高炉瓦斯灰(泥)循环利用研究
高炉瓦斯灰(泥)循环利用研究
摘要综述了高炉瓦斯灰(泥)的应用工艺,通过磁选、浮选、浸出、焙烧等物理化学矿物工艺处理高炉瓦斯灰(泥),回收锌、铟等有色金属,实现了金属和矿物资源的循环利用,也减轻了对环境的污染。
并指出了瓦斯灰(泥)综合利用中存在的一些问题和今后的研究方向。
关键词高炉瓦斯泥;循环利用;有色金属
高炉瓦斯泥和瓦斯灰是高炉冶炼过程中随着高炉煤气携带出的原料粉尘及高温区激烈反应而产生的微粒经湿式或干式除尘而得到的产物,其主要成分是氧化铁和炭。
高炉瓦斯灰(泥)作为钢铁工作的副产品,每生产1t钢铁将产生约20kg含锌10%-20%的高炉瓦斯灰(泥)。
开展对高炉瓦斯灰(泥)的回收利用,不仅可以使宝贵的资源得到充分的利用,还可以减轻对环境的污染。
1高炉瓦斯灰(泥)的矿物组成及特点
1.1矿物组成
高炉瓦斯灰(泥)在显微镜下鉴定,其主要矿物组成为:假象赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、金属铁(MFe)、铁酸钙、焦炭(C),脉石主要为细粒方解石(CaCO3)、石英(SiO2),锌主要以氧化物和铁酸盐固熔体的形式存在,南方地区瓦斯灰中含有少量的铟,存在形式主要为In2O3。
1.2矿物特点
高炉瓦斯灰(泥)粒度较细且不均匀,表面粗糙,有孔隙,质量轻,具有粒径小,密度小,晶相独特,分离较困难,易反应,强烈腐蚀性等特点。
2高炉瓦斯灰(泥)的综合利用研究
2.1直接作烧结配料
昆明钢铁公司1985年将瓦斯灰送烧结矿仓作配料使用,1998年开始采用带式压滤机将其脱水后送堆场堆置,并通过磁选选出精矿送烧结利用。
上海梅山高炉烧结厂曾于1983—1987年和1995—1998年将晒干后的瓦斯泥破碎后配入烧结料中使用,充分利用了瓦斯泥中的铁和炭,起到了降低能耗,降低烧结矿成本的作用。
周明顺等通过在球团中配加瓦斯泥代替固定碳获得还原性好、软融开始温度高、熔融温度区间窄的良好效果,同时大幅度降低了能耗。
2.2提取有价金属
2.2.1精选铁矿和回收铁
胡永平等采用浮选-螺旋粗选-摇床精选工艺流程处理济钢高炉瓦斯泥。
经过滤螺旋溜旋粗选、摇床精选,铁精矿品位由瓦斯泥中的37.94%提高到60%,回收率达45%。
于留春等以上海梅山钢铁股份有限公司高炉瓦斯泥为原料,采用弱磁-强磁选工艺在实验室回收铁,获得较好的经济技术指标:铁精品位从35.07%提高到50.92%,产率62.77%,回收率91.14%,尾矿品位降到8.34%,锌从7.74%富集到13.92%,提高6.18%,脱锌率达66.98%。
2.2.2回收锌
高炉瓦斯灰脱锌方式比较多,分火法和湿法两大类,并且以火法居多,主要有密闭鼓风炉工艺、烟化炉工艺、回转窑冶炼、转底炉等。
2.3近年成熟工艺
市场上瓦斯灰的含锌品位波动较大,一般在4%-18%之间,国内外处理这种含锌原料的生产实践表明,当其含Zn<45%时,不能用湿法直接处理。
含锌原料配碳高温还原全挥发技术,用于瓦斯灰火法冶炼富集回收锌,是成熟可靠的工艺,在一些钢铁企业得到成功的应用。
2.4适合宣钢的瓦斯灰脱锌处理工艺研究
宣钢目前共有5座高炉生产,除尘系统设备既有干法也有湿法,粉尘的粒度变化大,从-180目到50目,而且湿法流程的污泥含水量高达40%。
由于高炉粉尘物料特性比较复杂,任何单一的精选工艺都很难达到分选效果。
在试验和广泛工业应用基础上,采用如图1的BMT综合分选工艺方案:
图1
利用火法富集处理瓦斯灰工艺中,密闭鼓风炉冶炼是将原料和焦炭按一定的配比成球后投料并在高温下冶炼,同时加钢渣等造渣材料作熔剂,Pb、Zn等有价金属高温下挥发后从顶部随烟气排出,炉渣在熔融状态下从底部流出并水淬成水渣,生产具有连续性,但是它由于造渣需消耗大量的热,温度要求高,操作可控性差,易结炉等,导致焦比高,生产成本居高不下。
