从含锌粉尘中回收锌的方法

专利名称：从含锌粉尘中回收锌的方法
技术领域：
本发明涉及一种从粉尘中回收锌的方法，更具体地说，涉及一种从含有作为主要成分的铁的粉尘中回收锌的方法。
由于在炼钢厂回收的粉尘具有高铁含量，该粉尘能有效地用作铁源。然而，一些粉尘含锌。当此类含锌粉尘送入高炉时，则妨碍了高炉的正常操作。因此，含有过多量的锌的粉尘不能用作高炉的原料。
例如，由高炉的粉尘接受器收集的高炉粉尘含有大约0.1～3wt%的来自铁矿的锌，以及由粉尘收集器收集的转炉粉尘含有大约0.1～3wt%的来自镀锌钢皮或类似物(它们作为碎渣送入转炉中)的锌。当这些粉尘被送入高炉时，锌组分被还原为金属锌，并且该金属锌将因其低沸点而被熔化汽化，金属锌的熔点是420℃和沸点920℃。
金属锌的蒸气与还原气一起在高炉中上升，并在上升的同时被冷却。一部分金属锌蒸气与高炉的气体(还原气)一起被排放到高炉之外。然而，剩余的金属锌蒸气在到达炉顶之前以液体或固体的形式粘附在炉壁面上。如果金属锌粘附到炉壁面上并在壁面上增长，那么炉内的气体渗透性下降和炉的操作条件变得不正常。为防止炉在如此糟糕的状态下操作，通常送入高炉的炉料中锌含量不超过0.2kg每吨热金属。因此，含锌粉尘在除锌之后才能使用。
从含锌粉尘中提取和回收锌的普通方法在未审查的日本专利号144437/1983中有公开。图3说明了所公开的方法。参考编号40表示装有含锌粉尘的进料斗，44表示装有高温热金属62的混料机车，48表示具有用来收集粉尘的水箱的湿分离器。参考编号41表示用来输送粉尘的吹氧气管，42表示粉尘转移管，43表示顶吹氧管，45表示顶罩，46表示导管，和47表示风扇。
粉尘进料斗40中的粉尘由吹过吹氧气管的氧气转移，并经过顶吹氧管43注射入混料机车内的热金属62中。被吹动的粉尘由热金属62加热并通过热金属中的碳还原。粉尘中的氧化铁熔入热金属中，而粉尘中的氧化锌蒸发汽化并与粉末化粉尘一起被吸收在混料机车中。汽化的锌送入湿分离器48中，然后收集在水中。
但是，上述方法存在以下问题。由于粉末化粉尘被加入到热金属62中，热金属中产生的气泡含有粉尘。当上升的气泡在热金属表面上破裂时，气泡中存在的粉尘将随所吸收的烟道气飞料(carryover)悬浮在热金属的表面上。悬浮的粉尘很难熔入热金属中，其中一部分被飞料。结果是，湿分离器48接受已吹入热金属中的粉尘，该粉尘既不处在还原状态也不处在汽化状态。因而，所收集的粉尘显示出很低的锌含量和很高的铁含量，热金属回收铁的效率变低。
由于所吹气体包括氧，由所吹氧气新产生的氧化铁细颗粒也被飞料，并且这些颗粒物也由湿分离器48收集。因此，在所收集的粉尘中的锌含量进一步降低，而且锌含量将根据操作条件可能变得低于所供粉尘中的锌含量。此外，新氧化铁细颗粒的产生降低了铁在热金属中的回收率。
当氧气包含在吹气中时，在装有热金属的容器中的大气很可能变为氧化性气体。因而，漂浮在热金属表面的粉尘很难还原。结果，被汽化的锌量减少，锌的回收率降低。同时，氧化铁很可能与炉渣一起被排掉，热金属的铁回收率降低。
本发明的目的是提供一种从含锌粉尘中回收锌的方法，其中粉尘中的锌被有效地还原而汽化，而且粉尘中锌和锌以高回收率回收。
为了达到上述目的，本发明提供了一种从含锌粉尘中回收锌的方法，该方法包括以下步骤从含有锌氧化物形式的锌的粉尘制备含碳聚结块将聚结块加入到热金属中，聚结块中的锌氧化物被还原和汽化为汽化锌;和用所产生的粉尘收集氧化锌形式的汽化锌。


图1说明了本发明的一个实施例;
图2说明了本发明的另一个实施例;
图3说明了从粉尘中回收锌的普通方法;
图4说明了本发明的小试(实验室规模)装置;
