钢厂脱锌炉共处理含锌浸出渣的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及危险固废治理领域，尤其设及一种有色、化工等行业产生的含锋、含铅 危险固废的共处置方法，特别是设及一种钢厂脱锋炉共处理含锋浸出渣的方法。
【背景技术】
[0002] 含锋浸出渣是含锋、含铅危险固废的一种主要类型，主要来自有色金属冶炼的工 艺中和化工生产过程中，包括用稀硫酸浸出硫化物精矿的赔砂时得到的浸出渣，也包括热 锻锋、金属表面热处理及加工产生的含锋电锻污泥，其主要由铁和锋的硫酸盐和铁酸锋组 成，并含有铅、铜、金、银等重金属。含锋浸出渣中锋主要为铁酸锋和硫酸锋，铅主要为白铅 矿（PbC〇3)和铅铁抓（帅·Fe) ·S〇4)，铁的含量通常为13~15%，S的含量较高，正常超 过10%，多存在于金属硫酸盐中，锋浸出渣中矿物成分化0、MgO的含量较低，Si〇2含量高， 通常呈酸性。而且，含锋浸出渣为粒度非常小的粉状固态污染物，粒度小于74 μ m污染物含 量大于95%，因此流动性好，极易造成二次污染，且吸水性较差。
[0003] 含锋浸出渣和含锋电锻污泥由于含有超标的重金属离子而具有毒性，而且粒度 小，流动性好，易造成环境的二次污染，是国家规定企业必须进行治理并将其列入《国家危 险废物名录》的一种对环境和生命危害性较大的危险固废。目前对于含锋浸出渣和含锋电 锻污泥运一类危险固废一般采用专口的锋渣处理设备进行解毒处理，但是存在W下问题：
[0004] 1)专口的锋渣处理设备投资大，需要专口的处理企业进行处理，成本相对较高；
[0005] 2)目前国内专口的锋渣处理设备相对欠缺，满足不了国内需求；
[0006] 扣当遇到紧急情况，需要特殊处理时，由于附近缺少专口的锋渣处理设备，导致其 处理能力跟不上。
[0007] 本发明考虑到钢厂存在不少能够脱除钢厂粉尘中锋、铅的粉尘处理设备（脱锋 炉），如转底炉、回转害等，同时我国钢厂数量众多，分布广泛。因此本发明利用钢厂的粉尘 处理设备共处理（协同处理）含锋浸出渣来有效解决有色、化工等行业产生的含锋浸出渣 或含锋电锻污泥等危险固废。
【发明内容】
[0008] 鉴于上述分析，本发明旨在提供一种利用钢厂脱锋炉共处理含锋浸出渣的方法， 用W解决现有含锋浸出渣污染严重、国内专口锋渣处理设备缺乏导致处理能力跟不上的问 题。从而开发一种低成本、低能耗、制备过程简单的利用钢厂脱锋炉共处理含锋浸出渣的方 法。
[0009] 钢厂粉尘主要含有铁、锋、铅、碳和硫，主要成分是铁，其中高炉粉尘、电炉粉尘中 含锋有1~10%，转炉粉尘中锋含量小于1% ;高炉粉尘中碳含量达到15~20%，电炉粉 尘、转炉粉尘中碳含量不足2% ;钢厂粉尘中硫含量低，正常小于1%。
[0010] 含锋浸出渣主要含有铁、锋、铅和硫，其成分与钢厂粉尘有一定的相似性，但也有 一定差距，表现在锋、铅含量明显高于5%，甚至10%W上，铁含量低于钢厂粉尘，硫含量明 显高于钢厂粉尘。
[0011] 针对钢厂粉尘和含锋浸出渣的不同特点，本发明人通过系统研究发现，锋及铅的 氧化物能够被还原为金属态锋、铅，两者的沸点较低，能够在回转害（1150~1200°C)和转 底炉（1200~1250°C)的冶炼溫度下（115(rC~1250°C)气化进入烟气。随着烟尘氧化 性增加，锋及铅的蒸气重新被氧化成为ZnO和化0。如果浸出渣中存在化S，将会WPbS形 式挥发；而如果浸出渣中存在自由化0,则PbS则会优先还原成液态金属铅，液态金属铅再 在较高的溫度下挥发与粉尘主体分离。无论怎样，锋和铅能够最终形成气化物随烟气排出， 通过烟气除尘收集装置在烟尘中得到富集，实现了锋铅与金属铁及渣的分离。将含锋浸出 渣配入钢厂粉尘内，约有85%~95%的化和化在除尘灰中得到富集回收。含锋浸出渣内 的硫含量成为金属化球团产品残硫量及尾气中的S〇2含量控制的限制环节。经研究配加不 超过2%的含锋浸出渣（占钢厂粉尘质量），对金属化球团硫含量没有显著影响。加入量过 大，对产品质量影响大。
