化203+C=2 化 304+C0 (1) 化 g〇4+C=3 化 0+C0 (2) FeO+C=Fe+CO (3) &iO+C=ai+CO (4) PbO+C=Pb+CO (5) 生产过程中所需要碳的质量比按上述化学反应方程式计算所需理论碳消耗质量要高， 碳含量过高又造成浪费，因此，一般碳含量控制在理论需求量的1-1. 2倍，实际生产中根据 高炉瓦斯灰中的碳含量，调整两种副产固体废气物的比例使高炉瓦斯灰中碳质量占混合料 总质量的1〇%-15%之间。
4. 根据权利要求1所述的一种烧结机头电场除尘灰与高炉瓦斯灰综合利用的方法，其 特征在于；所述的（2)步骤中，回转塞采用天然气、焦炉煤气或热值在7MJ/m3 W上的混合煤 气作为燃料； 根据权利要求4所述的一种烧结机头电场除尘灰与高炉瓦斯灰综合利用的方法，其特 征在于；所述的（2)步骤中，考虑到工艺原料的来源W及下游产品的用户，该工艺方法适宜 在钢铁联合企业使用，采用钢铁厂的富余煤气作为回转塞的加热燃料；回转塞采用混合煤 气作为燃料，混合煤气为高炉煤气与焦炉煤气的混合物，混合煤气的热值为7. 5MJ/m3,回转 塞最高温度为1150°C，回转塞赔烧时间为8小时；还原后回转塞中的含铁物料经过磨矿、磁 选得到铁金属或磁铁矿作为铁矿石烧结配料，其余物料渣可作为建筑材料的原料；由于锋、 钟、铅等金属元素的烙沸点低，在回转塞中被还原成气态，然后进入回转塞的除尘系统，在 除尘系统内再次氧化，由回转塞的除尘系统回收除尘灰。
5. 根据权利要求1所述的一种烧结机头电场除尘灰与高炉瓦斯灰综合利用的方法，其 特征在于；所述的（3)步骤中，对回转塞除尘系统收集的除尘灰加水揽拌溶解；待充分溶解 后，向溶液中加入硫化轴，调整溶液PH值在5. 5-6. 5,溶液中的高价铅离子被还原成低阶， 硫化轴中的硫离子被氧化成高阶，低阶铅离子与高阶硫离子化合反应形成硫酸铅，硫酸铅 难溶于水溶液，经过一次离也过滤分离沉淀物得到铅渣，所得铅渣作为铅冶炼原料；向一次 沉淀过滤分离后得到的溶液中加入碳酸轴，调整溶液PH值达到7,溶液中的锋离子、巧离 子、镇离子与溶液中游离的碳酸根离子化合反应形成碳酸盐沉淀物，碳酸盐沉淀物难溶于 水，经过二次离也过滤分离沉淀物得到锋渣，所得锋渣作为锋冶炼原料；将加入碳酸轴后经 过二次离也过滤分离出的溶液升温至90°C，通过回转塞的尾气换热为氯化钟蒸发结晶过程 提供所需要的能量，在真空环境条件下，蒸发至原体积溶液的1/5左右，真空蒸发分离出的 水蒸气冷却后的水返回至初始除尘灰溶解母液中，然后经过冷凝、结晶，分离得到氯化钟晶 体，该晶体为氯化钟粗产品，所得氯化钟粗产品作为钟服原料，蒸发结晶分离后的残液返回 至初始除尘灰溶解母液中。
6.根据权利要求1所述的一种烧结机头电场除尘灰与高炉瓦斯灰综合利用的方法，其 特征在于；所述的（1)、（2)、（3)步骤可任意合适的顺序执行。
【专利摘要】本发明属于钢铁冶金与环保领域，尤其是一种烧结机头电场除尘灰与高炉瓦斯灰综合利用的方法。所述的根据烧结机头电除尘器电场除尘灰和高炉瓦斯灰两种冶金生产过程中的副产品所含钾盐、铁金属化合物、碳非金属单质、铅、锌等重金属化合物含量不同，但副产品化学成分存在互补性，通过两种物料科学、合理地组合搭配，采用一定的工艺条件和回收方法将两种钢铁冶炼副产品中的含铁化合物和钾盐回收、铅、锌等重金属化合物分离，以实现两种固体废弃物中多种元素的高效回收和综合利用，达到固体废弃物资源化处理和节能减排的要求。
【IPC分类】C22B13-00, C22B7-02, C01D3-04, C22B19-30
【公开号】CN104532007
【申请号】CN201410818710
【发明人】王新江, 刘楠, 马忠民, 刘永民, 郭玉华, 王东锋, 段贵生, 傅培众, 卜素维, 翟国营, 王宏, 周永平, 陈伟
【申请人】安阳钢铁股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月25日