【摘要】：煉鐵高爐除塵灰簡稱高爐粉塵,其生成量約為鐵產(chǎn)量的4%,且粒度細小,其中低鋅粉塵可直接返回燒結利用,含鋅量較高的粉塵不能直接返回燒結,成為巨量污染環(huán)境的固體廢棄物,目前尚未有得到廣泛應用的再資源化處理技術。 本論文就唐鋼煉鐵部北區(qū)進行了現(xiàn)場調(diào)研、取樣,在其2#高爐(2000m3)和3#高爐(3200m3)的分別各取約3kg瓦斯灰樣品和瓦斯泥樣品。進行基礎特性研究得出：粉塵粒度為微米級,平均為20μm；其Zn、Fe含量波動較大,含F(xiàn)e:25～50%, Zn:0.1～5%, C:15～25%,存在形式主要為Fe2O3,Fe3O4, ZnFe2O4。 論文對鐵、鋅氧化物的還原進行了熱力學研究,指出：鐵,鋅氧化物均有可能在較低溫度下被還原；進而的氣-固還原宏觀動力學研究指出：微米級顆粒鐵氧化物的還原速率遠遠大于厘米級球塊,這種效應稱為“精細還原效應”。還原動力學實驗結果顯示其控制性環(huán)節(jié)為界面化學反應,表觀活化能為69.8kJ/mol。 本論文根據(jù)“精細還原效應”進行了實驗室實驗。自制精細還原裝置,還原粉塵10g,純H2、900～1000℃、2～4h,共實驗32爐次,所得富鐵余料不發(fā)生燒結,鐵的金屬化率平均91.02%,脫鋅率平均96.14%；揮發(fā)物中Zn得到富集。 論文進行了精細還原的反應工程學研究,設計和制造一臺小型工業(yè)實驗爐,粉塵的處理量為0.6kg/h,工程學特點為“氣固逆流連續(xù)反應器”。在唐鋼煉鐵部北區(qū)1號高爐TRT車間附近進行小型工業(yè)實驗,共計冷態(tài)實驗54爐次、熱態(tài)實驗37爐次。使用經(jīng)神木蘭炭在1050～1100℃重整后的唐鋼高爐為還原劑,900～1000℃、還原10-50min,所得富鐵余料中鐵的金屬化率最佳達88%,脫鋅率最佳達95%,富鋅揮發(fā)物ZnO含量可達83%。 論文還進行了實驗室浮選實,結果：浮選產(chǎn)物中碳含量有所增加,為30.4%-73.9%,碳收得率不高,為19.62%～56.24%,且未能達到很好的Zn、Fe富集效果。論文也進行了富鐵余料的磁選實驗：所得強磁物質(zhì)中鐵品位為32.1～44.8%,鐵的收得率為6.78～90.90%,鐵品位高者鐵的收得率低。 富鐵余料配加CaO用于煉鋼,其鐵的回收率平均68.3%,無脫硫效果；瓦斯灰配加CaO用于煉鐵,其鐵的回收率平均93.6%,無脫磷效果。 本論文采取的高爐粉塵精細還原再資源化方案,所得到的富鐵余料和富鋅揮發(fā)物都是具有價值的物料,并且全程不產(chǎn)生二次固體廢棄物,是高爐粉塵再資源化利用的創(chuàng)新性探索。
【圖文】：

石為原料的高爐煉鐵和轉(zhuǎn)爐（電爐）煉鋼聯(lián)合工藝流程。我國鋼鐵生產(chǎn)流程主要為后兩者工藝流程組成（見圖2-2)，且以高爐和轉(zhuǎn)爐（電爐）聯(lián)合工藝為主導地位。-2-

的大型高爐也在不斷建設，我國高爐煉鐵產(chǎn)量不斷增加。高爐煉鐵生產(chǎn)工藝流程及設備示意如圖2-3所示，工藝流程主要包括以下幾個系統(tǒng)[9]。，

本文編號：2691322