图5示出了根据本发明的，在加入粒料之后锌汽化率随时间的变化。
图6示出了根据本发明的，在加入粒料前后的物料平衡;
图7示出了根据本发明的，在碳含量，所回收粉尘中锌含量，锌回收率，铁回收率和含碳物质的单位消耗量之间的关系;
图8示出了在涂料的碳含量，反应起始时间和反应完成时间之间的关系;
图9示出了反应起始时间和反应完成时间的定义;
图10示出了根据本发明的，所加粘结剂，回收粉尘中锌含量，锌回收率和铁回收率的相互关系;
图11示出了根据本发明的，在金属铁含量、反应起始时间和反应完成时间之间的关系;
图12示出了根据本发明的，在加入聚结块之后回收粉尘中锌含量随时间的变化;
图13示出了在粉尘回收过程中的锌含量和所回收粉尘的平均锌含量之间的关系;和图14示出了根据本发明的，在所回收粉尘的循环数和所回收粉尘中锌含量之间的关系。
在本发明中，含碳聚结块是从含锌粉尘制得的。该聚结块加入到热金属中。在加入之后聚结块与热金属接触。聚结块由热金属加热，聚结块中的碳燃烧产生CO气。CO气在聚结块层的表面上燃烧变为CO2气体。这使得聚结块被加热至越来越高的温度。聚结块中氧化锌被CO气还原并汽化。汽化锌因与空气接触而变为氧化锌。收集这些产生的氧化锌粉尘。
当粉尘含有足够量的碳用作碳源时，无需添加含碳物质就能由含锌粉尘制得聚结块。当粉尘不含有足够量的碳用作为碳源时，或者当粉尘不含有足够量的碳以确保所需量的碳时，将该含锌粉与细的含碳物质聚结，然后加入到热金属中。
根据本发明，含锌粉尘在被加入热金属中之前聚结。因而，其中所加入粉尘以分散充填状态被飞料的现象几乎没有，并回收了高锌含量的粉尘。也改进了热金属对铁的回收。
还根据本发明，将碳添加到聚结块中。添加到聚结块中的碳源不同于将要处理的含锌粉尘的类型。例如，当含锌粉尘是含大量碳的高炉粉尘时，所需量的碳由高炉粉尘提供，不必添加额外的碳源。在另一个实施例中，可能需要添加细炭粉或粉煤调节所需水平的碳含量。如果含锌粉尘是含极低浓度的碳的转炉粉尘，聚结作用是通过添加含碳物质如炭粉和粉煤或高炉粉尘调节聚结块碳含量来进行的。在炼钢过程中产生转炉粉尘。
由于热金属处在高温，聚结块中碳的存在加速了聚结块的还原。当聚结块加入到热金属中时，由于聚结块的比重低于热金属的比重，聚结块漂浮在热金属上。然后，聚结块中的碳接触空气而燃烧，并产生一氧化碳，它则使聚结块周围的气氛变为还原性气氛。此外，在聚结块颗粒内部的微空隙中也有碳燃烧，因此燃烧也使得颗粒的内部空隙变为还原性气氛。碳的燃烧加热了聚结块，聚结块的温度迅速升高。在这种情况下，聚结块中碳的存在使聚结块颗粒处在还原性气氛中，温度上升速度增大，因而锌组分和铁组分的还原反应明显加快。
聚结块中优选的碳含量是在5～40%范围内。当碳含量变成低于5%时，锌的回收率突然下降。当碳含量变成高于40%时，锌回收率达到饱和而且含碳物质对锌回收量的单位消耗量突然增大。20～40%的碳含量是更优选的。
当含碳物质包含在聚结块上的涂层中时，含碳物质的燃烧很快开始，这加速了聚结块的温度上升。因此，缩短了至还原反应开始为止的等待时间。在这种情况下，稍少量的含碳物质涂料会诱发缩短等待时间的作用。甚至当涂层含有占聚结块总量的0.2%的量的碳时，等待时间的缩短变得很明显。然而，当涂料中碳超过聚结块的总量的40%时，缩短等待时间的幅度变低，碳物质的单位消耗量增高，因而过多添加碳物质不太理想。
