利用環(huán)型爐進行粉塵泥渣的處理和再利用
環(huán)型爐,即爐底呈環(huán)形轉動的轉底式爐。環(huán)型爐本來是作為制造還原鐵的工藝而開發(fā)出來的,但近年來發(fā)現(xiàn)可以利用它對鋼鐵企業(yè)的粉塵泥渣進行脫鋅、回收鐵分及其它貴金屬等處理,因而引起廣泛注意。
采用環(huán)型爐處理粉塵、泥渣的方法是,把在預處理工序中進行混合、成型的粉塵、泥渣類裝入環(huán)型爐中,鋪滿環(huán)型爐的環(huán)型爐床上。利用環(huán)型爐內由于燒嘴的燃燒熱所形成的高溫,使粉塵、泥渣中的鋅及其它夾雜被還原和氣化,并使之作為二次粉塵被回收;而殘存的還原鐵則具有高金屬化率,能作為高爐、轉爐、電爐等的鐵源進行再利用。
由于含鐵粉塵中還有較高的鐵分,因而是很好的煉鐵原料。但有些粉塵由于含鋅較高而無法利用,只能填埋處理。環(huán)形爐技術的開發(fā)使這一問題得以解決。
日本鐵屬君津廠過去每年有30萬噸高鋅粉塵和泥渣無法利用,2000年引進美國環(huán)形爐技術后,將高鋅含鐵粉塵配加10%的煤粉混合、造球,放入環(huán)形爐內,在1300℃下預還原,可達到脫鋅80%~90%的效果;同時,制成金屬化率達 70%~80%的金屬化球團,加入高爐代替燒結礦,可取得每噸球團節(jié)焦158千克的效果,每年共創(chuàng)造效益15億日元。君津廠于2002年繼續(xù)完成12萬噸/年高鋅含鐵塵泥的處理,使30萬噸/年的廢物得到全部利用。
新日鐵于2000年4月利用神戶制鋼開發(fā)的Festmelt環(huán)形爐對轉爐含鐵粉塵進行了處理,所產(chǎn)金屬化球團在1000℃下即裝爐利用;同時在除塵器處回收氧化鋅,然后出售給有色冶煉廠利用。
2001年,新日鐵用此項技術對制造電爐不銹鋼所排出的含鐵粉塵、氧化鐵皮和酸洗渣等混合物加以處理,將其加入電爐利用,年處理量約為2.52萬噸。除回收鐵外,還回收了鎳、鉻等高價金屬。
大同特殊鋼和神戶制鋼也利用同類技術對高鋅含鐵粉塵回收利用,同時回收氧化鋅。隨著這一技術的推廣,含鐵粉塵和泥渣類將很快得到全部回收和利用。
上述技術已在美國、日本等多個國家實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。2007年年底,國家發(fā)改委在《關于組織實施循環(huán)經(jīng)濟高技術產(chǎn)業(yè)重大專項的通知》中,號召我國鋼鐵行業(yè)“開展轉底爐直接還原成套工藝產(chǎn)業(yè)化示范,建設年產(chǎn)20萬噸以上轉底爐直接還原示范裝置,使鋼鐵廠塵泥(特別是含鋅塵泥)全部得到資源化利用”,并對該類項目進行重點扶持。
目前國內萊鋼、馬鋼、榮鋼、昆鋼等企業(yè)擬采用國內自主開發(fā)或從國外引進技術等方式建設轉底爐處理含鋅塵泥生產(chǎn)線。其中:萊鋼項目由北京科技大學研發(fā),計劃總投資1.5億元,轉底爐達產(chǎn)后,可形成年處理自產(chǎn)塵泥32.9萬噸,年產(chǎn)金屬化球團20萬噸、鋅灰0.2萬噸的生產(chǎn)能力;馬鋼轉底爐工程投資2.8億元,設計年處理量為20萬噸,其產(chǎn)品為金屬化球團,可作為高爐及轉爐原料;而轉底爐所產(chǎn)生的高鋅粉,可作為化工廠的原料;爐子排出的高溫廢氣經(jīng)余熱鍋爐后可產(chǎn)生蒸汽。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”