(完整版)含锌炼铁烟尘综合利用技术
钢铁企业含锌除尘灰的降害处置及资源化利用
230管理及其他M anagement and other钢铁企业含锌除尘灰的降害处置及资源化利用石勤学（河南安钢泽众冶金设计有限责任公司，河南 安阳 455004）摘 要：钢铁企业在生产过程中会产生大量的除尘灰，原料场和烧结环境除尘灰一般采用内部自循环利用，炼铁工序的重力除尘灰、出铁场除尘灰、矿槽除尘灰由于有害元素少，一般也是直接返回原料场或烧结配料室循环利用。
而烧结机头除尘灰、高炉煤气干法除尘灰、部分炼钢除尘灰由于含有大量的钾、钠、锌等有害元素，如果直接循环利用，会对正常生产造成严重影响，例如锌在高炉内富集会造成高炉上部结瘤，炉墙涨裂，甚至堵塞煤气管道，严重影响高炉生产顺行和长寿，而钾、钠在高炉内富集，会催化焦炭的气化反应，加剧烧结矿还原粉化，引起球团矿异常膨胀，破坏高炉内衬，最终导致料柱透气性下降，煤气流分布失调，给高炉的长寿高效带来不利的影响。
因此，对于这些除尘灰必需进行降害处理后才能循环利用。
由于这些除尘灰产生生产工序不同，其成分组成和性质差别很大，需分别选择合适的工艺路线进行处理。
关键词：除尘；降害处理；资源化利用中图分类号：X757 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）16-0230-2收稿日期：2020-08作者简介：石勤学，男，生于1966年，汉族，河南林州人，本科，高级工程师，研究方向：冶金设计，冶金工艺。
为了去除灰中的有害元素钾、钠，一般采用水洗工艺，即先将除尘灰与水充分搅拌，使得钾、钠元素溶解在水中，经压滤机对浆液压滤进行固液分离，压滤渣经干燥后返回烧结工序循环利用，滤液经蒸馏结晶获得氯化钾、氯化钠晶体作为产品外销。
而为了去除除尘灰中的有害元素锌,一般采用转底炉工艺或回转窑工艺，将除尘灰加热到1000-1200℃高温，其中的锌呈气态随烟气排出过程中慢慢冷却，生成氧化锌，经回收后作为产品外销，而转底炉的金属化球团或回转窑尾渣则返回炼钢炉或高炉循环利用。
1 除尘灰化学成分组成下表为某800万吨/年生产规模钢铁企业部分除尘灰的产生量和化学成分组成。
利用钢渣、炼铁除尘灰生产氧化锌
的有 色金 属 蒸 气 等 ， 总 量 约 是 铁 产 量 的 １ ～ 其 ％
作者简介 ： 陈洪霞（ ９３一） 女 ， １６ ， 山东省莘县人 ， 助理工程 师 ， 主要从 事环境保护工作 。
第６ 期
利 用 钢 渣 、 铁 除 尘 灰 生 产 氧 化锌 炼
第３ ６卷 第 ６期 ２１ ００年 １ ２月
包
钢
科
技
Ｖｏ． ６， １３ Ｎｏ． ６ Ｄｅ ｅ ｅｒ ２ ０ ｃ ｍｂ ， ０１
Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｌｇ ｆＢａ ｔｕ Ｓｔｅ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎｏｏ ｙ ｏ ｏｏ ｅ ｌ
利 用钢 渣 、 炼铁 除尘灰 生 产 氧化 锌
解 决环境 污染 问题 还 可节 约 资源 ， 得 一定 的经 济 取 效 益 。某 公 司就是利 用周边 地 区较发 达 的钢铁行业 产 生 的钢 渣和炼 铁瓦斯 灰 （ ） 泥 生产 氧 化锌 ， 而实 从 现 了循环经 济和 资源 的再生利 用 。
