利用熔分还原改性炉富集工业固体废弃物中金属锌的方法
【专利摘要】本发明提供了一种利用熔分还原改性炉富集工业固体废弃物中金属锌的方法。该方法包括以下步骤：将至少一种工业固体废弃物混合造球，然后利用型渣造块机制成型渣；将型渣、含铁废渣和焦炭送入熔分还原改性炉中；通过熔分还原改性炉的风口送入热风，使型渣中的锌被还原并粘附到粉尘上；对含锌的粉尘进行收集，完成对于工业固体废弃物中的金属锌的富集。通过采用本发明的方法既能够回收宝贵的不可再生资源，又可以避免矿山开发对环境的不利影响。
【专利说明】利用熔分还原改性炉富集工业固体废弃物中金属锌的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用熔分还原改性炉富集工业固体废弃物中金属锌的方法，属于钢铁冶炼废料利用【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在钢铁厂、化工厂、矿山生产中产生大量的工业废渣和工业粉尘(含铁、碳、氧化钙等)。所有的这些工业固体废弃物中，含有较多的锌氧化物，而锌是重要的工业原料，广泛使用于冶金、机械、电气、化工、轻工、军事、医药等领域，是一种十分宝贵的资源。
[0003]如何有效回收存在于这些工业固体废弃物中的锌具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种回收工业固体废弃物中的锌的方法，其是采用熔分还原改性炉对工业固体废弃物中的金属锌进行富集的方法，能够实现金属锌的有效回收和富集，具有节约资源、环保等优点。
[0005]为达到上述目的，本发明提供了一种利用熔分还原改性炉富集工业固体废弃物中金属锌的方法，其包括以下步骤:
[0006]将至少一种工业 固体废弃物混合造球，然后利用型渣造块机制成型渣(型渣块)；
[0007]将型渣、含铁废渣和焦炭送入熔分还原改性炉中；
[0008]通过熔分还原改性炉的风口送入热风，使型渣中的锌被还原并粘附到粉尘上；
[0009]对含锌的粉尘进行收集，完成对于工业固体废弃物中的金属锌的富集。
[0010]在上述方法中，优选地，所采用的工业固体废弃物为钢铁厂、化工厂和/或矿山生产中产生的含有锌和/或锌的氧化物的工业固体废弃物。在上述方法中，可以采用一种工业固体废弃物单独进行混合造球，也可以采用多种不同的工业固体废弃物相互混合之后进行造球，然后制成型洛，所制备的型洛的粒径可以控制为50mm-80mm。
[0011]在上述方法中，优选地，所采用的工业固体废弃物的含锌量为l_30wt%。
[0012]在上述方法中，优选地，所采用的工业固体废弃物的含铁品位(TFe)为10-50%，Zn含量为 l_30wt%，MgO 含量为 0-5wt%，CaO 含量为 l_10wt%，C 含量为 0_50wt%。
[0013]在上述方法中，粉料不能直接接入熔分还原炉冶炼，需要采用人工造块技术使其成为块状炉料，在造球时无尺寸要求，优选地，成品型渣的粒度为6-150mm。工业固体废弃物按适当比例与含铁炉料进行配料，经混合造球，在型渣造块机上成块，送往熔分还原炉。型渣造块机的料层燃烧带虽然温度在1100°C以上，但由于是氧化气氛，锌不会还原；在其料层底部，温度远低于906°C，不能形成锌蒸汽。所以锌在造块过程总不会流失，全部进入型渣块。
[0014]在上述方法中，优选地，以型渣和含铁废渣的总质量计，型渣的含量为30_60wt%。
[0015]在上述方法中，优选地，热风的温度为1050_1200°C。
[0016]在上述方法中，优选地，焦炭的添加量为450kg/tFe，即每吨铁450kg，以含铁炉料的总含铁品位计算。
[0017]在上述方法中，优选地，所采用的含铁废渣为粒度大于6mm且TFe (含铁品位)含量大于40%的含铁废渣。
[0018]在熔分还原改性炉内进行含锌的工业固体废弃物的还原时，炉内是高温还原气氛(一般大于900°C )，将工业固体废弃物与焦炭从炉顶送入炉内，工业固体废弃物中的锌氧化物在炉内随料柱下行，到炉身下部就开始还原，在高温作用下很快就变成锌蒸汽，随煤气流上升。热风从炉缸处的风口进入炉内，使焦炭燃烧，产生煤气；沿炉身高度，越往下煤气温度越高，还原性越强；反之，越往上煤气温度越低，还原性越弱。因此，锌在炉内经历着下行、还原、汽化上行和冷凝粘附过程。冷凝粘附在粉尘上的锌，被煤气流吹到上升管，进入除尘系统，含锌粉尘被布袋除尘器等捕收，完成锌的富集。布袋除尘器等捕收的粉尘的含锌量在23.5-45.5%不等，每处理I吨型渣，就能获得约5-10kg金属锌。