如上所述，聚结块中碳物质的包含会加速聚结块的升温。还有另一个加速升温的方式，其中高热传导性的金属铁在含锌粉尘过程中被加入到该粉尘中。在聚结块中混合的金属铁提高了加热聚结块颗粒的速度并缩短了至还原反应开始时为止的等待时间。根据测定使聚结块颗粒快速加热至其内部所需金属铁的量的实验，金属铁优选的含量是1-90%。当金属铁含量低于1%时，延长了让还原反应开始的等待时间而且也延长了还原反应所需时间。因而，低于1%的金属铁含量是不太理想的。甚至当金属铁的含量超过90%时，缩短等待时间的幅度变低，因而金属铁的添加量超过90%是不必要的。50-75%的金属铁含量是更优选的。金属铁可被氧化铁代替，后者也能给出类似的效果。
如上所述，本发明通过将含锌粉的粉尘聚结阻止了含锌粉尘的飞料。然而，如果聚结块颗粒的强度太差，该颗粒在被排放到热金属上时因聚结块中水的突然蒸发而破裂，一部分颗粒产生裂纹并被粉末化。粉化聚结块被飞料后降低了回收粉尘中锌含量，并减少将要熔入热金属浴中的粉尘，从而减少了热金属对铁的回收。
针对这一现象，本发明通过添加粘结剂如水泥至1-20%的份额(如果需要时)与含锌粉尘进行聚结而提高了聚结块颗粒的强度。如果加入约1%的粘结剂，则抑制了回收粉尘中的锌含量。然而，添加20%以上的粉结剂使构成聚结块的粉尘细颗粒出现了相互的、强烈的和高密度的粘结作用，形成了颗粒内部空间被封闭的状态。因此，气体渗透通过聚结块颗粒的内部空间的能力变弱，延长了还原反应所需时间。结果，过了一定的时间仍没有结束反应，未反应的聚结块的排料量增加，锌和铁回收率降低。
优选的聚结块具有料径分布为1mm或1mm以下的粒径占10%或10%以下以及40mm或40mm以上的粒径占20%或20%以下。确定粒径分布(对于1mm或1mm以下的粒径则少于10%)的下限，以防止已加进去的聚结块被飞料。如果1mm或更低粒径的颗粒含量超过该下限，加进去的聚结块的飞料率迅速增高。如果粒径分布超过上限(对于40mm或400mm以上的粒径占20%或20%%以下)和如果粗颗粒的部分增加，那么使已加到热金属上的聚结块升温所需加热时间延长，还原反应速率降低。结果是，锌回收率迅速降低。
锌汽化飞料是在将聚结块加进热金属之后开始的，经过使锌加热、还原和熔化的一段时间，然后汽化，并终止在还原反应结束之后。在开始反应之后，汽化锌量在某一点突然增大，并当反应接近终点时它迅速减少。因而，如果在汽化大量锌的过程中为回收锌而收集粉尘，则能回收含大量锌的粉尘。在这方面，对所产生的粉尘以及烟道气中锌含量的连续分析可确定拐点，在拐点处锌含量显示出突增和突降。因此，如果预先设定所需要的锌含量值，如果当锌含量超过设定值时收集粉尘以回收锌，和如果当锌含量变得低于设定值只得进行分级收集时完成回收锌的粉尘收集程序，那么以高效率回收仅仅含高浓度锌的粉尘。
实施例图1说明本发明的实施例。参考符号A表示聚结含锌粉尘的工艺。参考符号B表示回收锌的工艺。
在聚结工艺A中，编号30表示分别装有高炉粉尘和转炉粉尘(它们是回收的含锌物质)的原料进料斗和每一种用于聚结的原料。编号31表示混合器，33表示固化设备，以及34表示干燥器。编号35表示涂敷用的含碳物质进料斗，和36表示涂敷用的造粒机。编号61表示比如高炉粉尘和转炉粉尘(它们是回收的含锌粉尘)的聚结块状物。
在锌回收工艺B中，编号1表示高炉，2表示流槽，3表示移动式铁小槽，4表示接受热金属6的热金属(铁)水包。编号10表示聚结块状物加料斗。编号11表示粉尘收集顶罩，12表示烟道气管，13表示连续分析仪，14表示回收锌的粉尘收集器，15表示一般用途的粉尘收集器，16表示鼓风机，17a和17b表示烟道气开关挡板。编号18表示输送带，19表示用于循环粉尘的回收粉尘进料斗，20表示回收粉尘料斗，21a、21b、21c用来添加粉尘，以及22表示回收粉尘开关挡板，23表示一般用途的粉尘料斗。
