专利名称：一种含铁碳锌的冶金尘泥处理方法
技术领域：
本发明属冶金环保和炼焦技术领域，特别涉及一种含铁碳锌的冶金尘泥处理方法。
背景技术：
钢铁企业在钢铁生产过程中产生了大量的含铁碳锌尘泥，如电炉尘泥、高炉瓦斯灰、高炉瓦斯泥等。目前钢铁企业对冶金尘泥的利用方式多采用直接配入烧结和球团矿中，如公开号为CN1385255A名为“含铁尘泥与烧结返矿再利用的方法”和申请号为CN200410040020.8名为“炼钢污泥浆用于球团生产造球的方法”等。但其存在的缺点:1)尘泥粒度细，在运输、混合和烧结过程中容易产生二次污染；2)在烧结过程中，较细且含水量较高的尘泥将恶化烧结层透气性，影响烧结生产技术指标，使得烧结矿质量下降，导致产量降低；3)只能回收利用冶金废料中的铁、碳等有益元素而不能去除其中的高炉有害元素锌、铅等。因此，含铁碳锌尘泥的回收利用是长期困扰冶金企业的一大难题。通常只能占用大量的场地来堆存不能进入高炉处理的含铁碳锌尘泥。采用冷固球团形式处理含铁碳锌尘泥，如申请号为CN200910038305.0名为“一种冶金含铁尘泥的利用方法”、申请号为CN200710010650.4名为“一种冷固结球团及其制备方法”、申请号98103522.1名为“一种高锌含铁粉尘的处理方法”、公开号为CN1470657A名为“炼铁和炼钢超低锌尘泥的回收处理工艺”等中国专利能够处理含锌和不含锌的多种含铁废料，不但需要添加还原剂、催化剂和粘结剂等，还需专用设备，而且其处理工序复杂，能耗和动力消耗高。公开号CN101818264A名为“一种含锌含铁尘、泥的处理方法”的中国专利是添加0.4% 2%粘结剂，压制成尘泥球团，利用高温铁水使尘泥料还原熔化，与高炉铁水混合成为转炉用的铁水，但其尘泥料球团用量少，否则影响铁水温度，而且长期使用可能降低铁水罐耐火材料。
采用低中温固结铁焦形式处理含铁碳锌尘泥，如公开号为CN101619387名为“一种用于冷压铁焦的低温固结粘结剂及其制备方法”、公开号为:CN101619386名为“一种高炉用铁焦及其制备和应用”、公开号为CN1243885名为“中温快速固结铁焦团矿及设备”等专利均公布了在800°C以下添加一定量粘结剂，采用铁矿粉、铁精矿、除尘灰、氧化铁皮和转炉泥等生产高反应性焦炭，其产品可用于高炉炼铁、转炉炼钢的冷却剂等，但这种方法不能处理含锌尘泥，更不能实现焦炉煤气脱硫的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含铁碳锌的冶金尘泥处理方法，利用高温铁焦复合球团工艺处理含铁碳锌的冶金尘泥，不仅有效利用钢铁企业的含铁碳锌尘泥，还能有效脱除尘泥中的有害元素锌，而且能生产具有高反应性和高机械强度的铁焦，同时能够实现焦炉煤气脱硫的效果。一种含铁碳锌的冶金尘泥处理方法，其特征在于将原料按以下重量百分比进行配比混合，冶金尘泥10% -40%，煤粉60% -90%，控制原料中Zn/S摩尔比为1.0 1.1 ;混合料加入占冶金尘泥和煤粉总重量8% -12%的水，在300-800Kg/cm2的压力下采用对辊压球机冷压成型得到强度不低于20N/球的铁焦生球；然后将生球和散状物料共同装入焦炉内焦化，当焦饼中心温度达到950°C 1100°C后保持I 2h为焦化终点。所述的冶金尘泥为电炉尘泥、瓦斯灰、瓦斯泥、除尘灰等的一种或多种。所述的煤粉为1/3焦煤、气煤、瘦煤等弱粘结性煤的一种或多种，粒度< 3mm占90%以上。本发明在不增加任何设备投资和不添加粘结剂的条件下，利用高温铁焦复合球团工艺处理含铁碳锌的冶金尘泥，不仅消除尘泥中碳含量的不稳定性、有效除去尘泥中锌等有害元素，而且高温还原挥发的锌蒸汽能够和焦炉煤气中H2S反应生成ZnS实现煤气脱硫的效果，同时生产高反应性高强度高炉使用的铁焦，保护环境。利用现有炼焦设备和铁焦复合球团工艺处理含铁碳锌的冶金尘泥，脱锌率达到96%以上，焦炉煤气的H2S脱除率可达80%以上，同时所得焦炭性能指标较好，其机械强度M40可达到60%以上，反应性CRI可达到50%以上，具有高机械强度，高反应性，而且同铁矿粉相比，可节省铁焦生产成本400元/吨左右。
