Present Situation and Prospect of Comprehensive Utilization of Precipitator Dust in Iron and Steel Enterprises
-
摘要:
通过分析钢铁企业含有害元素K、Na、Cl和Zn较多的烧结机头灰、高炉布袋灰及转炉灰的形成及性质，归纳总结了这三种除尘灰综合利用的实验室研究及国内外现有的生产工艺，重点介绍了烧结机头灰和高炉布袋灰脱氯提盐工艺，以及高炉布袋灰和转炉灰回转窑提锌工艺，并结合生产过程中的难点提出了改进措施。通过成本及效益分析，湿法脱氯提盐-回转窑提锌工艺是比较适合钢厂推广的工艺。
Abstract:In this study, the formation and properties of sintering dust with various hazardous element (i.e. K, Na, Cl, Zn, etc.), blast furnace dust and converter dust in iron and steel enterprises were investigated. The laboratory research on the comprehensive utilization of the three kinds of precipitator dust and the production technology at home and abroad were summarized. The dechlorination process of sintering dust and blast furnace dust was emphasized. The technology of zinc extraction by rotary kiln from blast furnace dust and converter dust was also emphatically introduced. So that, the improvement measures were put forward according to the difficulties faced in the production process. Through cost and benefit analysis the dechlorination process by hydrometallurgy method and zinc extraction by rotary kiln from precipitator dust were recommended to iron and steel enterprises.
-
-
表 1 烧结机头灰化学成分
Table 1. Chemical composition of sintering dust
化学成分 TFe SiO2 CaO MgO Al2O3 Na2O K2O Cl 含量/% 10~40 0.3~5 1~12 0.5~3 1~4 0.6~-5 5~30 5~25 
下载: 导出CSV
表 2 高炉布袋灰化学成分
Table 2. Chemical composition of blast furnace dust
化学成分 TFe SiO2 CaO MgO Al2O3 Na2O K2O Cl Zn C 含量/% 20~40 2~5 2~5 2~4 1~4 0.5~3 0.5~3 2~10 1~10 15~35
下载: 导出CSV
表 3 转炉灰化学成分
Table 3. Chemical composition of converter dust
化学成分 TFe SiO2 CaO MgO Al2O3 Na2O K2O Cl Zn 含量/% 46~56 0.5~3 5~15 0.5~4 0.5~2 0.1~0.5 0.1~1 0.5~1.5 0.5~10
下载: 导出CSV
表 4 某钢厂烧结机头灰和高炉布袋灰联合脱氯提盐生产数据
Table 4. Production data of combined dechlorination of sintering dust and blast furnace dust from an iron and steel plant
除尘灰 TFe Na2O K2O Cl 烧结机头灰 脱氯提盐前/% 30.32 1.83 15.5 17.23 脱氯提盐后/% 49.52 0.42 2.86 2.32 高炉布袋灰 脱氯提盐前/% 28.32 1.62 3.27 6.62 脱氯提盐后/% 29.87 0.38 0.92 0.86
下载: 导出CSV
表 5 某钢厂提锌回转窑原料配比
Table 5. Raw material ratio of zinc extraction by rotary kiln in an iron and steel plant
原料 TFe Zn 配比 脱氯提盐后高炉布袋灰/% 29.87 3.3 20 转炉灰/% 52.5 6.41 67 焦粉/% 13
下载: 导出CSV
表 6 某钢厂提锌回转窑窑渣成分
Table 6. Main composition of slag after zinc extraction in a rotary kiln from an iron and steel plant
成分 TFe Zn 金属化率 含量/% 62.24 0.57 53.07
下载: 导出CSV
-
[1] 伍颖, 姚俊, 彭波. 浅议钢铁冶金除尘灰的处理工艺[J]. 低碳世界, 2019, 9(12): 30-31. doi: 10.3969/j.issn.2095-2066.2019.12.016
[2] 孟祥福. 除尘灰在烧结过程中的综合利用[J]. 黑龙江冶金, 2016, 36(5): 59-62. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HLYJ201605017.htm
[3] 朱彤, 秦娇平, 王跃飞. 宝钢烧结资源综合利用的生产实践[J]. 炼铁, 2005(A1): 113-116. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TIEN2005S1027.htm
[4] 张凌义, 张德国. 转炉一次除尘灰综合利用技术研究与应用[J]. 工程与技术, 2016(1): 31-34. https://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGJS201605001185.htm
[5] 蔡皓宇, 陈辉, 张勇, 等. 入炉碱负荷与焦炭劣化的关系[J]. 中国冶金, 2015, 25(12): 17-21. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGYE201512004.htm
[6] 朱斌, 周进东, 赵龚池, 等. 高炉内锌的赋存形式及对烧结矿性能的影响[J]. 钢铁, 2020, 55(8): 130-139. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GANT202008020.htm
[7] 毛瑞, 张建良, 刘征建, 等. 钢铁流程含铁尘泥特性及其资源化[J]. 中南大学学报, 2015, 46(3): 775-784. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZNGD201503003.htm
[8] GUANG ZHAN, ZHAN-CHENG GUO. Water leaching kinetics and recovery of potassium salt from sintering dust[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2013, 23(12): 3770-3779. doi: 10.1016/S1003-6326(13)62928-3
[9] 胡宾生, 余三友, 贵永亮, 等. 唐钢烧结工艺过程中氯元素平衡的研究[J]. 烧结球团, 2013, 38(2): 113-116. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SJQT201303005.htm
[10] 刘月建, 吕文, 关红兵, 等. 安钢1#烧结机解决篦条糊堵的实践[J]. 河南冶金, 2019, 27(4): 39-41. doi: 10.3969/j.issn.1006-3129.2019.04.013
[11] 张传炳. 九钢烧结机炉篦条糊堵现象的原因分析及解决措施[J]. 福建冶金, 2018(3): 20-22. doi: 10.3969/j.issn.1672-7665.2018.03.007
[12] 贾元正, 林万明, 王皓, 等. 温度对含锌高炉瓦斯灰烧结的影响[J]. 矿产保护与利用, 2018(4): 48-53. http://kcbh.cbpt.cnki.net/WKD/WebPublication/paperDigest.aspx?paperID=35e1af4a-5252-45d5-9e8d-a5e58dccac23
[13] 周磊, 卜昭晨. 锌对高炉的危害及应对措施[J]. 天津冶金, 2019(2): 16-18. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TJYG201902013.htm
[14] 郑自豪. 含锌转炉尘泥资源化利用的研究[D]. 硕士论文. 北京. 北京化工大学, 2020: 13-22.
