钢铁企业粉尘综合利用技术研究

简要分析了钢铁企业粉尘对生产的影响和目前相对成熟的除尘灰处理加工方式,并以国内某钢铁企业除尘灰的利用情况为例,研究除尘灰产生数量、除尘灰成分、除尘灰利用结果。研究结果显示:通过外销有害元素高的除尘灰以及控制进厂炉料有害元素含量,该钢企烧结、球团的生产指标达到了预期效果,高炉有害元素负荷得到了有效的控制。     

除尘灰中微量有害元素的富集形态研究

为解决高炉有害元素对炼铁系统的危害,结合国丰炼铁系统的烧结、高炉除尘灰SEM、EDS、XRD、面扫描分析,得出以下结论：烧结机尾除尘灰及高炉重力除尘灰的有害元素含量较少,可直接应用到烧结生产中;而烧结机机头除尘灰含有害元素K、Cl、S,并且烧结矿中K与Cl元素几乎都以KCl形式存在,高炉除尘灰有害元素较为复杂,其有害元素存在形式多为絮状结晶,且以Zn形核长大为主,K、Cl形成KCl粘附于絮状晶体上,S也几乎全部集中在絮状晶体中。烧结机头除尘灰及高炉布袋除尘灰必须经过处理才能再次应用到烧结生产中。     

烧结除尘灰资源化利用新进展

介绍了烧结除尘灰的来源、成分、分类,以及目前对烧结除尘灰(尤其是机头除尘灰)的资源化利用方式。综合分析认为:未来烧结除尘灰的资源化利用应以分类处理为主,对于有害元素含量较高的机头除尘灰(尤其是末端电场除尘灰)应分离提取其中的K、Pb等元素,制备高附加值产品;而机尾和环境除尘灰宜返回烧结利用其中的铁。     

包钢高炉除尘灰中有害元素分析研究

利用LS230激光粒度分析仪,检测了各级高炉煤气除尘灰及出铁场环境灰的粒度并获得了灰尘粒度分布;利用化学分析法对重力灰、旋风灰、布袋灰和环境灰中碱金属氧化物K₂O、Na₂O及其他有色金属元素Pb、Zn、As、Sn质量分数进行了分析测定,研究了有害元素在各级除尘灰及环境灰中的分布规律。研究结果表明:煤气除尘灰中重力灰粒度最大,有害元素质量分数最少,只有1.94%;布袋灰粒度最小,有害元素质量分数最高,为15.79%;环境灰粒度较各级煤气除尘灰均小,所含有害元素质量分数较少,为1.02%。说明高炉煤气除尘灰粒度越小,所含有害元素越多,布袋灰有害元素脱除是有害元素处理和回收利用的重要途径。     

烧结机头、高炉布袋除尘灰回用技术探讨

通过对烧结机头除尘灰、高炉布袋除尘灰特性及处置现状分析，探讨影响该类除尘灰回用的制约因素，研究从除尘灰中提取Zn、K、Na等有价元素的关键技术。结合现有高碱金属含量除尘灰水洗提盐、高锌含量除尘灰火法、湿法提锌、含铁尘泥电弧炉还原技术案例，评估其优缺点，提出针对高碱金属含量烧结机头除尘灰、高锌金属、高碱金属含量高炉布袋除尘灰综合利用技术方案，方案实施后经处理的除尘灰可回用于烧结，生产的Zn、K、Na产品可对外销售，在产生可观的经济效益的同时解决了土地占用、环境污染问题。     

烧结机头除尘灰特性及资源化利用进展

介绍了烧结机头除尘灰的特性以及目前针对烧结机头除尘灰的的利用方法,分析了各种利用方法的利弊,对未来烧结机头除尘灰的利用提出了展望。即先利用烟气循环工艺对烧结机头除尘灰进行减量化,再结合钢厂的实际情况,采取优化原料结构降低除尘灰中有害元素含量,回用烧结、分离有害元素制备肥料等高附加值产品及金属化球团等方式,实现其经济合理的再循环利用。     

2500m~3高炉布袋除尘灰铁水热融化回收试验

文章介绍了在高炉出渣出铁过程中进行的布袋灰熔化试验。试验表明利用高炉渣铁物理热处理含铁布袋除尘灰,可以解决除尘灰对环境的污染问题,能有效回收除尘灰中的铁元素,而且不影响高炉的正常生产运行。     