烟化炉和回转窑冶炼则不需成球,在冶炼过程中物料随回转窑的旋转不断翻滚,燃烧充分,金属回收率高,产品质量较好,产量高,具有处理大规模物料的明显优势,且回转窑采用工艺设备少,工艺布局简单合理,自动化程度高,电耗低,生产成本低;另外,不需造渣,热利用高,焦比大为下降,生产成本低。
考虑本地原料条件,生产规模以及品级定位等实际,宣钢如开展瓦斯灰脱锌处理选择回转窑冶炼工艺比较好。
3结语
高炉瓦斯灰(泥)作为宝贵的金属二次资源,在综合利用上还存在许多问题需要进一步研究与探讨。
1)附加值低,多数瓦斯灰(泥)作为宝贵的金属二次资源,近年来虽然得到了一定的应用,但还存在许多问题需要进一步研究与探讨。
2)综合利用程度不高,高炉瓦斯灰(泥)的利用仅限于某些元素的提取,无法做到综合回收利用。
3)产业化程度低,一些研究成果还处于实验室阶段,尚未能实现大规模工业应用。
随着我国经济的快速发展和矿产资源的日益枯竭,结合近年来资源综合利用方面的最新科技成果,开发金属二次资源高效分离技术以及循环利用技术,提升我国金属资源的综合利用水平,缓解资源、能源以及环境的压力,对实现我国短缺金属的二次循环利用,促进我国冶金工业的可持续发展,推动我国循环经济和循环型社会的建立具有重要意义。
参考文献
[1]周明顺,杜鹤桂,刘万山.瓦斯泥用于鞍钢球团生产的探讨.包头钢铁学院学报,2001,20,4:348-351.
[2]于留春,衣德强.从梅山高炉瓦斯中回收铁精矿的研究.金属矿山.2003,328:65-38.
[3]胡永平,孙体晶.高炉瓦斯泥的回收与利用.环境工程,1996.12,6:50-30.。
高炉瓦斯灰的资源化利用--制备混凝剂的可行性研究
于 火法 的 一种 ,利用 其处 理 高炉 瓦斯 灰 十分 有效 ,可 以使 得 金属 锌 、 铟 、锡 、铋 、镉 等有用 物质得 以分离 出来 ,金属 富集比 高 ,挥 发率 高 , 节 能效 果显著 。但 是 回转 窑的 基建 以及运 行维 护 费 用较高 。利 用转 底 炉 来消 化瓦斯 灰并 回收 有 价元 素也 是火 法 的一种 ,而 且转 底 炉为 封 闭 性 系统 ,过程 基本 零排放 ; 但 在 具体 操作 过程 中仍 存在 技术上 的缺 陷。 综 上所述 ,可 以发现 提取 铁 、锌 、碳等 有价 元素 是今 后研 究 如何 处理并 利用 高炉瓦斯 灰的 重要发 展方 向。考虑到 瓦斯灰 中铁含 量最 高 , 因此如 何提取 铁并使 之得 到高效 合理 的利用就 是今后研 究 的重 中之 重 。 本 研究 考虑 以 高炉 瓦斯灰 为 主要 原料 从 中提取 铁和 铝 ,以研 制无
机 高分 子混凝 剂—— 聚合 氯化 铝铁 ( P AF C ) ,并 利用其 优 良 的混凝 性 能 处理城市 污水 。
、
高炉 瓦斯灰 的组成及 特点
高 炉瓦 斯灰 的化 学组 分 比较复 杂 ,除 了未 完全燃 烧 的炭 ,还 包括 铁 以及 铅 、锌 、铝 、铜 、铋 、铟 、镉 等金属 及碱 金 属氧 化物 。在 高炉 冶炼 过程 中 ,瓦斯灰 的产 生 量及 其化 学组 分 与所用 铁原 料 的成分 以及 高炉 作业条 件 ( 风 量 、风压 、炉温 等)有很 大 关系 。2 0 1 1 年, 酒 钢本 部 7 座高 炉产 出瓦斯 灰高 达 2 4 . 9万 吨。 而且 我国 钢铁 产 量逐 年增 长 ,
一
价 元素进 行综 合 回收 。 4 . 1 物理 法 :主要包括 水力旋 流分离 法和磁 选分离 法 。水力旋 流分 离法 是根 据所 要分离 对象 的粒 度 分布 进行 分选 的方 法 。石磊 以及 林 宗 虎等 人均 采用 了水 力旋 流器对 瓦 斯灰 进行 了分 选 试验 ,得到 了 良好 的 提 取效果 。此 种方 法对 于水 力旋 流器 的选 择 以及 操作 条件 有较 高 的要 求 。磁选 分离 法是根 据 所要分 离 对象 磁性 的不 同进行 分选 的方 法 。涟
高炉瓦斯泥(灰)资源化循环利用研究现状
组成为 : ①假象赤铁矿 ( e h 是高炉瓦斯泥 ( F2 ) C 灰)
中的主要矿 物 成 份 , 量 为 4 % -4 % , 度 多 在 含 0 5 粒
