高爐灰與轉爐灰微波協同處理提取鋅、鐵有價組分

俞新宇，彭軍，張芳，馬星宇，常宏濤，張陽陽

（內蒙古科技大學，a.材料與冶金學院；b.內蒙古自治區先進陶瓷材料與器件重點實驗室，內蒙古 包頭 014010）

高爐粉塵與轉爐粉塵是在鋼鐵生產過程中主要的固體廢物之一[1-3]。隨著鋼鐵企業不斷發展，高爐與轉爐產生的粉塵逐漸增多，這些粉塵一般都含有Fe、Zn、C 等有回收再利用價值的元素，多數企業往往采取集中堆放處理方式，使得有價元素回收利用受到限制，最后造成資源浪費和環境污染[4-6]。目前我國每年大約產生1 000 萬噸高爐粉塵，按每噸含Zn 為10%計算，可以回收約100 萬噸Zn；高爐灰中Zn 沸點較低，會在高爐內循環富集，長時間會破壞爐襯，堆積過多則造成高爐“結瘤”影響高爐運行[7-9]。鑒于高爐灰中Zn 元素對高爐的不利影響及其回收價值，從高爐粉塵中提取Zn 非常必要[10-14]。目前高爐灰中提Zn 的方法主要有3 種：濕法、火法和濕法—火法聯合工藝，但都存在不足。濕法操作繁雜，需消耗大量酸性或堿性浸出液，對環境易造成二次污染[15]。火法設備要求較高，前期建設成本大、耗能大，后期維修成本高[16]；而濕法—火法聯合工藝流程較長，處理過程復雜；現在應用最廣的為回轉窯提Zn 法和轉底爐提Zn 法，回轉窯提Zn 法在運行中易結圈，后續倒渣困難；而轉底爐提Zn 工藝能耗較高。基于以上情況，本研究采用微波碳熱還原粉塵來提取Zn 元素，此法可大幅度縮短反應時間，各部分反應均勻，無需外配C源，混合灰直接還原不易結圈，可為后續渣處理提供便利條件，實現無害化回收粉塵中的Zn、Fe 元素等[17-23]。……