钢铁企业除尘灰的综合利用.docx

《钢铁企业除尘灰的综合利用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢铁企业除尘灰的综合利用.docx（4页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、钢铁企业除尘灰的综合利用钢铁企业的除尘灰是指从烧结到轧钢的各个工序通过电除尘器、重力除尘器和布袋除尘器等除尘设备收集的灰尘。据统计，钢铁企业除尘灰产生总量约为钢产量的10%。所述除尘灰分为烧结机头灰、高炉布袋灰和转炉灰三种。目录1 .除尘灰的性质11.1. 烧结机头除尘灰11.2. 高炉布袋除尘灰11.3. 转炉除尘灰21.4. 电炉除尘灰22 .资源化利用32. 1.研究现状33. 2.产业化现状33 .结语41 .除尘灰的性质11烧结机头除尘灰烧结机头灰是指在烧结工序中，烧结烟气通过大烟道到电除尘器产生的灰尘。其中所含有害元素主要为钾、钠和氯，部分钢厂的烧结机头灰里氧化钾含量高达30%。烧

2、结机头灰的粒度极细，呈灰白色，平均粒径在IOOUm左右，堆密度在0.51g/cn?o烧结机头灰中的铁主要以氧化铁和磁铁矿的形式存在，钾和钠主要以氯化钾和氯化钠的形式存在，同时也存在氯化钙、氯化镁、氯化铅和氯化锌等氯化物。烧结机头灰如果返回烧结使用，会造成碱金属富集，常见的影响是烧结“糊篦条，引起烧结矿产量、质量降低。烧结机头灰因有价元素含量较低，利用价值不高。1.2. 高炉布袋除尘灰高炉布袋灰，也称为高炉瓦斯灰或高炉二次灰，是在高炉冶炼过程中从炉顶产生的烟气经重力除尘器、布袋除尘收集的灰尘。高炉布袋灰中的有害元素主要是锌、钾、钠和氯，同时含有较多的铁和碳，其产生量为36kgt铁水。高炉布袋灰的

3、粒度较烧结机头灰粗，呈黑灰色，平均粒径在130Um左右，堆密度在0.711gcm3,外观类似于磁铁精粉。高炉布袋灰中的铁主要以氧化铁和磁铁矿的形式存在，碳则以单质碳的形式存在。高炉布袋灰中的钾和钠同样主要以氯化钾和氯化钠的形式存在，锌则以氧化锌、铁酸锌和氯化锌的形式存在。高炉布袋灰中锌含量1%时可以返回烧结配料使用。但大部分钢厂高炉布袋灰含锌量在1%以上，如果返回烧结工序继续使用，会造成烧结矿中的锌富集，导致高炉锌负荷超标，易产生降低焦炭强度，侵蚀耐火砖，形成炉瘤，破坏风口等问题。1.3. 转炉除尘灰转炉灰是指在炼钢过程转炉冶炼烟气经除尘器收集下来的灰尘，干法除尘产生的烟尘称为转炉细灰或二次灰

4、，湿法除尘产生的烟尘称为污泥。转炉灰中的的主要有害元素是锌，铁含量相对较高。转炉灰的产生量为高炉布袋灰的141.6倍。转炉灰的粒度平均在120m左右，堆密度在1.01.5gc?,呈灰红色，外观类似于赤铁精粉。转炉灰中的铁主要以氧化亚铁、氧化铁和磁铁矿的形式存在，锌主要以氧化锌和铁酸锌的形式存在。转炉灰锌含量1%时，也可以直接返回烧结工序配料使用。但大部分钢厂所产转炉灰中的锌含量在1%以上，与高炉布袋灰相比，不含碳，且锌含量较高，不利于回转窑生产，经济价值更低。1.4. 电炉除尘灰电炉除尘灰是电炉炼钢时，电炉烟尘经捕集器、烟道、最后经袋式除尘器处理捕集，约占电弧炉炼钢产出炉料装入量的1%2%。电

5、炉灰中含有40%50%Fe,以及大量的锌、钾、钠、铅、氯等对高炉生产危害较大的元素。锌、钾、钠氧化物会造成高炉炉壁结瘤，恶化高炉炉况，影响高炉顺行，这种危害对高炉是致命的，甚至影响一代炉龄。铅在高炉炉缸内聚集将影响高炉的使用寿命，存在安全隐患。因此，电炉灰不能直接加入高炉使用。电炉除尘灰的处理方法可分为：火法、湿法、火法与湿法相结合、固化或玻化以及直接填埋等。火法、湿法和火法与湿法相结合的处理方法投资较大、处理成本高；固化或玻化以及直接填埋处理电炉粉尘，有价金属没有得到回收利用，浪费金属资源。2 .资源化利用2. 1.研究现状在烧结机头灰的综合利用上，钱峰和张梅等利用水洗浸出、固液分离、蒸发结