[15] 潘刚, 刘川俊, 周从锐, 等. 废钢对转炉除尘灰锌的影响[C]. 2020年全国冶金能源环保技术交流会会议文集. 河北唐山.
[16] 杨春善, 任明欣. 日照钢铁固废尘泥处理实践[J]. 钢铁, 2019, 54(4): 87.
[17] QIAN FENG. Recycling of the electric dust in sintering machine head[J]. Iron and Steel, 2015, 50(12): 67-71. http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-GANT201512014.htm
[18] 张梅, 付志刚, 吴滨, 等. 钢铁冶金烧结机头电除尘灰中氯化钾的回收[J]. 过程工程学报, 2014(6): 979-983. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HGYJ201406013.htm
[19] 秦立浩, 墙蔷, 阳红辉等. 烧结机头电除尘灰的分级利用[J]. 钢铁研究学报, 2020, 32(9): 802-808. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-IRON202009008.htm
[20] 刘宪. 烧结机头电除尘灰制取一氧化铅试验研究[J]. 烧结球团, 2012(4): 71-74. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SJQT201204026.htm
[21] 罗兴国, 魏昶, 李兴彬, 等. 高炉瓦斯灰氨-碳酸铵法除锌[J]. 中国有色金属学报, 2019, 29(10): 2433-2441. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZYXZ201910024.htm
[22] 马爱元, 孙成余, 罗永光, 等. 用NH3-(NH4)2CO3-H2O体系从高炉瓦斯灰中浸出锌试验研究[J]. 湿法冶金, 2020, 39(4): 289-292. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SFYJ202004005.htm
[23] 胡正刚, 李红, 李勇波, 等. 高炉瓦斯灰脱锌试验研究[J]. 武钢技术, 2016, 54(2): 15-18. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WGJS201602006.htm
[24] 张建良, 闫永芳, 徐萌, 等. 高炉含锌粉尘的脱锌处理[J]. 钢铁, 2006, 41(10): 178-190. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GANT200610019.htm
[25] 卢山, 潘智斌, 周永新. 高炉除尘灰处理技术[J]. 广西节能, 2010(1): 33-36. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJL201001015.htm
[26] 杨逢庭, 赵树民, 徐国庆. 高炉除尘灰的综合利用[J]. 山东冶金, 2015, 37(1): 48-49. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SDYJ201501035.htm
[27] 李博, 毛艳丽, 王博蔚, 等. 转底炉技术及其在含铁尘泥处理中的应用[J]. 鞍钢技术, 2017(6): 8-12. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-AGJS201706003.htm
[28] 王飞, 毛瑞, 茅沈栋. 转底炉对转炉污泥的处理[J]. 钢铁, 2019, 54(12): 111-116. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GANT201912018.htm
[29] 尚海霞, 李海铭, 魏汝飞, 等. 钢铁尘泥的利用技术现状及展望[J]. 钢铁, 2019, 54(3): 9-17. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GANT201903003.htm
[30] 佘雪峰, 薛庆国, 王静松, 等. 钢铁厂含锌粉尘综合利用及相关处理工艺比较[J]. 炼铁, 2010(4): 56-62. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TIEN201004021.htm
[31] HILLMANN C, SASSEN KJ. 高炉处理转炉含锌粉尘[J]. 世界钢铁, 2013(5): 8. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SJGT201305003.htm
[32] FISCH T, KESSELER K. OxyCup shaft furnace of Thyssen Krupp Steel Strategy for economic recycling of fine grained ferrous and carbonaceous residues[C]. Proceedings of Environmental Seminar. Beijing: The Chinese Society for Metals, 2006.
[33] 殷磊明, 周云, 李阳. 回转窑处理钢铁厂含锌粉尘结圈机制的研究[J]. 冶金工程, 2017, 4(2): 77-84.
-
图(2)
表(6)
计量
- 文章访问数: 1928
- PDF下载数: 119
- 施引文献: 0