按以下程序制备聚结块。该程序是依据聚结工艺A进行叙述的。含锌粉尘，如高炉粉尘和转炉粉尘以及含碳物质如细炭粉和粉煤(它们装在原料进料斗30中)以一定的流速进料并被导入混合器31中。如果需要，可同时将粘结剂如水泥、生石灰和膨润土以及热转移助剂如炜炉粗粉尘加入到混合器中。粉尘和其它组分的混合物被加入到聚结设备32如盘式造粒机和团块制造机。在聚结设备32中，混合物造粒成足够的尺寸。粒化产物经过筛后具有一定的粒径分布。
筛分过的颗粒物在固化设备33中固化，该设备保持在120℃或更高的蒸汽气氛中，然后在150℃或更高的干燥器中干燥为聚结块状物61。如果需要，在筛分过的颗粒物被固化和干燥之前，可将它涂敷上含碳物质。在这种情况下，颗粒物被加入到涂敷用的造粒机36如盘式造粒机或鼓式造粒机中，细炭粉从涂敷用的含碳物质粒斗排出然后加入到涂敷用的造粒机36中。另外还向涂敷用的造粒机36中添加一定量的水，然后聚结块表面涂有细炭粉。
按以下程序从聚结块中回收锌。该程序是依据聚结工艺B进行叙述的。从聚结块加料斗10中排出一定量的聚结块状物61，加入到由热金属(铁)水包4接受的热金属62中。由于聚结块61的比重低于热金属的比重，该聚结块会漂浮在生铁表面上。聚结块由温度在约1500℃的热金属加热，然后聚结块中的碳燃烧。然后，聚结块中的氧化锌和氧化铁被通过燃烧产生的一氧化碳还原，它们变为金属锌和金属铁。由还原反应产生的金属锌被熔化和汽化，并通过与空气接触转化为氧化锌，存在于所产生的粉尘中。所产生的含氧化锌粉尘与烟道气一起被抽吸，然后烟道气通过烟道气管12，进入粉尘收集器被收集。
另一方面，金属铁在吸收碳的同时降低了其熔点，它在1150℃下熔化而回收在热金属中。
对于所产生粉尘的收集，连续分析仪13连续地测定在流经烟道气管12的烟道气中所含的该粉尘的锌含量。如果锌含量高于某一定值，烟道气开关挡板17a开通，粉尘收集在回收锌的粉尘收集器14中。如果锌含量低于某一定值，烟道气开关挡板17b开通，粉尘收集在一般用途的粉尘收集器15中，所收集的粉尘被送入烧结车间作为烧结原料。
在回收锌的粉尘收集器14中所收集的粉尘通过输送带18转移并贮存在回收粉尘料斗中。
由于在回收锌的粉尘收集器中所收集的粉尘含有氧化铁，锌含量低，这种水平的锌含量不经过处理不足以有效地将该粉尘用作锌源。因此，所收集的粉尘被再次聚结、汽化和循环，提高所产生的粉尘中锌含量。例如，对于在从高炉粉尘和转炉粉尘制得的聚结块的第一次汽化时所产生的粉尘被回收的情况，回收粉尘开关挡板21a开通，由输送带18输送的粉尘被贮存在用于循环粉尘的回收粉尘料斗19a中。然后将该粉尘加入到聚结工艺A的混合器31中，在这里，粉尘被再次聚结。在第二级聚结产物的汽化时产生的粉尘被贮存在用于循环粉尘的回收粉尘料斗19b中。在重复这些循环处理之后，粉尘中锌含量达到一定的水平。然后，所收集的粉尘被贮存在用来添加粉尘的回收粉尘料斗20中，并将它作为锌源利用。
图2说明了本发明的另一个实施方案。图2中对应于与图1相同的组成部分的编号相互之间具有同一数字，这里不再进行叙述。根据本实施例，聚结块61排放到从高炉排出的经撇渣器5脱除炉渣的热金属流上，或排放到在高温下流经铁水槽2的热金属上。排入热金属(铁水包)4中的聚结块将因比重的不同漂浮在热金属之上。然后，发生的反应类似于当聚结物排放到已预先装填于热金属(铁)水包4中的热金属之上时所发生的反应。在这种情形下，当聚结块61在被排入热金属4之前被排放到高温下的热金属流上时，聚结块61在到达热金属(铁)水包4之前已被加热，缩短了聚结块在热金属(铁)水包4中的加热时间。结果，锌的汽化很快开始。
下面是最好的结果。表1例出了构成聚结块的原粉的粉尘原料组成分的重量百分数。

