含鐵塵泥利用途徑分析
在鋼鐵生產中,會產生很多可回收利用的資源,例如含鐵塵泥Fe、C、CaO、Zn、K、Na。Fe、C、CaO都是鋼鐵生產必需的物料,應根據其具體性質盡量選擇返回鋼鐵生產流程的方法。Zn、K等雜質元素不利于高爐生產,需采用專用工藝設備進行處理回收。
各工序的料倉除塵灰、轉爐塵泥等雜質含量低,可直接生產回用,實現其中Fe、C、CaO的資源化利用。Zn含量高的電爐粉塵,K、Na含量高的燒結機頭灰等需進行雜質元素去除,除雜后的塵泥可生產回用,富集的雜質元素如鋅精粉、KCl等可高附加值利用。
生產回用工藝的選擇
冷固球團和均質化造粒兩種工藝設備簡單,投資小,生產應用效果好,適用于雜質含量低的含鐵塵泥處理。
冷固球團產品用于轉爐造渣,利用含鐵塵泥種的Fe、CaO資源,適用于高爐爐前出鐵除塵灰、轉爐料倉除塵灰、轉爐塵泥等Fe、CaO含量較高的塵泥。均質化造粒產品用于燒結,Fe、C、CaO資源都能利用,除轉爐塵泥、料倉粉塵等外,還可處理Zn含量低的高爐瓦斯塵泥,適用范圍更廣。
含鐵塵泥除雜工藝的選擇
含鐵塵泥中雜質主要有Zn、Pb以及K、Na兩類。
K、Na雜質的資源化利用工藝,目前僅有結晶法生產KCl工藝得到了工業化應用,具有較高的產品附加值,是含鐵塵泥中K、Na元素除雜的合適途徑。
Zn、Pb雜質的去除工藝有選礦法和火法冶煉兩類方法。選礦法處理規模小,有30%的尾泥不能利用,且存在廢水、污泥產生量大等問題。因此,火法冶煉是Zn、Pb雜質去除的優先選擇。
火法冶煉主要是轉底爐、回轉窯和豎爐3種工藝應用較多。
回轉窯工藝投資少,是目前國內含鐵塵泥脫鋅應用最多的工藝,但其處理規模小,對原料Zn含量的要求高,Zn回收率低,鐵元素金屬化率差,尾泥產生量大,余熱放散,現場環境差,排放難達標,是面臨淘汰的工藝。
轉底爐工藝處理規模大、原料要求低,生產效率高,Zn、Pb回收率高,金屬化球團可全部利用,過程余熱全部回收,煙氣排放達標,是含鐵塵泥除鋅的合理選擇。
豎爐法工藝在處理規模、資源化利用水平、余熱回收以及環境排放上都具有較好的效果。但不可忽視的是豎爐結構和高爐類似,雜質元素不利于高爐運行,同樣也會影響豎爐的運行。
總結可知,轉底爐工藝是含鐵塵泥中Zn、Pb雜質去除的理想選擇。