Ab ta tTh p l a in p o eso ls u n c ld eo u u tWa e iwe n d ti. I sr c : ea pi t rcs fbatfr a e s g r f ed s s rve d i eal t c o u l
矿 物 资源的循 环利 用 , 也减 轻 了对环境 的污染 。最后 指 出 了瓦斯 泥 ( ) 合 利 用 中存 在 的 一些 问 灰 综
题 和今后 的研 究方 向。
关键 词 : 高炉 瓦斯 泥 ; 环利 用; 色金 属 循 有 中图分 类号 : 77 X 5 文 献标识码 : A 文章 编 号 :0 958 (07 0.040 10 —6 320 )50 1.6
1 前 言
循环利用研究 , 开发二次资源 的高效分离技术 以及
循环 利用 技术 , 开展对 高炉 瓦斯泥 ( ) 灰 的回收利 用 ,
高炉 瓦 斯 泥 和 瓦 斯 灰 ( 称 烟 灰 或 烟 道 灰 … ) 又 是 高炉 冶炼过 程 中随着 高炉煤气 携带 出 的原 料粉尘 及 高温 区激烈 反应 而产生 的微粒 经湿式 或干式 除尘
Li ig u Pe gJn u Z a g L b Z a gS i n Ma iln uBn g o n ih i h n io h n hmi oJno g
( aut f t i s n tl ri l n ier g u migUnvri f c n e n eh o g ) F cl o e a dMe l gc gnei K n n i s yo i c dT c n l y y Ma r l a au a E nI e t Se a o
高炉瓦斯泥高效利用的研究的开题报告
高炉瓦斯泥高效利用的研究的开题报告一、选题背景和意义钢铁行业是国民经济的重要支柱产业之一,具有非常重要的地位和作用。
高炉作为钢铁生产的核心装备,其废气综合利用已成为钢铁工业实现节能减排的重要组成部分。
高炉瓦斯泥是高炉运行中产生的含有高浓度碱金属、重金属和有机化合物的半固态废物,如果不能得到有效利用,不仅会造成环境污染,也会对钢铁生产过程中能源浪费和原材料资源的浪费。
因此,高炉瓦斯泥的高效利用研究对于钢铁行业的可持续发展具有重要的意义。
二、研究目的和方法本文的研究目的是在分析高炉瓦斯泥成分和性质的基础上,结合国内外相关技术的研究现状,探讨高炉瓦斯泥的高效利用方法,并提出一种新的高炉瓦斯泥利用方案。
具体研究方法如下:1. 实验室分析 - 采用X射线荧光光谱分析仪、扫描电镜等对高炉瓦斯泥的成分和性质进行化学和物理测试。
2. 综述文献 - 在国内外相关文献的基础上,总结和分析各种高炉瓦斯泥利用技术的优缺点,并进一步完善高炉瓦斯泥利用的技术体系。
3. 方案设计 - 结合国内外高炉瓦斯泥利用的实际情况,提出一种高效、环保的高炉瓦斯泥利用方案,并进行经济和环境效益分析。
三、研究内容和拟解决的问题1. 调研高炉瓦斯泥的成分和性质,深入分析高炉瓦斯泥的危害和利用价值。
2. 综述国内外高炉瓦斯泥利用技术的研究现状,总结和分析各种技术的优缺点。
3. 设计一种高效、环保的高炉瓦斯泥利用方案,具体包括:高炉瓦斯泥的处理和分离、矿物资源利用和能源利用。
4. 进行高炉瓦斯泥新利用方案的经济和环境效益分析,验证其可行性。
四、预期成果1. 深入了解了高炉瓦斯泥的特性,明确了高炉瓦斯泥的利用价值。
2. 总结了国内外高炉瓦斯泥利用的技术现状,掌握了各种高炉瓦斯泥利用技术及其优缺点。
3. 构建了一种新型的高炉瓦斯泥利用方案,具有高效、经济、环保等特点。
4. 验证了新型高炉瓦斯泥利用方案的经济和环境效益,并为其在生产实践中的推广应用提供了参考和依据。
高炉瓦斯灰_泥_中锌的萃取利用_张祥富
高炉瓦斯灰(泥)中锌的萃取利用张祥富(中国科学院成都有机化学研究所,成都610041)摘要 我国南方数家钢铁厂瓦斯灰(泥)中含有具有利用价值Z nO。
