一种含锌尘泥回收利用系统的制作方法

1.本实用新型属于含锌尘泥处理技术领域，具体涉及一种含锌尘泥回收利用系统。


背景技术：

2.由于含锌量相对较高的进口矿石和废钢的大量使用，直接导致钢铁生产的烧结、炼铁、炼钢等工序产生的粉尘和污泥中锌元素含量的升高，这些高锌的粉尘又被作为原料返回烧结，并再次进入高炉，因此使锌在钢铁厂粉尘中产生循环富集，而这样的锌元素循环富集将导致高炉出现结瘤、风口烧毁、煤气管道堵塞等故障，直接影响高炉正常生产。此外，尘泥露天堆放或外卖处理过程中，易造成资源浪费和二次污染。含锌尘泥的处理已成为冶金界的热点之一。
3.目前，处理含锌尘泥的工艺有物理法、湿法和火法3种。钢铁企业普遍流行的处理方法仍是火法工艺，对相关设备和配套技术也更加熟悉。火法处理工艺的基本原理都是利用锌沸点较低、高温易挥发的性质，通过还原使粉尘中的锌挥发再富集回收。在气相中，锌蒸气以氧化物颗粒的形态存在，可与烟尘一起被收集下来。
4.然而，含锌尘泥火法还原过程得到的锌蒸汽在随后的降温过程中被氧化，最终得到的是氧化锌，要想进一步得到金属锌，需将氧化锌进一步提炼。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种含锌尘泥回收利用系统，至少可以解决现有技术中存在的部分缺陷。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种含锌尘泥回收利用系统，包括含锌尘泥成型处理单元、外热式竖炉、旋流急冷器和煤气回收处理单元，所述含锌尘泥成型处理单元的出料口与所述外热式竖炉的进料口连接，所述外热式竖炉的煤气出口与所述旋流急冷器的进气口一连接，且旋流急冷器的进气口二连接用于提供冷煤气的煤气储存装置，所述旋流急冷器的煤气出口与所述煤气回收处理单元的进气口连接。
8.进一步的，所述含锌尘泥成型处理单元包括用于对含锌尘泥、还原剂、粘结剂三种原料按比例称取配料的配料装置，将三种原料充分混合均匀的混合装置，将混合料成型的造球装置，以及对成型料干燥处理的干燥装置。
9.进一步的，所述外热式竖炉包括加热室和反应室，所述含锌尘泥成型处理单元的出料口与外热式竖炉的反应室连接。
10.进一步的，所述外热式竖炉的烟气出口上连接有烟气处理单元，所述烟气处理单元包括依次连接的余热回收装置一、换热器、风机一和烟气排放装置，所述余热回收装置一的烟气入口与所述外热式竖炉的烟气出口连接。
11.进一步的，所述换热器的热空气出口与所述外热式竖炉的加热室连接。
12.进一步的，所述旋流急冷器内设有对旋流急冷器内煤气进行换热降温的水冷构
件。
13.进一步的，所述煤气回收处理单元包括精除尘装置和余热回收装置二，所述精除尘装置的进气口与所述旋流急冷器的煤气出口连接，所述精除尘装置的出气口与所述余热回收装置二连接。
14.进一步的，所述精除尘装置为滤管式除尘器。
15.进一步的，所述余热回收装置二的煤气出口通过风机二与所述煤气储存装置连接。
16.进一步的，所述煤气储存装置的煤气出口与所述外热式竖炉连接。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
18.本实用新型提供的这种含锌尘泥回收利用系统采用外热式竖炉对含锌尘泥进行间接加热，使得含锌尘泥在隔绝空气的情况下发生还原反应，保证外热式竖炉排气中的锌以锌蒸气的形式进入后续的旋流急冷器中，并通过急冷的方式回收金属锌粉，实现一步法获取金属锌；相比传统含锌尘泥火法工艺，避免了锌蒸汽降温过程中被氧化，减少了对氧化锌进一步提炼工艺，经济效益更好。
19.以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
20.图1是本实用新型含锌尘泥回收利用系统的结构示意图。
21.附图标记说明：1、含锌尘泥成型处理单元；2、外热式竖炉；3、旋流急冷器；4、煤气回收处理单元；5、煤气储存装置；6、烟气处理单元；11、配料装置；12、混合装置；13、造球装置；14、干燥装置；41、精除尘装置；42、余热回收装置二；43、风机二；61、余热回收装置一；62、换热器；63、风机一；64、烟气排放装置。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.术语“一”、“二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“一”、“二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