具体实施例方式下面结合具体实施例进行说明:实施例1按Zn/S摩尔比为1.0和含铁碳锌的冶金尘泥12%、煤粉88%的配比称重并进行干混(冶金尘泥配比电炉尘泥:瓦斯灰为9: 91，煤粉配比1/3焦煤:瘦煤为81: 19)，混合均匀后调整水分，使外配水含量达至冶金尘泥和煤粉的总质量的8%，然后采用对辊压球机压球，得到强度为22.4N/球的生球，然后将生球和散状物料共同装入40Kg焦炉，同时，保证散料将生球的孔隙填满，加热该混装料直至焦饼中心温度达到950°C后Ih出焦，得到高反应性铁焦，测得其M40为66.7%，MlO为7.9%，CRI为54.3%，经分析计算脱锌率为97.8%，焦 炉煤气的H2S脱除率为82.7%。实施例2按Zn/S摩尔比为1.05和含铁碳锌的冶金尘泥23%、煤粉77%的配比称重并进行干混，(冶金尘泥配比电炉尘泥:除尘灰为25: 75，煤粉配比1/3焦煤:气煤为90: 10)混合均匀后调整水分，使外配水含量达至冶金尘泥和煤粉的总质量的9%，然后采用对辊压球机压球，得到强度为23.2N/球的生球，然后将生球和散状物料共同装入40Kg焦炉，同时，保证散料将生球的孔隙填满，加热该混装料直至焦饼中心温度达到1000°C后2h出焦，得到高反应性铁焦，测得其M40为62.5%，MlO为8.4%，CRI为57.3%，经分析计算脱锌率为97.3%，焦炉煤气的H2S脱除率为85.7%。实施例3按Zn/S摩尔比为1.1和含铁碳锌的冶金尘泥35%、煤粉65%的配比称重并进行干混，(冶金尘泥配比电炉尘泥:瓦斯泥为23: 77，煤粉配比1/3焦煤:气煤为90: 10)混合均匀后调整水分，使外配水含量达至冶金尘泥和煤粉的总质量的10%，然后采用对辊压球机压球，得到强度为23.7N/球的生球，然后将生球和散状物料共同装入40Kg焦炉，同时，保证散料将生球的孔隙填满，加热该混装料直至焦饼中心温度达到1000°C后2h出焦，得到高反应性铁焦，测得其M40为60.3%，M10为15.7%，CRI为66.5%，经分析计算脱锌率为97.1%，焦炉煤气的H2S脱除率为88.7 %。实施例4按Zn/S摩尔比为1.1和含铁碳锌的冶金尘泥40%、煤粉60%的配比称重并进行干混(冶金尘泥配比电炉尘泥:瓦斯泥为30: 70，煤粉为1/3焦煤)，混合均匀后调整水分，使外配水含量达至冶金尘泥和煤粉的总质量的12%，然后采用对辊压球机压球，得到强度为25.1N/球的生球，然后将生球和散状物料共同装入40Kg焦炉，同时，保证散料将生球的孔隙填满，加热该混装料直至焦饼中心温度达到1050°C后2h出焦，得到高反应性铁焦，测得其M40为52.7 %，MlO为19.9 %，CRI为76.4 %，经分析计算脱锌率为96.8 %，焦炉煤气的H2S 脱除率 为89.7%。
权利要求
1.一种含铁碳锌的冶金尘泥处理方法，其特征在于将原料按以下重量百分比进行配比混合，冶金尘泥10% -40%，煤粉60% -90%，控制原料中Zn/S摩尔比为1.0 1.1 ;混合料加入占冶金尘泥和煤粉总重量8% -12%的水，在300-800Kg/cm2的压力下采用对辊压球机冷压成型得到强度不低于20N/球的铁焦生球；然后将生球和散状物料共同装入焦炉内焦化，当焦饼中心温度达到950°C 1100°C后保持I 2h为焦化终点。
2.根据权利要求1所述的一种含铁碳锌的冶金尘泥处理方法，其特征在于所述的冶金尘泥为电炉尘泥、瓦斯灰、瓦斯泥、除尘灰等的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的一种含铁碳锌的冶金尘泥处理方法，其特征在于所述的煤粉为1/3焦煤、气煤、瘦 煤等弱粘结性煤的一种或多种，粒度< 3mm占90%以上。
全文摘要
本发明公开一种含铁碳锌的冶金尘泥处理方法，将原料按以下重量百分比进行配比混合，冶金尘泥10％-40％，煤粉60％-90％，控制原料中Zn/S摩尔比为1.0～1.1；混合料加入占冶金尘泥和煤粉总重量8％-12％的水，在300-800Kg/cm2的压力下采用对辊压球机冷压成型得到强度不低于20N/球的铁焦生球；然后将生球和散状物料共同装入焦炉内焦化，当焦饼中心温度达到950℃～1100℃后保持1～2h为焦化终点。焦化过程中，Zn进入焦炉煤气，和煤气中H2S形成ZnS后得以去除。本发明利用现有炼焦设备和铁焦复合球团工艺处理含铁碳锌的冶金尘泥，脱锌率达到96％以上，焦炉煤气的H2S脱除率可达80％以上，同时所得焦炭性能指标较好，其机械强度M40可达到60％以上，反应性CRI可达到50％以上，具有高机械强度，高反应性，而且同铁矿粉相比，可节省铁焦生产成本400元/吨左右。
文档编号C10B53/08GK103160302SQ20111041971
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者李金莲, 任伟, 龙晓阳, 刘万山, 李艳茹 申请人:鞍钢股份有限公司