度增长 ， 综合 利用 率 约 为 ４ ％ ， 中钢 渣 １７亿 ｔ ５ 其 ． ， 平 均利用 率为 ２ ％ ； ４ 高炉渣 ３７亿 ｔ平 均 利用 率 为 ． ，
钢 铁行业 是 高 能耗 、 污染 的行 业 。我 国 的钢 高 铁产量居 世 界 第 一 ， 产量 逐 年 递 增 ，０ ９年 钢 铁 且 ２０ 产量 ５ ６ ８ ｔ同 比增长 １． ％ ， ．７ 亿 ， ３ ５ 冶炼 废 渣产 量 约
为 ２ ２亿 ｔ ． 。我 国冶金 废渣 的产 量 以 １ ％ 以上 的速 ０
照 国家鼓励 对三废 的综合 利 用 的 政策 ， 于 钢铁 行 对
业 产生 废渣进 行开 发利用 十分必 要 。
１ 冶金 渣 的资 源 化及 成 分
金属冶炼废渣的资源化利用与综合利用
材料性能
通过合理的配方和工艺控制，制备出 的复合材料性能可达到或优于传统材 料，满足建筑和工程应用的要求。
制备功能材料
制பைடு நூலகம்功能材料
金属冶炼废渣经过特殊处理后， 可以制备成具有特定功能的材料
，如透水砖、陶瓷材料等。
材料特性
这些功能材料具有优异的物理和化 学性能，如高强度、耐腐蚀、隔热 等，可广泛应用于环保、化工、能 源等领域。
提取方法
包括磁选、浮选、重选、化学浸出等方法，根据不同金属的物理化 学性质选择合适的提取方法。
提取工艺
涉及破碎、磨细、分选等工艺过程，提取过程中需注意环境保护和资 源化利用。
制备复合材料
制备复合材料
应用领域
金属冶炼废渣可以作为原料制备复合 材料，如混凝土、砖瓦等建筑材料， 实现废渣资源化利用。
可用于建筑、道路、水利等工程领域 ，降低工程成本并减少对自然资源的 依赖。
通过技术创新和应用范围的扩大 ，未来金属冶炼废渣的资源化利 用与综合利用成本将逐渐降低。
技术发展建议
01
02
03
加强科研投入
政府和企业应加大对金属 冶炼废渣资源化利用与综 合利用领域的科研投入， 推动技术创新。
推广先进技术
对于已经取得良好应用效 果的先进技术，应积极推 广应用到更多领域。
建立技术标准
直接作为冶金炉的熔 剂或配料，以替代部 分或全部原料。
作为混凝土骨料或砂 浆骨料，用于生产混 凝土、砂浆等建筑材 料。
有价组分回收
通过磁选、浮选等物理或化学 方法，回收废渣中的有价金属 元素，如铁、锌、铜等。
对废渣进行高温熔炼，提取其 中的有价金属元素，如金、银 等。
利用废渣中的有价组分制备功 能性材料，如利用含铁废渣制 备磁性材料、利用含锌废渣制 备锌系复合材料等。
高炉含锌烟尘还原挥发处理技术
项 目来 源 ： 州省 “ 一 五 ” 会 发 展 科 技项 目。 贵 十 社
次为 硅 酸 锌 （ ｎ ・ＳＯ ） 铁 酸 锌 （ ｎ ・ ｅ０ ） ＺＯ ｉ ， Ｚ Ｏ Ｆ （ 刘建 辉等 ，０ ８ 。根据 相关 文献 中有 关 ｃ还原 铁 ２０ ）
锌 铅 氧化物 反应 的热力 学计算 以及 含锌 烟尘 的差热 分 析表 明 ： 氧化锌 还 原 挥 发 反应 在 ｌ０ ０℃ 以上 时 ０ 能够有 效 进 行 （ 建 良等 ，０ ６ 。生 产 中 ， 烟 尘 张 ２０ ） 将 灰 制成 配碳 球 团后 加入 韦 氏炉 ， 预定温 度下焙 烧 。 在
Ｒｅ ｃｉ ｎ ａ ｄ ｌ ｔｌ ａ ｉｎ Ｔｒ ａ ｍ ｅ ｔｏ ｄｕ ｔｏ ｎ Ｖｏａ ｉｉ ｔｏ ｅ ｔ ｎ ｆＺｎ・ ａ ｉ ａ ｔＦｕｒ ａ ｅ Ｄｕ ｔ ｚ ｂｅ ｒｎｇ Ｂｌｓ ｎ ｃ ｓ
Ｇｕ ａ ｇ－ｉｇ Ｇｕ Ｗ ｅ ・ ｕ ｎ Ｗ ｕ Ｊａ ｏＧｕ ｎ ・ ｎ ｐ ｎ・ ａ ｑ ｉｎ