25.如图1所示，本实施例提供了一种含锌尘泥回收利用系统，包括含锌尘泥成型处理单元1、外热式竖炉2、旋流急冷器3和煤气回收处理单元4，所述含锌尘泥成型处理单元1的出料口与所述外热式竖炉2的进料口连接，所述外热式竖炉2的煤气出口与所述旋流急冷器
3的进气口一连接，且旋流急冷器3的进气口二连接用于提供冷煤气的煤气储存装置5，所述旋流急冷器3的煤气出口与所述煤气回收处理单元4的进气口连接。在本实施例中，先将含锌尘泥与还原剂、粘结剂通过含锌尘泥成型处理单元1进行成型预处理后，送入外热式竖炉2中进行高温还原，由于外热式竖炉2的间接加热方式，可使得含锌尘泥能在隔绝空气的情况下发生还原反应，得到金属球团和高温含锌煤气，同时通过控制外热式竖炉2排出的高温含锌煤气温度为1000～1100℃，保证外热式竖炉2排出的高温含锌煤气中的锌以锌蒸汽的形式进入旋流急冷器3，高温含锌煤气在旋流急冷器3中与冷煤气快速混合急冷，煤气中的锌蒸汽在快速冷却过程中不被氧化成氧化锌，而是锌蒸汽冷凝得到金属锌颗粒，同时煤气中金属锌颗粒通过旋流的作用气固分离，沉降得到锌颗粒进行回收，分离金属锌颗粒后的煤气通过煤气回收处理单元4进行处理后回收再利用。本实施例采用外热式竖炉2对含锌尘泥进行间接加热，使得含锌尘泥在隔绝空气的情况下发生还原反应，保证外热式竖炉2排气中的锌以锌蒸气的形式进入后续的旋流急冷器3中，并通过急冷的方式回收金属锌粉，实现一步法获取金属锌；相比传统含锌尘泥火法工艺，避免了锌蒸汽降温过程中被氧化，减少了对氧化锌进一步提炼工艺，经济效益更好。
26.细化的实施方式，所述含锌尘泥成型处理单元1包括用于对含锌尘泥、还原剂、粘结剂三种原料按比例称取配料的配料装置11，将三种原料充分混合均匀的混合装置12，将混合料成型的造球装置13，以及对成型料干燥处理的干燥装置14。具体的，含锌尘泥可以选用高炉灰、转炉灰、电炉灰、锌浸出渣中的一种或多种的混合物，还原剂可以选用煤粉或焦粉，粘结剂可以选用膨润土、皂土、消石灰或生石灰；所述还原剂的添加量占含锌尘泥总质量的20～50%，所述粘结剂添加量占含锌尘泥总质量的5～20%，所述水的添加量占含锌尘泥总质量的5～20%。
27.所述外热式竖炉2包括加热室和反应室，所述含锌尘泥成型处理单元1的出料口与外热式竖炉2的反应室连接，采用此种竖炉的结构形式，使其对含锌尘泥进行间接加热，从而可保证含锌尘泥在隔绝空气的情况下发生还原反应，同时外热式竖炉2内气氛也易于控制。
28.而对于外热式竖炉2产生的烟气处理，优化的实施方式，可在所述外热式竖炉2的烟气出口上连接烟气处理单元6，所述烟气处理单元6包括依次连接的余热回收装置一61、换热器62、风机一63和烟气排放装置64，所述余热回收装置一61的烟气入口与所述外热式竖炉2的烟气出口连接。其中，余热回收装置一61可采用余热锅炉，烟气排放装置64可采用烟囱，外热式竖炉2产生的烟气利用余热锅炉回收其显热，经过换热器62进行换热后通过风机一63送入烟囱排出。进一步的，可将所述换热器62的热空气出口与所述外热式竖炉2的加热室连接，通过换热器62对烟气进一步换热降温，同时换热后的热空气可用于外热式竖炉2加热，进一步提高了能源利用率。
29.一种优化的实施方式，在所述旋流急冷器3内设有对旋流急冷器3内煤气进行换热降温的水冷构件，通过控制旋流急冷器3中通入的冷煤气与高温含锌煤气的比例，同时结合旋流急冷器3采用水冷形式对高温含锌煤气进行急冷，提高冷却效率，使得急冷后的煤气温度为400℃以下，保证煤气中的锌蒸汽冷凝成金属锌颗粒。
30.细化煤气回收处理单元4的结构，所述煤气回收处理单元4包括精除尘装置41和余热回收装置二42，所述精除尘装置41的进气口与所述旋流急冷器3的煤气出口连接，所述精
除尘装置41的出气口与所述余热回收装置二42连接；具体的，所述精除尘装置41采用滤管式除尘器，余热回收装置二42采用余热锅炉。旋流急冷器3中排出的煤气进入精除尘装置41中进行精除尘得到细锌颗粒，通过精除尘对煤气中的锌颗粒进一步分离，提高含锌尘泥中锌的回收率，经过精除尘的煤气通过余热回收装置二42回收煤气热量同时对煤气降温，降温后的煤气可回收再利用。
31.具体的，所述余热回收装置二42的煤气出口通过风机二43与所述煤气储存装置5连接，降温后的煤气回收至煤气储存装置5中，可再次用于向旋流急冷器3提供冷煤气，提高能源利用率，节约成本。进一步的，还可将所述煤气储存装置5的煤气出口与所述外热式竖炉2连接，回收的煤气同时可作为外热式竖炉2加热用煤气。
32.以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。