实施例-1使用图4所说明的测试装置进行测试。编号50表示感应炉，11表示粉尘收集顶罩，12表示烟道气管，13表示连续分析仪，61表示聚结块，62表示热金属。
表1中所示的高炉粉尘(锌含量2.34%)与波特兰(普通硅酸盐)水泥和细炭粉混合后聚结得到一种所谓的冷粘结粒料(聚结块)。水泥和细炭粉的混入量均为混合物总量的10%。所得粒料经筛分为3～10mm范围内的粒径。
以20kg/吨热金属的速率将制得的粒料排放到保持在1500℃的热金属上。观测还原和熔化粒料的状态。连续分析仪用来测定通过抽吸取样的烟道气所包含的粉尘中的锌含量，以检测锌的汽化量随时间的变化。还通过从烟道气中粉尘，完成反应后的热金属，和炉渣中取样品进行组分的质量分析。从这些获得的数据，得出加入粒料前后的物料平衡。
图5示出了在加入粒料后锌汽化量随时间的变化。在加入粒料之后约3分钟，开始了锌的还原和汽化。汽化速率在约7分钟达到最大值。然后在约12分钟时汽化结束。
图6示出了加入粒料前后锌的物料平衡。所加入粒料中约90%的锌检测在所产生的粉尘中，约8%检测在热金属中，约2%检测在炉渣中。因此，所加入粒料的锌回收率是90%，铁回收率是90%。
对比实施例-1
与实施例1相同的转炉粉尘以不经聚结的粉末形式加入。所用装置与实施例1中的相同。所加入转炉粉尘的锌回收率是70%。铁回收率是20%，远远低于实施例1中的铁回收率。此外，50%的所加入转炉粉尘被飞料进入所产生的粉尘中，这样，所产生粉尘中锌含量低至0.55%。
实施例-2不同粒径的聚结块(由表2列出的组成制得)分别在出料过程中在4000m3高炉的撇渣器出口处加到热金属流上，进行各种测试。热金属在出料口的温度是约1500℃，聚结块的加料速率是20Kg/吨热金属。试验结果总结在表2。
从表2中可看出，当100%的所加入聚结块的粒度在1mm或更低时(测试水准A)，所产生粉尘中锌含量低于1%，尽管锌回收率极高。低锌含量是由于大量所加入原料被飞料和由于将既没有被还原也没有被汽化的所加入原料混入所产生粉尘中引起的。当25%或更高的聚结块的粒度为40mm或40mm以上时(测试水准B)，锌回收率迅速下降。因而，聚结块优选的粒径分布是1mm或1mm以下约10%，和40mm和40mm以上约20%或更低。

实施例-3如表3所示，通过将用来调节碳含量的细炭粉混入转炉粉尘中和通过将用来调节碳含量的细铁矿混入高炉粉尘中制得了不同水准的碳含量的降结块。这些聚结块通过在撇渣器出口处排放到热金属流上而进行各种测试。结果总结在图7。含碳物质的单位消耗量由通式“含碳物质/回收锌量”表示。
在图7中，黑心圆圈表示细铁矿混入高炉粉尘的情况。空心圆圈表示细铁矿混入高炉粉尘的情况。根据图7，当碳含量变为10%或更高时，所收集粉尘中锌含量，锌回收率和铁回收率迅速提高。然而，40%或更高的碳含量是不太理想的，因为碳的单位消耗量迅速增加。

实施例-4用表4中给出的组成制备中间聚结块。然后由细碳粉分别以不同的用量涂敷该中间聚结块。在这种情况下，聚结块颗粒之间细炭粉和涂敷在颗粒上的细炭分的总量保持为聚结块总量的40%。这些聚结块通过在撇渣器的出口处排放到热金属之上进行各种测试。结果总结在表8。
图8示出了在所涂敷碳含量、反应起始时间(开始还原反应的等待时间)和反应完成时间之间的相互关系。从该图可看出，低至0.2%碳当量的细炭粉涂层将反应起始时间缩短至未涂敷的聚结块的一半(从约6分钟至3分钟)，反应完成时间也缩至约2/3(从约30分钟至20分钟)。然而，甚至当细炭粉涂敷了40%的碳当时，缩短反应时间的幅度很小。
如图9所示，术语“反应起始时间”定义“所回收粉尘中锌含量增至2%所需要的时间”。术语“反应完成时间”定义为“所回收粉尘中锌含量在反应起始之后变为2%以下所需要的时间”。
