回收利用之烧结灰和布袋灰

2019年02月22日

利用钢铁厂高碱烧结灰生产铁精粉等的技术突破是循环经济发展关机。技术跟本是对钢铁厂烧结灰布袋灰资源特性的深入研究,实现其中铁精粉和氧化锌资源的深层分离和资源利用全部化,变废为宝。

利用烧结灰和布袋灰有什么必要性。

 

钢铁企业主要污染源之烧结机头和布袋灰除尘灰,不少钢企为了解决除尘灰排放问题,曾采用综合利用的方法把除尘灰作为烧结料重投入到高炉,不过这些少接料因为含锌量高、碱金属等,带给高炉生产很大难题,于是利用这份资源有效、经济成分大众关注的关键。

 

烧结灰、布袋灰综合利用的意义何在

钢铁工业可持续发展需走循环经济之路,回收钢铁冶金沉泥有用的元素在钢铁生产的流程中循环利用,分离出不能在钢铁生产循环利用的有害元素用作相关工业生产的原料。采用烧结灰、布袋灰直接回用于烧结配方的方法不能彻底解决烧结机头处理烟气达标排放和烧结除尘灰中多种有价资源的高效回收和综合利用问题。开发高效、经济和环保的烧结机头电除尘灰中碱金属和重金属元素除杂及杂质元素的资源化技术。

直接循环回用于烧结配料存在的问题

今年,根据国家节能减排和环境保护政策的要求,国内大中型钢铁企业,均对铁矿石烧结过程的烧结机头粉尘和烟气才痊愈了电除尘方法进行治理,效果明显,一方面,通过烧结电除尘灰直接重新配入烧结料作为炼铁炉料加以利用,实现铁矿石资源的二次综合化,且一定程度提高钢铁生产的经济效益。

烧结灰、布袋灰直接循环回用于烧结配料的方式,虽在一定程度实现除尘灰的综合利用,由于其中含有的钾、钠 碱金属和锌、铜等重要金属杂质元素未在回用过程得到有效的脱除和利用,会让这些杂质在烧结灰的循环中被不断富集于烧结灰中,且有一部分富集了杂质元素的烧结灰会随铁矿石烧结矿进入高炉,从而影响钢铁企业的正常生产,同时也带来了环保问题。这些问题集中表现为:

烧结灰、布袋灰直接配入铁矿石进行高温烧结回收利用时,由于其中的钾、钠 碱金属元素化合物的沸点较低,这些化合物会直接挥发至烧结烟气中,或被焦炭还原成相应单质金属气体而溢出,经烧结机头电除尘后造成其在烧结灰中富集。

烧结灰、布袋灰直接配入铁矿石作为高炉炉料,其中含有的锌、铜等元素会随着铁矿石进入高炉并在炉内循环和再富集,从而影响高炉正产生产。

重金属元素会降低高炉炉料强度,导致高炉炉况和生产不稳定,重金属蒸汽被高炉炉料中的焦炭吸附,侵入以石墨晶体形式存在的焦炭颗粒内部,破坏焦炭石墨晶体的层状结构,导致焦炭颗粒体积膨胀甚至崩裂,降低高炉炉料机械强度,恶化高炉料层的透气性。焦炭颗粒的破碎还会明显增加焦炭与铁矿石的反应性,引起高炉炉温失常,导致高炉炉况波动和生产不稳定。

堵塞高炉煤气除尘系统管路,影响煤气切断阀动作灵活性,造成了高炉点火困难,随高炉煤气带出的重金属氧化物,还会在高炉煤气重力除尘器闸处凝集,造成煤气调压阀关闭不严或操作失当,致使高炉休风时煤气倒回至高炉炉顶形成正压,炉顶点火困难。对布袋灰进行深加工处理可避免有害物质对高炉的腐蚀,有利于设备的维护,可提高价值的有色金属,创造更大的经济效益。处理工艺如下:

冷压球团原理:以炼钢除尘灰和部分炼铁烧结除尘灰,氧化铁皮等含铁废料为主要的原料,添加烧结灰和布袋灰粘结剂,经过除尘灰冷压成型工艺,制成一定大小形状的冷压球团 ,输送到炼钢厂或炼铁厂作为循环利用,

冷压球团在高炉炼铁中的作用:冷压球团属于低温固结,不会改变矿石的化学性质,因为保留了矿石还原性好的特点,从而提高高炉煤气的利用率,降低焦比。矿粉制成球气孔较天然块矿和烧结矿高,减弱了高温所产生的压力,加上粘合剂 的作用使得球团在1000℃高温还原阶段不会爆裂,从而改变了料柱的透气性,对于中小型高炉,适量配加冷压球团,可增加产量,同时高炉炉况更平稳顺行。

冷压球团的特点:回收炼钢副产品中间的铁,产品中的氧化铁可和氧化钙生产低熔点的化合物,达到化渣,脱硫脱磷的目的,一定量的氧化钙存在,降低了石灰的消耗。它具有合适的粒度和较大的堆比重,使得冷压球团粒度均匀, 有利于提高高炉的透气性,同时冷热态强度好,回收率高,完全满足中小高炉的冶炼要求。

使用冷压球团和烧结返矿相比,每吨成本得到降低,经济效益很是明显,促进炉渣旱化,提高吹炼速度,缩短吹炼时间,降低氧气消耗和能源的消耗,提高含铁料的利用率等等优点。

对烧结灰、布袋灰通过深加工或冷压球团工艺处理后,实现其中铁精粉和氧化锌资源的深度分离和全部资源化利用,达到变废为宝,物尽其用,实现环保清洁化生产,又能创造一定经济效益。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

来源:河南省远征冶金科技有限公司
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