酒钢铁前系统氯元素迁移行为

铁前系统氯元素迁移行为对高炉氯负荷及高炉原燃料冶金性能、煤气管道系统、TRT发电系统、热风炉耐火材料等具有重要影响。高炉大型化、集约化发展趋势日益显著，大容积高炉占比逐年提高，氯元素侵蚀给企业带来较大经济损失。为了理清高炉中氯元素的来源和排出途径，明晰氯元素的侵蚀机理，将铁前系统作为整体，研究氯元素的迁移路径，为降低高炉氯负荷及其对高炉和附属系统的危害提供理论依据十分必要。以酒钢某高炉为研究对象，对选矿、烧结、高炉3个工序所使用及产出的物料进行取样，采用离子色谱法对样品氯含量进行检测。通过氯元素平衡分析计算发现，选矿工序中的黑沟矿带入了大部分的氯元素；在烧结工序中自产精矿带入的氯元素占大部分；而在高炉系统中含铁炉料是酒钢高炉氯元素的最大来源，其次是焦炭和煤粉。高炉系统中的氯元素除了高炉煤气带出外，其余布袋灰带出氯元素的比例也较高。针对酒钢高炉的氯负荷现状，从源头上降低氯元素进入到选矿工序、烧结工序和高炉系统的量，通过喷吹低氯含量的煤粉和配加低氯含量的焦炭来限制高炉中氯元素的入炉负荷，在烧结工序对除尘灰的氯元素进行脱除，并降低氯元素在高炉内的循环富集，可大大减轻氯元素给高炉及其附属设备带...     

厂间循环物资在烧结系统的综合使用优化

安钢烧结系统使用的厂间物资有高炉重力除尘灰、运焦线除尘灰、焦化除尘灰、炼钢除尘灰以及新增的脱硫脱硝系统产生的活性炭粉。各类含碳厂间物资的使用存在使用方式粗放、搭配不科学的问题。通过加强各类厂间物资的成分化验,根据产生量、有害元素含量和性状,按照各烧结系统不同的工艺条件和高炉的要求进行分配和搭配,采用更加科学有效的配加方式,既满足了烧结生产稳定性的要求,又满足了不同高炉对不同烧结系统烧结矿质量和有害元素的控制要求,达到资源合理利用的目的。     

转炉除尘灰的循环利用技术和应用

转炉炼钢过程中会产生大量有害烟尘,经现代化的环保除尘设备处理回收后,可以得到粒度细小且含铁料高的除尘灰。通过采取一定的技术措施,成功开发出符合转炉使用的除尘灰压块。经炼钢转炉现场使用证明除尘灰压块具有良好的冷却和化渣效果,可以替代铁皮球、渣钢和铁矿石,实现了转炉除尘灰的"全闭路"综合利用。     

钢铁粉尘与高氯飞灰协同脱除有害元素的试验

 针对钢铁厂难处理粉尘有害元素含量高而制约其资源化利用的问题,以转炉泥为研究对象,通过卧式管炉模拟高温处理工艺生产条件,研究了转炉泥单独焙烧时有害元素的脱除特征,焙烧过程可脱除部分K、Na、Zn、Pb,但因氯低导致氯化挥发的脱除率低、焙烧温度高。针对此问题,将高氯垃圾飞灰配入转炉泥进行协同处置,以强化有害元素的脱除。研究表明,当飞灰配入量为28%时,焙烧温度可以降至1 100 ℃,且K、Na、Pb、Zn、Cl的脱除比例分别从61.32%、46.65%、36.09%、10.99%、77.06%提高到97.93%、68.96%、87.91%、59.76%、93.79%,焙烧过程主要为固相反应,无明显液相生成。在转炉泥和飞灰的混合料中适当配入碳粉,提供一定的还原性气氛,还可进一步提高有害元素的脱除比例,当配碳量为6%时,Pb、Zn脱除率提高到94.10%、67.94%,继续提高至10%时,Pb、Zn脱除率达到95.84%、94.74%。通过协同处理,不仅能够实现钢铁粉尘中有害元素的高效分离和富集,而且还能获得具有利用价值的固态铁渣,并可为飞灰无害化提供新的途径。     

含锌电炉粉尘水浸处理-真空碳热还原工艺

根据国家对绿色冶金的倡导,对如何高效无污染回收含锌电炉粉尘中的金属锌及K、Na元素进行研究,采用水浸预处理回收粉尘中K、Na元素,再进行真空碳热还原回收金属锌。试验结果表明,水浸最佳方案为固液比为1∶10(g/ml)、搅拌速度为300 r/min、水浸时间为70 min。此条件下,K元素浸出率达91.09%,Na元素浸出率达85.68%。通过FactSage 8.0软件模拟真空碳热还原电炉粉尘在不同含碳条件下热力学行为,并结合前期探索试验表明,水浸渣添加质量分数为10%的焦炭、还原温度为950 ℃、保温时间为60 min的条件下进行真空碳热还原试验可有效分离Fe、Zn元素,获得金属锌锭(Zn质量分数为98.15%)及高品质铁精粉(Fe质量分数为61.93%)。     