本法以瓦斯灰(泥)为原料,不需前期加工,用N H4Cl作萃取剂提取Zn制取活性ZnO。
本法条件温和,较传统的酸法消耗少,腐蚀小,萃取剂可回用,所以成本低廉,加之国家有关优惠政策,使用本法利用瓦斯灰(泥)有较大的优势。
关键词 瓦斯灰 氧化锌 氯化铵 萃取1 前言我国的钢铁产量近年来越居世界首位,炼铁高炉瓦斯灰或瓦斯泥总量相当大,以铁产量的1.7%计,全国有近200万t/a。
由于瓦斯灰(泥)是炼铁的废渣,数量又大,因此这必然给环境造成不利的影响。
国内在开发利用瓦斯灰(泥)方面已作了不少努力。
如攀钢公司钢研院将瓦斯泥中的有价成分(Fe、C和Zn)进行分离,使其中的Fe、C和Zn含量分别富集到≥45%、≥75%和≥10%[1]。
北京科技大学资源工程学院胡永平等人对高炉瓦斯泥的回收与利用[2]技术已被用于生产。
而较多的利用方式是直接将其作为生产水泥原料、粘土改良或作免烧砖等,可谓方兴未艾。
在此介绍一种从瓦斯灰(泥)中提取氧化锌(ZnO)的新方法。
2 瓦斯灰(泥)的组成及物化特性瓦斯灰(泥)是高炉炼铁过程中产生的固体废料,属工艺矿物。
瓦斯灰(泥)的组成中,除含相当数量的炭粒外,还含有一些可用的成分。
这些成分其含量,随不同钢铁厂、矿源而异。
附表中列出我国南方数家钢铁厂的瓦斯灰(泥)采样分析的结果。
从表中可见,瓦斯灰(泥)主要由金属和非金属类氧化物组成。
这些氧化物基本上都溶于酸或碱。
传统的方法使用酸或碱来溶解后再提取某种或某几种金属,但消耗大,分离去杂也较复杂,并带来环境污染,最终可能导附表 瓦斯灰(泥)主要成分含量 %成分ZnO PbO FeO Al2O3CaO M gO SiO2备注厂家120.060.07210.194.485.545.5411.36灰厂家225.0011.0610.172.456.401.164.30泥厂家316.718.679.812.069.29微/灰厂家430.156.8722.158.845.480.4813.45泥致成本居高,难于进行商业化生产。
高炉瓦斯灰的资源化利用
高炉瓦斯灰的资源化利用——制备混凝剂的可行性研究高炉瓦斯灰是高炉炼铁产生的排泄物。
在高炉冶炼过程中,铁矿原料所含的锌、铝、铅等杂质在高温条件下被还原并形成蒸汽,与矿石、焦炭、熔剂等粉尘微粒一并随高炉煤气排出,后经湿式或干式除尘系统捕着去除,是钢铁企业主要固体排放物之一。
根据高炉瓦斯灰中含有一定量金属的特性,对其开展资源回收利用的一系列研究是很有必要的。
1 高炉瓦斯灰的组成及特点高炉瓦斯灰的化学组分比较复杂,除了未完全燃烧的炭,还包括铁以及铅、锌、铝、铜、铋、铟、镉等金属及碱金属氧化物。
在高炉冶炼过程中,瓦斯灰的产生量及其化学组分与所用铁原料的成分以及高炉作业条件(风量、风压、炉温等)有很大关系。
2011年,酒钢本部7座高炉产出瓦斯灰高达24.9万吨。
而且我国钢铁产量逐年增长,产生的高炉瓦斯灰总量亦逐年增长,若以铁产量的1.7%计,全国年产瓦斯灰近200万吨。
高炉瓦斯灰中铁的含量最高,其次是碳,二者之和约为45%~65%。
瓦斯灰外形呈灰黑色粉末状,粒度细小,其中小于200目(74μm)的颗粒约占97%~100%,平均粒径仅有20~25μm,而且锌、铜等有色金属主要分布在小于200目的细粒级别中。
由于高炉瓦斯灰的粒径小,密度小,极易飘散于大气中并形成对人体危害性较大的飘尘;若未经处理直接排放到环境中,不仅会对人体造成严重危害,而且其中的锌、铅等重金属在雨水侵蚀下容易进入地下水环境,从而对生态环境系统产生不利影响。
考虑到高炉瓦斯灰主要是由矿物微粒、焦炭粉和熔剂粉尘等组成,且富含铁、碳、铝以及锌等有色金属等,是宝贵的二次资源;如果不能有效利用,不仅对环境造成极大污染,而且造成资源浪费。
因此,研究如何高效、合理地利用高炉瓦斯灰,提高其综合利用价值,是解决钢铁行业固体排放物环境污染问题的关键,与此同时,会带来良好的经济效益和社会效益,实现固体废物的再资源化。
2 高炉瓦斯灰的资源化利用途径目前针对高炉瓦斯灰的处理,国内外主要采取以下四种方法。
高炉瓦斯灰