实施例5如表5中所示，细炭粉被混入转炉粉尘中，此外，将粘结剂如波特兰水泥、生石灰或膨润土加入到氧气顶吹转炉粉尘中使其聚结，同时变化粘结剂添加量以进行测试。在这种情况下，制得的聚结块排放到从高炉接受到热金属(铁)水包中的热金属之上。结果总结在图10中。
在图10中，符号黑心圆圈表示水泥用作粘结剂的情况，符号空心圆圈表示生石灰用作粘结剂的情况，和符号空心三角表示膨润土用作粘结剂的情况。在图中可看出，任何类型的已试验粘结剂都表明所收集粉尘中锌含量，锌回收率和铁回收率激剧提高，只要添加量是1%或1%以上。然而，粘结剂添加量高于20%则不太理想，因为锌和铁回收率降低。


实施例-6采用表6给出的组成，制备含有热传递促进剂的聚结块。转炉粉尘用作热传递促进剂，改变热传递促进剂的含量来制备不同金属铁含量的聚结块。这些聚结块被排放到自高炉排出的并已倾入热金属(铁)水包中的热金属上。结果总结在图11中。
图11示出了在金属铁含量、反应起始时间和反应完成时间之间的关系。从图中可看出，低至1%的金属铁将反应起始时间缩短至非添加型转炉粗粉尘聚结块的2/3(从6分钟至4分钟)，反应完成时间也被缩短至约2/3(从30分钟至20分钟)。然而，当金属铁含量超过90%时，缩短反应时间的程度很低。

实施例-7通过混合100份高炉粉尘、15份细炭粉和10份水泥制备聚结块。制得的聚结块被排放到已接受在热金属(铁)水包中的热金属之上。所产生粉尘中锌含量与烟道气的连续分析得到了锌含量随时间的变化结果，如图12所示。与该趋势相对应，所产生粉尘中锌含量被分级为特定的范围进行回收。在具体的条件下，在聚结块排放之后立即回收所产生的粉尘，粉尘收集在锌含量为1%、2%、3%、6%和10%的各点开始进行以回收锌，并在锌含量降至最初收集水平时结束粉尘的收集。结果总结在图13。
图13示出了在最初收集粉尘时的锌含量和回收粉尘中平均锌含量之间的关系。如图中所示，当所产生粉尘中锌含量变为2%时当作回收的起始时，所得回收粉尘中平均锌含量迅速增加，能有效地进行锌的回收。
实施例-8通过混合100份高炉粉尘、15份粉末化炭和10份水泥制备聚结块。制备的聚结块在撇渣器出口处排放到金属上。回收粉尘中锌含量是17%。回收的粉尘代替上述高炉粉尘用来聚结。得到聚结块再次排放到热金属流上。在第二循环中回收粉尘的锌含量是59%。在这种情况下，回收的粉尘连续不断地循环以浓缩锌。结果总结在图14中。
如图中所示，回收粉尘的两次循环能得到60%锌含量的回收粉尘。当回收粉尘被循环两次时，锌含量变为50%或更高，这一水平可用作锌源。因而，汽化的所产生粉尘的简单循环就能得到锌源。
根据本发明，含锌粉尘(回收的含锌物质)被加入热金属中，含锌粉尘中的氧化锌被还原，然后汽化。在这种情况下，所加入的含锌粉尘的转移。结果是，回收了高锌含量的粉尘，以高回收率回收锌和铁。
由于碳包含在聚结块中，碳在聚结块颗粒的附近和内部燃烧。因此，颗粒周围和内部的气氛变为还原性的气氛，它被加热后显著地促进还原反应。
当碳源在涂敷到聚结块颗粒上的状态下添加入聚结块时，热金属的热量使碳源在颗粒表面上迅速燃烧。结果，加速了聚结块温度的上升，缩短了还原反应的时间。
当通过添加粘结剂制造聚结块时，聚结块颗粒的强度增大，抑制了由于颗粒的破碎或粉化引起的飞料作用。因而，回收到高锌含量粉尘，并以高回收率回收锌和铁。
此外，当聚结块含金属铁时，聚结块颗粒的热传导性增强，颗粒内部的加热速率提高。结果，缩短了还原反应的时间。
