回收高爐塵泥中的鐵與鋅
摘要:利用高爐塵泥以還原焙燒-磁選工藝獲得高品位富鐵礦，由醋酸回收液回收還原后的鋅得到高純度醋酸鋅產(chǎn)品. 研究得出合理的焙燒工藝條件是：溫度1373.2 K、時間60 min. 通過還原焙燒，高爐塵泥脫鋅率可達(dá)98%，并得到含鋅率僅為0.04%(w)、金屬化率高的還原礦. 還原礦在150 mT的磁場強(qiáng)度下弱磁選可得鐵品位在80%左右的富鐵礦，回收液經(jīng)濃縮結(jié)晶后得到純度達(dá)98.7%的醋酸鋅副產(chǎn)品. 所得富鐵礦和醋酸鋅可工業(yè)應(yīng)用.
關(guān)鍵詞:高爐塵泥 還原焙燒 脫鋅率 弱磁選 醋酸鋅
1 前 言
高爐塵泥是高爐冶煉過程中隨高爐煙氣帶出的原料粉塵經(jīng)除塵而得到的產(chǎn)物，含有可資利用的鋅、鐵與碳組分. 因鋅含量超標(biāo)，高爐塵泥無法在企業(yè)內(nèi)部直接循環(huán)利用，而其中的鋅、鉛等重金屬易在雨水侵蝕下進(jìn)入地下水破壞生態(tài). 隨著對環(huán)保要求越來越高，各國都極為重視對高爐塵泥的處理和利用問題.
國內(nèi)外各大煉鐵廠根據(jù)不同的物料性質(zhì)， 對高爐塵泥處理進(jìn)行了不同的研究和工藝開發(fā)，主要有物理法、濕法、火法[1,2] 3 種工藝措施. 物理法主要是通過浮、重、磁選等選礦手段對塵泥進(jìn)行干式或濕式分離，或利用水利旋流技術(shù)對塵泥按粒度進(jìn)行濕式分級[3] ，主要目的是得到合格的鐵精礦，基本沒有考慮塵泥中鋅的利用問題，而且大多數(shù)物理法工藝均包括浮選除碳過程，浮選過程中水的大量消耗與后續(xù)處理是一個難題，同時也存在很大的弊端，塵泥中的鋅一部分以鐵酸鋅復(fù)合氧化物的形式存在，使分選后鐵精礦中的鋅含量大都超標(biāo)[4] ，由于這一難以克服的問題使國內(nèi)外眾多該方面的研究處于停滯狀態(tài). 濕法工藝主要是國外鋼鐵企業(yè)用來處理鋅含量大于15%的高鋅塵泥[5] ，而我國目前鋼鐵廠產(chǎn)出的塵泥大多為低鋅塵泥(鋅含量小于 5%)， 該工藝并不適用，對這方面的研究也較少. 火法工藝是目前處理我國低鋅類塵泥最為可行的方法，主要有直接燒結(jié)、金屬化球團(tuán)等工藝[6] . 直接添加配料燒結(jié)，因處理量有限無法從本質(zhì)上解決問題. 將塵泥造球利用轉(zhuǎn)底爐直接還原生產(chǎn)金屬化球團(tuán)，但生成的金屬化球團(tuán)通常仍含有較高的鋅(大于 0.3%) [7] ，而且塵泥中的脈石成分在處理后保留在球團(tuán)中影響鐵品位，給后續(xù)利用帶來很大困難. 考慮到成本因素，目前研究的火法工藝都增加鋅回收裝置，將還原后的鋅蒸汽變成等級氧化鋅粉，但也存在還原后的鋅再次氧化堵塞管道的問題[8] .
本研究采用直接還原焙燒方式對高爐塵泥中的鋅、鐵資源回收利用. 主要是利用鋅沸點較低的性質(zhì)，在高溫還原條件下，以塵泥自身的焦炭粉為還原劑，將鋅氧化物分別還原并汽化成鋅蒸汽，使之與固相分離，冷凝后由醋酸回收罐回收生成的醋酸鋅. 實驗結(jié)果表明，本回收工藝可有效避免氧化鋅堵塞管道的問題. 高爐塵泥直接還原可充分利用其粉狀焦炭資源，提高反應(yīng)效率，反應(yīng)后的產(chǎn)物可直接進(jìn)行弱磁選獲得高品位富鐵礦.
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
如果需要了解更加詳細(xì)的內(nèi)容，請點擊下載 
DZY09081103.PDF
下載該附件請登錄，如果還不是本網(wǎng)會員，請先注冊