内蒙古科技大学本科生文献专题报告题目:高炉瓦斯灰综合利用的研究学生姓名:***学号:**********专业:冶金工程班级:冶金2013卓越指导教师:***高炉瓦斯灰综合利用的研究摘要:高炉瓦斯灰是由铁、碳以及Si,AI, Ca, Mg的氧化物组成,并含有低沸点的Pb,Zn 氧化物与碱金属氧化物等,是一种质轻、粒微的物质。
高炉粉尘中主要组分是铁、碳,并含有少量硅、铝、钙、镁等元素,也有部分高炉粉尘中含有铅、锌、砷等有害元素。
其性质及含量一般与进入高炉的物料性质有关系。
1976美国环保机构(EPA)制定法律将含铅锌的钢铁厂粉尘划归为K061类物质(有毒固体废物),要求对其中铅、锌等进行回收或钝化处理,否则须密封堆放在指定场地。
为此,各国都极为重视对高炉粉尘的处理和综合利用,希望开发出既经济又能回收有价金属资源且又无环境污染的实用技术。
近年来随着高炉炼铁规模的扩大,产生了大量的高炉瓦斯灰,如果不实施综合利用,不但造成环境的污染,同时也是资源的浪费。
文章针对国内外对高炉瓦斯灰综合利用的研究现状做了详细的阐述,瓦斯灰的利用主要表现在这些方而:高炉瓦斯灰直接作烧结配料;回收铁和碳;回收锌等有色金属元素;制备絮凝剂;作为吸附剂;高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹以及其它的一些应用。
各种处理方式都没有达到有效综合利用的目的,有待对高炉瓦斯灰的利用提出更完善的措施。
关键词:高炉瓦斯灰;综合利用;回收有益元素AbstractThe main components of Blast Furnace (BF) dust are iron and carbon, at the same time it includes a few elements as silicon, aluminum, calcium, magnesium and so on. Also a part of blast furnace dusts contain harmful elements, such as lead, zinc, arsenic, etc. Generally, its property and content are in correlation with charge composition. In 1976, American Environmental Protection Association (EPA) legislated the law that the iron and steel plant dusts contained lead and zinc were listed K061 matters (virulent solid waste) and requested to recycle or deactivate lead, zinc and other harmful elements. Otherwise, they have to sealbefore piled at assigning location. Therefore, all countries extremely emphasized BFdust processing and comprehensive utilization, hoped to develop a practical technology, which can economically recycle the valuable metal resources and not pollute to environment.At present, our country approximately produces BFdust 10 million tons every year, gas ash and gas slimes respectively accounts for about 50%. Most