[0019]本发明所提供的方法是针对熔分还原改性工艺利用工业固废回收锌的工艺，传统的常规炼铁没有锌的回收。以年处理型渣80万吨的熔分还原生产为例，可以获得金属锌约4000-8000吨，相当于开发了一座中型矿山，可以取得上亿元的经济收益，其环保效益也是巨大的，既能够回收宝贵的不可再生资源，又可以避免矿山开发对环境的不利影响。
【具体实施方式】
[0020]为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0021]实施例
[0022]本实施例提供了一种利用熔分还原改性炉富集工业固体废弃物中金属锌的方法，其包括以下步骤:
[0023](I)首先采用造块工艺对含锌的氧化物的工业固体废弃物(以下称含锌固废)进行造块处理，其中，该含锌固废的TFe为35%，Zn含量为10wt%，MgO含量为3wt%，CaO含量为5wt%, C 含量为 10wt% ；
[0024]将含锌固废按一定比例进行混合造球，再在型渣机上进行烧结成块得到粒径为50mm-80mm型渣块,送往熔分还原改性炉；
[0025](2)采用熔分还原工艺对锌氧化物进行还原，通过炉顶将加入炉内，冶炼1000kg铁水所消耗的原燃料数量为900kg型渣、900kg含铁炉料和450kg焦炭，通过炉缸处的风口送入热风(温度为1100°C )，在炉内强还原气氛条件下锌得到还原，并形成锌蒸汽挥发，冷凝粘附在粉尘上的锌被煤气流带出熔分还原改性炉；
[0026](3)使含锌粉尘随煤气流进入布袋除尘系统利用布袋除尘器捕集回收，完成锌的富集。
[0027]捕收的粉尘大约有8kg的锌得到回收，其含锌量为30%，根据过程锌平衡的计算，锌的回收效率大于95%，这说明采用本发明的方法能够很好地实现工业固体废弃物中的金属锌的回收。
【权利要求】
1.一种利用熔分还原改性炉富集工业固体废弃物中金属锌的方法，其包括以下步骤: 将至少一种工业固体废弃物混合造球，然后利用型渣造块机制成型渣； 将型渣、含铁废渣和焦炭送入熔分还原改性炉中； 通过熔分还原改性炉的风口送入热风，使型渣中的锌被还原并粘附到粉尘上； 对含锌的粉尘进行收集，完成对于工业固体废弃物中的金属锌的富集。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述工业固体废弃物为钢铁厂、化工厂和/或矿山生产中产生的含有锌和/或锌的氧化物的工业固体废弃物。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述工业固体废弃物的含锌量为l-30wt%。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述工业固体废弃物的含铁品位为10-50wt%，Zn含量为l_30wt%，MgO含量为0-5wt%，CaO含量为l_10wt%，碳含量为0_50wt%。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述型渣的粒度为6-150mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述型渣与所述含铁废渣的总质量计，所述型渣的含量为30-60wt%。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热风的温度为1050-1200°C。
8.根据权利要求1 所述的方法，其中，所述含锌的粉尘通过布袋除尘器捕收。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焦炭的添加量为450kg/tFe。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含铁废渣为粒度大于6mm且TFe大于40%的含铁废渣。
【文档编号】C22B5/10GK103695666SQ201310751125
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】崔四荣, 谭洪志 申请人:泰州振昌工业废渣综合利用有限责任公司, 中冶京诚工程技术有限公司