在收集和回收汽化锌的过程中，所产生的含锌粉尘与烟道气一起被抽吸，并连续测定所产生粉尘的锌含量。确定所观测锌含量显示出突增加和突降的拐点，收集在该拐点处或之上的所产生粉尘。然后，有效地收集只含在量锌的粉尘，并回收高锌含量的粉尘。
权利要求
1.一种从含锌粉尘回收锌的方法，包括以下步骤从含有锌氧化物形式的锌的粉尘制备含碳聚结块；将聚结块加入到热金属中，聚结块中的锌氧化物被还原和汽化成汽化锌；和用所产生粉尘收集氧化锌形式的汽化锌。
2.权利要求1的方法，其中该聚结块是通过将含锌粉尘和碳聚结而制得的。
3.权利要求2的方法，其中该粉尘是来自高炉的细粉尘。
4.权利要求2的方法，其中该聚结块含有5～40wt%的碳。
5.权利要求4的方法，其中碳含量是10～30wt%。
6.权利要求1的方法，其中该聚结块是通过混合含锌粉尘和含碳细物质形成混合物以及将该混合物聚结而制得的。
7.权利要求7的方法，其中含锌粉尘是来自转炉的细粉尘。
8.权利要求6的方法，其中该聚结块含有5～40wt%的碳。
9.权利要求8的方法，其中碳含量是10～30wt%
10.权利要求6的方法，其中该细物质是至少选自细炭粉、粉煤和来自高炉的细粉尘的一种。
11.权利要求1的方法，其中聚结块是通过以下步骤制成的将含锌粉尘聚结成中间聚结块;和用含碳的细物质涂敷该中间聚结块，在该中间聚结块上形成涂层。
12.权利要求11的方法，其中涂层碳含量占聚结块重量的0.2～40wt%，聚结块的碳含量占聚结块重量的5～40wt%。
13.权利要求1的方法，其中制备聚结块的步骤包括从含锌粉尘和含金属铁细物质制备聚结块，从而制成含碳聚结块。
14.权利要求13的方法，其中聚结块含有1～90wt%的金属铁。
15.权利要求14的方法，其中聚结块中金属铁的含量是50～75wt%。
16.权利要求1的方法，其中制备聚结块的步骤包括;通过以1-20wt%的量向含锌粉尘中添加粘结剂制得的聚结块。
17.权利要求16的方法，其中加入到含锌粉尘中的粘结剂的量是5～15wt%。
18.权利要求16的方法，其中粘结剂是至少选自水泥、生石灰和膨润土的一种。
19.权利要求1的方法，其中聚结块具有以下的粒径分布1mm或1mm以下10wt%或更低，40mm或40mm以下20wt%或更低，和在1mm以上和40mm以下剩余部分
20.权利要求1的方法，其中收集汽化锌的步骤包括以下几步抽吸烟道气中的粉尘;连续分析所产生粉尘中的锌浓度;和根据锌浓度将所产生的粉尘分成两组。
21.权利要求1的方法，其中该聚结块是由盘式造粒机制造的粒料。
22.权利要求1的方法，其中该聚结块是由团块制造机制造的团块料。
23.权利要求1的方法，其中聚结块是通过以下各步制造的将含锌粉尘聚结成聚结块;在蒸汽气氛中固化该聚结块;和干燥所固化的聚结块。
24.权利要求1的方法，其中聚结块是通过以下各步制造的将含锌粉尘聚结成聚结块;在蒸汽气氛中固化该聚结块;用含碳物质涂敷所固化的聚结块;和干燥已涂敷所固化的聚结块。
25.权利要求1的方法，其中加入聚结块的步骤包括将聚结块加入到热金属中，该热金属自高炉放出并在高炉的浇铸工场处的铁水槽上流动。
26.权利要求1的方法，其中加入聚结块的步骤包括将聚结块加入已导入热金属(铁)水包的热金属中。
全文摘要
一种从含锌粉尘回收锌的方法，该方法包括以下步骤从含有锌氧化物形式的锌的粉尘制备含碳聚结块；将聚结块加入到熔化金属中，聚结块中的锌氧化物被还原和汽化为汽化锌；和用所产生的粉尘收集氧化锌的形式的汽化锌。
文档编号C22B7/02GK1107184SQ94112940
公开日1995年8月23日 申请日期1994年12月9日 优先权日1993年12月10日
发明者山本直树, 竹元克宽, 坂本登, 岩田嘉人 申请人:日本钢管株式会社