domestic plants have not effectively used BF gas slimes, which generally used by returning sintering plant as mixture of sinters in the past. But the gas slimes granularity is very thin, much smaller than the fine ore, the permeability of bed of material will be greatly decreased, thus will affect the process efficiency, when adding the gas slimes to materials of sinter. The easy volatiliz ation elements as Zn, Pb in gas slimes will recycle and concentrate in BF, resulting in the Zn0 rising in gas, upper of BF heeling, gas pipe blocking, therefore BF cannot normally operate. Minority plants obtain secondary dusts containing Zn, Pb and charge containing Fe by separation or hydrometallurgy process. But the technological process is long and the process scale is small with extremely low recovery rate. The thesis adopts carbon-containing pellets roasting reduction method to obtain high grade zinc oxide powders and semi-metallic pellets, on the basis of Panzhihua steel blast furnace gas slimes characteristics containing higher iron, carbon and zinc.Firstly, physical-chemical property of BF gas slimes was analyzed in the thesis, then the reducing thermodynamics were calculated out, and the kinetics of BF gas slimes was studied. The research has shown that BF gas slimes is easyly reduced at high temperature, which proved that the reduction of BF gas slimes by roasting reduction method is possible in theory. In order to meet the experimental condition of carbon-containing pellets, the palletizing-property of BF slimes was researched.目录摘要 (II)Abstract ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
钢厂废物高炉瓦斯灰的综合利用