含锌烟尘综合回收利用现状
火法流程还原焙烧法 ：第一步骤为将氧化铅进行有效
208 世界有色金属 2020年 11月上
还 原 ，得 到 金 属 铅 ，第 二 个 步 骤 是 依 照 烟 尘 中 的 其 他 金 属 杂 质 及 铅 的 挥 发 温 度 的 差 异，使 铅 得 到 有 效 回 收。另 外， 铅回收利用过程因温度较多所以会产生一定数量的锰渣， 要对炉内的温度随时进行监测，可以提高金属铅的回收效 率。
现阶段，一些学者已经对烟尘中铟元素的有效回收利用 进行一些研究，薛永健等 [8] 研究过程中，所使用的工艺流程 为中性浸出—低酸浸出—铟水解，所产出的原材料为精铟。 高照国等 [9] 进行中性、酸性浸出氧化锌烟尘，采用多级萃取、 反萃、锌置换的工艺制备海绵铟，对提铟的工艺条件进行探 索，结果表明，在最佳浸出条件下，铟浸出率可达 90.60%， 锌 浸 出 率 为 89.28%。采 用 P204 三 级 逆 流 草 取 工 艺，锢 萃 取率 99.80%。采用盐酸溶液作为反草剂，三级逆流反莘率 99.90%，锌粉置换率 99.50%。但在此实验过程中，如若酸 度过高，反应终了溶液中残留酸量就会过大，中和操作时氧 化钙消耗量大，同时中性浸出渣量大增，使得锌的浸出率较 难提高。
ZHANG Shuang-xue, CHEN Yu-lin, LI Yan-yan, LI Ming-xu, ZHENG Xue-mei*
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｌｉｕｐａｎｓｈｕｉ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉｕｐａｎｓｈｕｉ ５５３００４，Ｃｈｉｎａ）
铟因其具有耐腐蚀、沸点高、较低的熔点等特点，是一 种高性能的金属物质，可以应用于工业生产中 [7]，如金属焊 接、作为靶材原材料。
炼铁厂含锌尘泥中铁、锌、碳分离技术探讨
中 图分 类 号 ： ７ ７ Ｘ ５ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４ ４ ２ （０ ）６ ０ ０ — ３ １０ — ６ ０ ２ １ ０ — ０ １ ０ １
１ 前
言
匀 和 制 粒 困难 ， 重 地 影 响烧 结 透气 性 ， 结 生 产 严 烧 难 以提 高效 率 。此 外 ， 结 不 均 匀 ， 结矿 质 量 也 烧 烧
厂 内循 环使 用 ， 直接 外 排 露 天 堆放 、 埋 或处 理 后 填 填埋 ， 综合 开发 利用等 。
２１ 厂 内循 环使 用 ．
采 用 物理 或化 学方 法 回收其 中的有用 矿 物 ， 将 其尾 矿作 为建 筑 材料 的原 料 ， 方 法虽 属起 步探 索 该 阶段 ， 已取 得 了可 喜 的经 济 效益 。 因此 ， 合 开 但 综
Ｆ ，存在 。锌 的化 合物 在 高炉 内易被 还原 成 ｚ ， ｅ ） Ｏ ｎ
并在 高 温下 气化 进 人煤 气清 洗 系统 ， 中 的大部 分 其 锌 进 入 除尘 灰 。若 除 尘灰 回收 再 利 用 而使 锌 重 新 进入 高 炉 ， 就形 成 了高 炉炼 铁 系 统 锌 的 “ 大循 环 ” ；
填埋 ， 固化 产物 浸 出 物低 于 环 保排 放 标 准 ， 期 热 短
２ 高炉尘 泥 的研究 利用 现状