6、晶和分步结晶的方法提取氯化钾，得到的氯化钾品位在90%以上；秦立浩采用浸出的方法，钾和钠的脱除率达到99%以上，而且从三四电场机头灰中得到了质量分数在10%以上的铅精矿；刘宪先将烧结机头灰磁选，然后尾泥采用氯化浸提的方法，经溶解、沉淀反应、离心过滤、洗涤和焙烧后得到纯度为99.8%的一氧化铅。在高炉布袋灰的综合利用上，罗兴国和马爱元采用氨一碳酸钺浸出的方法脱除锌，锌的浸出率分别达到91%和76.71%；胡正刚采用直接还原焙烧的方法处理高炉布袋灰，在焙烧温度为I1OO1200、焙烧时间为2030min、通入0.15m3/h的压缩空气的条件下，脱锌率达到90%以上；张建良采用配煤压球焙烧的方法，在

7、焙烧温度为1200C、焙烧时间为35min、煤粉添加量为10%的条件下，锌的脱除率达到99.76%。河南省睿博环境工程技术有限公司采用重力分选、磁选、无机酸浸提相结合的方式处理高炉布袋除尘灰，成功实现了碳、铁与锌的分离，所得铁精粉TFe品位达到67%以上，锌精矿锌品位为46.8%,铁精粉中锌含量降低至0.15%,为高炉布袋除尘灰的资源化利用开辟了一条有效途径。以上研究为炼钢企业除尘灰的资源化利用奠定了坚实的技术基础。2.2.产业化现状在烧结机头灰的处理上，天津、包头、南京、苏州、日照和莱芜等钢厂已经投建水洗提盐的项目。从运营效果上来讲，烧结机头灰钾和钠脱除率均能达到80%以上，脱除钾、钠和氯后

8、的机头灰返回烧结使用，生产的氯化钾、氯化钠或二者的混盐能够作为产品销售，实现了烧结机头灰的综合利用。在高炉布袋灰及转炉灰的处理上，湿法生产线案例较少，国内有柳钢、泰钢和湘钢等。柳钢采用浮选、重选和磁选联合的方法处理高炉布袋灰，生产焦炭粉、铁精粉和碳粉尾泥，焦炭粉和铁精粉由柳钢内部回收利用，碳粉尾泥销售给砖厂。泰钢采用浮选和磁选联合的方法处理高炉布袋灰，每IOOt高炉除尘灰可生产2542t的铁精粉和2230t的炭精粉，尾泥则销售给水泥厂或砖o选矿生产线主要是处理高炉布袋灰，铁碳分离后实现综合利用，但未脱除有害元素锌。对锌含量较高的高炉布袋灰和转炉灰，主要采用火法工艺脱锌，国内使用较早的是转底炉工

9、艺，应用比较成功的有宝钢、马钢、日钢、首钢、沙钢和永钢等。转底炉生产的金属化球团产品成球率在60%80%,金属化率在60%95%,脱锌率在85%以上，产品次氧化锌平均品位在40%60%转底炉工艺具有作业率高，产品附加值高，技术相对成熟的优点。但因其存在一次性投资较高和运营成本高的缺点，投资低和运营成本低的回转窑工艺成为处理含锌粉尘的新趋势。目前国内应用比较成功的有南钢、山西建邦、山西立恒、永锋钢铁、山钢、日钢、莱钢和包钢等，部分回转窑还外购添加电炉灰和锌冶炼渣等高锌物料以提高经济效益，个别回转窑把烧结机头灰也作为原料，脱除钾、钠和氯。这些回转窑的脱锌率在80%95%,产品次氧化锌平均品位在40

10、%60%o在高炉布袋除尘灰的湿法处理方面，河南省睿博环境工程技术有限公司独辟蹊径，成功开发出了重力分离、磁选分离与酸浸提相结合的新工艺，实现了布袋除尘灰中碳粉、铁粉与锌元素的有效分离，以顺利完成实验室研究、中试研究和工业化放大实验为前提，成功实现了工业化，在实践中获得了十分可观的经济效益。事实证明，以该工艺处理高炉布袋除尘灰，设备投资较小，运行效果优异，所得碳粉、铁粉和锌精矿完全达到工业标准。3.结语综上所述，钢铁企业除尘灰的综合利用问题，随着环保要求的日益提高愈加受到业界重视，采用不同的工艺对除尘灰进行处理，分离其中的碳、铁、锌及氯盐，不仅可以消除企业的环境负担，而且可以获得良好的经济效益。近年来，有关方面对除尘灰综合利用技术的研究及所积累的产业化经验，为除尘灰的资源化利用奠定了基础。