钢厂废物高炉瓦斯灰的综合利用摘要:我国工业水平在不断的发展,对于工业中产生的一些产物,我们可以进行合理的利用,尤其是在钢铁炼制的时候,产生的高炉瓦斯灰的合理利用,因为我国在生产钢铁的时候所产生的瓦斯灰占据了世界前列,所以我们要对冶炼钢铁所产生的瓦斯灰做出更好的利用,由于其数量非常大,而且它还可以对我们的环境产生非常不利的影响。
本文就相关高炉瓦斯灰的特点进行探究,利用瓦斯灰制备聚合铝铁的高分子的絮凝剂,达到对瓦斯灰的合理利用,这种不仅能够使得我们节约成本,对废渣进行合理的利用。
关键词:钢厂高炉瓦斯灰无机高分子絮凝剂高炉瓦斯灰在冶炼的过程中产生的一种瓦斯,即是一种高炉的煤气,是一种呈现粉尘状,高温区域进行激烈的反应,能够产生一定的微粒,其重要的成分是碳粒、单质铁以及铁的氧化物。
同时还会出现二氧化硅和氧化铝等固态的物质。
这些都是还可以进行利用的废渣,所以我们在进行钢铁生产的时候,为了能够节约成本,达到废渣的再利用,所以我们在进行生产的时候需要对其进行合理的瓦斯灰利用。
本文就相关瓦斯灰在我国的利用现状以及在利用过程中应该注意的事项进行分析。
针对高炉瓦斯灰的利用方式以及相关杂质的溶出条件进行分析,通过控制化学反应的条件实现水解的聚合反应,通过合成絮凝剂等高分子有机物实现对瓦斯灰的合理利用。
一、我国高炉瓦斯灰的研究现状分析我国的钢铁生产占据了世界的首位,所以采取合理的方案实现高炉瓦斯灰的利用,能够为我国节约大量的成本,获取更多的经济效益,一般来说每生产一吨铁能够产生大约10千克的瓦斯灰,所以根据计算依据铁的产量为1.7%进行计算的时候,全国大概有200万吨的瓦斯灰,因此我国冶炼所产生的瓦斯灰的数量非常巨大,而且其能够为环境带来污染。
所以我们对瓦斯灰的利用上应该采取更加合理的措施,实现瓦斯灰的回收和再利用。
我们一般利用的方式是直接制成水泥,或者是进行粘性土的改造,但是这些的造价非常高,所以我们要采用更加经济有效地方式对瓦斯灰的处理。
高炉瓦斯灰的资源化利用 (1)
高炉瓦斯灰的资源化利用——制备混凝剂的可行性研究高炉瓦斯灰是高炉炼铁产生的排泄物。
在高炉冶炼过程中,铁矿原料所含的锌、铝、铅等杂质在高温条件下被还原并形成蒸汽,与矿石、焦炭、熔剂等粉尘微粒一并随高炉煤气排出,后经湿式或干式除尘系统捕着去除,是钢铁企业主要固体排放物之一。
根据高炉瓦斯灰中含有一定量金属的特性,对其开展资源回收利用的一系列研究是很有必要的。
1 高炉瓦斯灰的组成及特点高炉瓦斯灰的化学组分比较复杂,除了未完全燃烧的炭,还包括铁以及铅、锌、铝、铜、铋、铟、镉等金属及碱金属氧化物。
在高炉冶炼过程中,瓦斯灰的产生量及其化学组分与所用铁原料的成分以及高炉作业条件(风量、风压、炉温等)有很大关系。
2011年,酒钢本部7座高炉产出瓦斯灰高达24.9万吨。
而且我国钢铁产量逐年增长,产生的高炉瓦斯灰总量亦逐年增长,若以铁产量的1.7%计,全国年产瓦斯灰近200万吨。
高炉瓦斯灰中铁的含量最高,其次是碳,二者之和约为45%~65%。
瓦斯灰外形呈灰黑色粉末状,粒度细小,其中小于200目(74μm)的颗粒约占97%~100%,平均粒径仅有20~25μm,而且锌、铜等有色金属主要分布在小于200目的细粒级别中。
由于高炉瓦斯灰的粒径小,密度小,极易飘散于大气中并形成对人体危害性较大的飘尘;若未经处理直接排放到环境中,不仅会对人体造成严重危害,而且其中的锌、铅等重金属在雨水侵蚀下容易进入地下水环境,从而对生态环境系统产生不利影响。
考虑到高炉瓦斯灰主要是由矿物微粒、焦炭粉和熔剂粉尘等组成,且富含铁、碳、铝以及锌等有色金属等,是宝贵的二次资源;如果不能有效利用,不仅对环境造成极大污染,而且造成资源浪费。
因此,研究如何高效、合理地利用高炉瓦斯灰,提高其综合利用价值,是解决钢铁行业固体排放物环境污染问题的关键,与此同时,会带来良好的经济效益和社会效益,实现固体废物的再资源化。
2 高炉瓦斯灰的资源化利用途径目前针对高炉瓦斯灰的处理,国内外主要采取以下四种方法。
冶金固废高炉瓦斯灰资源综合利用可研
