鋼鐵廠塵泥的回收利用

王毅

摘 要：資源的可持續(xù)利用是新世紀提出的環(huán)保理念，如何提高資源的循環(huán)利用是當前資源技術研發(fā)的重點。隨著人們環(huán)保意識的加強，對環(huán)保要求的提高，使鋼鐵生產中塵泥的處理要求也不斷提高。由于煉鐵過程中產生的塵泥中含有C、Fe、Cr、Zn等物質，因此也可以作為二次資源被有效利用。雖然鋼鐵生產行業(yè)中，循環(huán)利用及排放量的降低方面進展顯著，但實際生產中產生的粉塵無法直接作為原料予以利用并且由于含有其他雜質，無法回收純度較高的可利用物質。由于塵泥中含有重金屬及有害物質，若直接排放必然會污染環(huán)境，無論基于環(huán)保角度還是資源的利用角度，鋼鐵廠的塵泥回收利用已經成為鋼鐵生產技術研發(fā)的重點內容之一。

關鍵詞：鋼鐵 塵泥 回收利用

中圖分類號：X757 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0119-02

1 鋼鐵塵泥的處理現(xiàn)狀

高爐煉鐵過程中勢必會產生污泥和粉塵，粉塵隨氣體排出，而污泥則跟隨廢液排除。由于生產原料的不同，生產鋼鐵工藝的不同，所產生的塵泥種類也相對不同。目前鋼鐵生產過程中產生的粉塵主要通過生產球團礦或者燒結礦的方式再次利用，這種回收利用方法可以直接用于高爐。但這種方式針對粉塵中堿、Zn等物質的利用率行對較低。但隨著技術的不斷進步，鋼鐵塵泥處理工藝也得到了發(fā)展，下面針對幾種常見的高效率回收利用技術展開分析。

2 處理工藝分析

依照工藝的不同，目前應用較為廣泛的塵泥處理工藝主要有RHF、回轉窯法、熔融爐法以及豎爐法等，下面針對這幾種方式進行簡要的工藝分析。

2.1 RHF

又稱轉底爐法，主要利用轉底爐和煤基對塵泥中的Fe進行還原的工藝，該工藝最大的優(yōu)勢在于加熱速度快。目前較為實用的轉底爐法主要有3種，都是在快速加熱工藝基礎上演變而來，該工藝在Fe粉塵的處理上效果顯著。

2.1.1 FASTMET

該方法主要將Fe3O2和粉煤充分混合預制成團塊并鋪設在RHF爐床上，再并對其加熱至1 350 ℃，達到加熱還原的效果，6～12 min后，可以得到還原鐵。還原過程總由于加入了粉煤，因此會產生一氧化碳氣體，可用作RHF爐燃料，從而降低燃燒器的消耗。另外，Zn等揮發(fā)性金屬在高溫狀態(tài)下被還原必然會成為金屬蒸汽同團塊分離，繼而再被氧化，最后成為粉塵被回收。通過該種方式得到的還原鐵可以直接應用于高爐循環(huán)利用，而粗氧化鋅則可作為Zn的冶煉原料而被再次利用。

2.1.2 INMETCO

該方式主要被用于回收不銹鋼粉塵中的Fe、Cr、Ni等物質，由INCO開發(fā)。其主要特點在于無需對球團原料進行預先干燥處理。

2.1.3 DRyIron

該方法主要以鐵礦、煤混合的內裝碳材作為原料，而不需要額外的結合劑，其給料裝置為特殊的振動給料設備。 該種方法在上世紀被日本引進。

2.2 回轉窯法

依照處理方式不同，當前回轉窯處理方式主要有威爾茲法、SPM法以及PRIMUS法。不同的回轉窯法的作用各不相同。

2.2.1 威爾茲法

該方法可以在高溫還原環(huán)境下，有效分離鐵中的堿以及鋅，由于高溫環(huán)境提取物會通過金屬蒸汽的形式釋放出來。相比較傳統(tǒng)的脫鋅處理方式，該方式在塵泥中混入準顆粒化的石灰以及焦粉，在高溫環(huán)境下，令Zn還原揮發(fā)。

2.2.2 SPM法

該方法需要對塵泥進行預處理，將塵泥進行干燥、制粒，并將石灰、焦炭連同預處理后的塵泥一同放入回轉窯中進行高溫加熱，待鋅從塵泥中分離揮發(fā)后，進一步濃縮得到氧化鋅，而得到的還原鐵則重新返回高爐進行冶煉，余下的粉渣則用于燒結。

2.2.3 PRIMUS

PRIMUS法是將電爐粉塵、軋制污泥等鋼鐵廠發(fā)生的塵泥，用多段轉底爐處理的工藝，由還原粉塵與碳材混合后的粉粒中氧化鐵的多段RHF、回收飛散的鋅粉塵工序及熔化還原的粉粒體制造鐵的電爐構成。該工藝不需制造內裝碳材的塊狀物（球團等），可以處理各種粒度及成分的粉粒物。其特點是使用多段還原爐，在1 100 ℃以下的溫度還原，通常操作時只用煤就可以，而且用熔融爐就可以從粉塵中回收鐵水。