目前炼 铁 厂 含锌 尘 泥 的处 理 方法 主要 包 括 ：
稳定 性 很好 ， 但是 长期 的稳定性 还 未得 到证 实 。且
堆放 或填埋本 身就是 资源浪费 。
２３ 综合开 发利用 ．
２２ 堆放或填 埋 ．
合 分 离 技术 ， 有 效 控 制锌 对 高 炉 冶炼 的危 害 ， 为 实 现含 锌尘 泥 中铁 、 碳资 源 的循 环利用 提供指 导 。
关于钢铁厂含锌尘泥综合利用的探讨
关于钢铁厂含锌尘泥综合利用的探讨吴瑞琴，王梅菊（新疆八一钢铁股份有限公司制造管理部）摘要：文章分析了钢铁企业含锌尘泥的来源，比较了钢铁工业含锌尘泥的处理工艺。
结合八钢现有的状况提出了回转窑工艺是处理八钢含锌尘泥的最佳途径。
关键词：含锌尘泥；转底炉；回转窑；脱锌中图分类号：X756文献标识码:A文章编号：1672-4224（2021）01-0006-03 Discussion on Comprehensive Utilization of Zinc Containing Dust and Sludge in Iron and Steel PlantWU Rui-qin,WANG Mei-ju(Manufacturing Management Department,Xinjiang Bayi Iron&Steel Co.,Ltd.) Abstract：This paper analyzes the sources of zinc containing dust and sludge in iron and steel enterprises，and compares the treatment processes of zinc containing dust and sludge in iron and steel bined with the current situation of Bayi Steel，it is proposed that the rotary kiln process is the best way to deal with zinc containing dust and sludge. Key words:zinc-bearing dust and sludge；RHF；rotary kiln；dezincification随着钢铁产量规模的增加,排放的大量钢铁废弃物影响到周边的生产及生活环境。
(危)固废中锌金属的回收及利用
理论前沿与综合论坛176（危）固废中锌金属的回收及利用段耀坤，张煜杉，师雄涛，张娜，房津田，唐铖旭（西安建筑科技大学华清学院）摘要：本文通过介绍危固废中锌金属的危害，分析回收锌金属的不同工艺流程，最后阐述回收的锌金属的应用方向。
从而达到对锌金属的回收利用工艺方法的了解，节约了锌金属的成本消耗，也实现了资源循环利用。
关键词：锌金属，回收利用，资源循坏一、（危）固废中锌金属综述目前中国钢铁的含量位于世界第一。
据统计中国在同年所生产的粗钢达到了9.963亿吨，超过了全球粗钢总产量的一半[1]。
在钢铁生产的过程中，由于所用到的原料是矿石，在生产过程中会伴有锌，铋、镉等其他金属出现，所以在钢铁生产中会产生含有其他金属的固体废弃物。
大量固废的产生造成了环境污染和资源浪费。
钢铁厂中含锌的固体废弃物主要来自于烧结、炼铁、电炉炼钢等所产生的粉尘和污泥。