冶金固体废弃物(高炉瓦斯灰)资源综合利用可行性研究报告********工程技术有限公司二O一六年六月冶金固体废弃物(高炉瓦斯灰)资源综合利用可行性研究报告总经理:副总经理:技术负责:项目经理:*************工程技术有限公司二O一六年六月编制人员目录第一章总论 (1)1.1 项目简介 (1)1.2 项目提出背景 (1)1.3 高炉瓦斯灰处理工艺 (3)1.4 环保效益 (7)1.5 主要产品 (8)第二章产品方案及市场分析 (9)2.1 氧化锌 (9)2.2硫酸钙 (14)2.3铁精粉 (20)2.4硫化铅/硫化锌 (20)第三章厂址选择 (22)3.1 自然条件 (22)3.2 基础设施 (23)3.3选址优势 (25)第四章原材料供应 (27)4.1 原材料用量 (27)4.2原料供给 (27)4.3仓储管理 (28)第五章工厂技术方案 (30)5.1 工艺简介及工艺流程 (30)5.3总平面布置 (35)5.4 供电 (36)5.5供水 (41)5.6土建 (41)第六章环境影响 (45)6.1 主要污染源、污染物排放量 (45)6.2废弃物处理方案 (46)6.3环境影响预测 (47)第七章安全卫生与消防 (48)7.1 劳动保护与安全措施 (48)7.2消防措施及设施 (49)第八章项目组织机构 (51)第九章项目实施计划 (53)9.1 项目实施进度 (53)9.2 工程招标 (55)第十章投资估算与融资方案 (59)10.1项目基建 (59)10.2投资估算 (59)10.3流动资金 (60)第十一章经济效益分析 (62)11.1运营成本分析 (62)11.3 经济效益分析 (63)11.4 项目投资评价 (64)11.5社会效益 (70)第十二章结论 (70)附图:1.总平面布置图2.工艺流程图图第一章总论1.1 项目简介(1)项目名称:冶金固体废弃物(高炉瓦斯灰)资源综合利用(2)建设规模:年处理瓦斯灰50000吨(3)建设单位:六盘水盛世旭阳商贸有限公司(4)企业类型:有限责任公司(自然人投资或控股)(5)企业地址:贵州省六盘水市钟山区南苑小区55-8号(6)法人代表:杨卫东(7)项目投资:总投资估算5495万元。
高炉瓦斯泥的综合利用
高炉瓦斯泥来源于炼铁过程,细小的尘粒被煤 气带出,通过干法或者湿法除尘,残余的一部分废渣, 它包含的组分比较多,其中占比最大的是铁、锌、碳 等成分。数据表明,生产 1 t 钢,大约有 20 kg 高炉 瓦斯泥的副产物,其中锌含量占比为 10% ~ 20%[1]。 根据中国 2017 年的钢铁产量来算,一年生产 10 亿 t 的钢铁,则瓦斯泥的产量为 2 400 万 t 左右,其中 锌的产量为 240 ~ 470 万 t,相当于开采 3 800 万~ 7 700 万 t 的锌矿石。另外,高炉瓦斯泥含有 15% 左 右 的 碳,30% ~ 40% 的 铁 和 0.005% 的 锗, 铟 含 量 最少,约为 0.03%,还含有少量的镓、钪、镉等有 色金属,混杂有一定数量的碱土金属及碱金属 [2]。 瓦斯泥归类于细小颗粒物(颗粒的直径一般不大于
0.074 mm,> 0.074 mm 的有 20% ~ 50%)、密度特 别小(其中堆密度< 0.5 g/cm3),水分蒸发后容易产 生灰尘,造成大气环境污染。
研究表明,高炉瓦斯污泥中,Fe 的主要存在形态 是 Fe2O3 或 Fe3O4,主要赋存于假赤铁矿和包埋在里面 的磁铁矿中,总铁含量占比为 30% ~ 40%,它与碳在 高温下反应,并还原为铁,在转炉中可促进难熔物质 的熔融,进而催生炉渣流动,其中的氧化钙、氧 25% 的高密 度焦炭;氧化锌和铁酸盐固溶体含量受生产条件的影 响,生产原料及工艺的不同都会引起物质含量的不同, 一般富集在较细的颗粒中,最高含量至少为 15%[3]。
对于瓦斯泥处理与处置中,综合利用已经有一 定的研究。随着我国经济发展的飞跃,金属材料的市 场逐渐扩大,引发能源、资源等一系列严重问题,先 发展还是先保护引发争议,阻碍了我国经济和社会发 展的进程。提出和完善高炉瓦斯灰(泥)的综合利用 技术,不仅可以避免资源的浪费,还能改善环境状况。