[0012] 本发明的钢厂脱锋炉共处理含锋浸出渣的方法，包括如下步骤：
[0013] 1)将含锋浸出渣、还原剂配入钢厂粉尘内，其中含锋浸出渣配入量占钢厂粉尘质 量的0.5%~2%;总的碳配加摩尔量（考虑粉尘中碳的摩尔量和配加还原剂固定碳的摩尔 量）与钢厂粉尘及含锋浸出渣中易还原的氧化物中氧的摩尔量的比值为1:1~1. 3:1 ;
[0014] 2)根据已有钢厂粉尘冶炼制度进行预处理成型，可采用对漉成型或圆盘造球；
[0015] 3)对于转底炉工艺，将成型后的物料采用转底炉中的废热气干燥，将水含量降低 到2%W下，对于回转害工艺物料可不经过干燥可直接进入害内冶炼；
[0016] 4)将处理后的物料送入钢厂脱锋炉内按预定的现有钢厂处理粉尘的转底炉、回转 害工艺进行冶炼，冶炼溫度为115(TC~1250°C，炉内停留时间25min~120min; 阳017] 5)在布袋除尘灰内回收富集的含锋、铅灰；
[001引6)将钢厂脱锋炉出来的金属化球团进行冷却。
[0019] 上述步骤1)含锋浸出渣和总的碳配加摩尔量的配比是根据含锋浸出渣内的硫含 量对金属化球团硫含量的影响而决定的。经过理论分析和实践，含锋浸出渣配入量占钢厂 粉尘量质量的0. 5%~2%为宜；总的碳配加摩尔量（考虑粉尘中碳的摩尔量和配加还原 剂固定碳的摩尔量）与钢厂粉尘及含锋浸出渣中易还原的氧化物中氧的摩尔量的比值为 1:1 ~1. 3:1。
[0020] 上述步骤3)成型物料的干燥是采用冶炼炉的余热进行。保证干燥后的物料水含 量降低到2%W下，运主要针对转底炉处理钢厂粉尘工艺。对于回转害冶炼工艺，由于回转 害内溫度自低到高逐渐升高，可W省去物料的干燥。
[0021] 上述步骤4)钢厂脱锋炉的冶炼是根据具体冶炼设备的不同，来调整主要冶炼 参数：转底炉采用1200°C~1250°C冶炼，停留时间25min~35min;回转害冶炼溫度为 1150°C~1200°C，停留时间 90min~120min。
[0022] 上述步骤5)脱锋粉尘的回收是在布袋除尘灰内回收富集的含锋、铅灰，回转害处 理后富锋粉尘内锋含量超过40%，而转底炉处理后富锋粉尘内锋含量超过15%。
[0023] 上述步骤6)金属化球团的后处理所采用的冷却方式，既可采用干冷，也可采用水 冷。
[0024] 本发明有益效果如下：
[00巧]1)本发明利用钢厂脱锋炉共处理含锋浸出渣的方法突破了传统依赖专口锋渣处 理设备的限制，利用钢厂现有的脱锋炉实现含锋浸出渣的解毒处理，减少设备投资；
[00%] 2)本发明利用钢厂脱锋炉共处理含锋浸出渣的方法结合了我国国情，充分利用我 国钢厂分布广泛的特点，更方便我国处理含锋浸出渣的操作；
[0027] 3)本发明利用钢厂脱锋炉共处理含锋浸出渣的方法不仅提高含锋、含铅危险固废 的处理效率，同时也扩大了钢厂脱锋炉用途面，提高现有资源利用价值和企业的经济效益。
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