在钢铁生产的过程中含锌的固体废弃物会通过钢铁生产量的增加而增加，这些固体废弃物具有放射性、腐蚀性等毒性危害，并且这些固体废弃物是伴着钢铁生产量的增多而增多，造成固体废弃物难以控制[2]；固体废弃物处理不够的当，会造成严重的环境污染和资源浪费。
固废中锌金属的回收和利用使得了资源得以充分利用，减少了环境污染，钢铁的生产率得以提高。
二、锌金属回收工艺概述现关于回收提取锌的方法主要有湿法提取，火法提取和微生物-氯盐联合浸出法这三种。
湿法工艺回收锌是利用锌金属氧化物与强酸、强碱和氨盐溶液发生反应，将强酸、强碱和氨盐溶液作为溶剂，适当的控制溶剂的温度、压力、酸碱度等条件，将炼锌原料（锌的氧化物）放入其中溶出锌等金属，再利用电解法分离等提取工艺得到锌。
在矿石中含有银的锌渣也可利用浮选法进行处理，故湿法工艺一般可分为酸浸法、碱浸法、氨浸法和浮选法。
酸浸法是利用锌的氧化物可以溶于强酸，使锌在溶液中溶解后再利用电解分离从而得到锌金属。
王超等[3]电炉粉尘回收利用技术回收锌利用此方法，但出现浸出液中铁含量较高，并在浸出液中检测出来自电炉粉尘的卤素元素，对后续的锌的电解极不利产生较高的成本。
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工业固体废物综合利用先进适用技术目录
二十三、含锌炼铁烟尘综合利用技术
1.技术名称：含锌炼铁烟尘综合利用技术
2.技术简介
2.1基本原理
核心专利技术“火法富集-湿法分离多段集成耦合处理高炉炼铁尘技术”，可对含锌尘泥进行彻底的无害化处理，并在环保生产的前提下实现全面的综合回收与循环利用。
经过红河锌联的专利技术处理，含锌尘泥被转化为可用于后期应用的次氧化锌粉，并最终回收出锌、铟、铋等有色金属；含锌尘泥中的铁、碳、氯等物质则被转化为铁精矿、碳精粉、工业盐等工业原料；去除有害杂质后的废渣用于生产环保免烧砖；生产流程的余热可配套余热锅炉生产蒸汽用于湿法过程以实现节能。
整个生产过程实现环保生产，无二次污染，环保完全达标。
2.2工艺路线
①工序包括：火法挥发富集工序、窑渣联合选矿工序、湿法提锌工序、提锌残渣湿法提铟工序、提铟残渣湿法提铋工序、终渣火法熔炼并分离锡铅工序。
②产出产品多达五类九种，即纯金属锭类；粗金属锭类；金属精矿类；能源产品类（碳精粉）；非金属类（建材辅料）。
③使用技术手段多，包括了二套火法冶金技术、三套湿法冶金技术、一套联合联矿技术。
同时合理溶入自主创新技术，使之有机组合，浑然一体，先进适用。
④各道工序基本上均采用成熟、常规、适用的工业设备，并进行合理必要的改进与组合，实现了集成创新。
⑤整套工艺是闭路循环，除火法工序不可避免地（达标）排放烟气外，无废水、固废物的产出与排放。
2.3关键技术
核心专利技术：“火法富集—湿法分离多段集成耦合处理高炉炼铁尘技术”。
3.技术应用情况及典型项目
此技术为红河锌联专利技术，已在该企业建成应用。
回转窑挥发生产线可年处理10万吨高炉炼铁烟尘，同时相应配套建设高氯锌粉湿法提锌，湿法分离提取高纯铟及铅铋，选矿处理回转窑渣回收铁精矿及冶炼产出电铅的生产线。
年可产出锌锭10000t，铅锭2000t，铟锭12t，铁精矿25000t。
典型项目的投资与收益情况见表23。
4.推广前景
此技术可对我国大量的含锌尘泥进行资源化、无害化处理，实现固体废弃物的综合利用，进一步消除环境污染，同时创造经济效益与社会效益，并为有色金属冶炼提供新的再生原料来源，对推进循环经济、节能减排、建立清洁生产模式具有重要的示范作用，对可持续发展有重要的现实意义。