马钢含铁尘泥综合利用研究与实践

钢铁行业是固体废弃物产生大户,一般每生产1 t钢约产生600 kg的固体废弃物,其中尘泥产生比例约占钢产量的5%～8%。一直以来,马钢非常重视固体废弃物的处理及综合利用,并将固体废弃物减量化、无害化和资源化作为内部生产管理的重要目标。介绍了马钢近年来在含铁尘泥方面开展的研究工作及综合利用实践,马钢在对含铁尘泥分类的基础上,建成了转炉OG泥管道输送返烧结资源化利用系统、低锌含铁尘泥强力混合造堆综合利用系统、转底炉及回转窑联合处理含锌尘泥系统,全部综合利用了内部产生的各种含铁尘泥,每年可相应减少约17.8万t的CO2排放量、降低30万t的新水消耗量,同时回收了大量的铁、锌、钙、镁等有价元素,在取得显著社会效益的同时,也获得了丰厚的经济回报。     

冶金尘泥复合球团自还原脱锌研究与实践

 冶金固废资源化利用是21世纪钢铁行业面临的重大课题,脱除冶金固废中有害元素并回收有益元素成为了其中的关键技术。提出了一种全新的冶金固废提铁脱锌技术,将冶金尘泥制成双层结构的复合球团,并进行了复合球团自还原微爆裂试验研究和工业应用试验。结果表明,将复合球团加入到铁水罐中,取得了良好的还原效果,利用铁水罐余热和铁水的热能预热复合球,致使复合球团产生自还原并发生微爆裂反应,从而为还原反应提供更多的反应界面、更佳的动力学和热力学条件,实现了含铁、锌尘泥的高效综合利用。     

基于干法除尘灰返回转炉的应用实践

为了提高冷固球团返回转炉中的利用效率和降低冶炼原料成本,分别对除尘灰原料和生产工艺、冷固球团的生产以及冷固球团在转炉的应用实践3部分内容进行分析。研究结果表明,干法除尘灰含铁量较高,其中粗灰的含铁量最高可以达到89.94%,可选用淀粉胶作为生产冷固球团的黏结剂;冷固球团成型的关键之一是加入适量的水进行消化,实际生产中应控制加水量为5%~7%、消化时间为8~12 h。通过实践证明,冷固球团加入转炉后具有明显的冷却和化渣效果。通过冷固球团的使用效果研究表明,冷固球团能减少副原料消耗和提高金属使用率,一年可以增效益4 903.64万元。     

烧结机头电除尘灰资源化再利用

 目前,中国各大钢厂烧结机头除尘灰均存在不同程度的碱金属和重金属超标现象。很多企业将这部分固废直接返回烧结使用,致使有害元素循环富集,严重影响除尘效率、烧结矿质量以及高炉的顺行。提出了一种机头电除尘灰资源化方法,采用水浸、磁选、过滤、蒸发等工艺,去除其中的有害元素,并开发出二次提纯结晶的方法,将KCl质量分数由93.0%提高到99.8%,成倍地增加了其经济价值,为烧结机头除尘灰资源化处理提供了新的路线。     

高温熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定含铁尘泥中5种有害元素

准确、快速地测定含铁尘泥中有害元素,对含铁尘泥节能降废项目研究及综合利用有着重要的指导意义。实验针对含铁尘泥试样因含碳量高,导致常规酸溶解方法如果不增加除碳步骤则很难完全分解试样的问题,采用高温熔融法将试样制成熔融液后倾倒于稀酸中溶解的方法,解决了碳含量高难溶解的问题。采用四硼酸锂-碳酸锂混合熔剂在高温下将试样熔融,熔融液高温倾倒于稀酸中制成澄清溶液,由于骤冷,试样炸裂成微小玻璃珠,无迸溅,操作简单,使得后续溶解过程快速完成,从而建立了电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)测定P、Pb、K、Na、Zn共5种有害元素的方法。按照实验方法测定含铁尘泥中P、Pb、K、Na、Zn,测定值的相对标准偏差(RSD,n=9)在1.4%～5.7%之间,加标回收率在96%～110%之间。研究结果表明方法能够满足含铁尘泥样品中5种元素的定量分析要求。     

含锌含铁尘泥处理技术研究

建立资源节约型、环境友好型企业已成为经济可持续发展的必要前提,钢铁厂含锌含铁尘泥处理技术的开发与研究对促进钢铁企业节能降耗具有重要意义.对宝钢来说,每年产生150万t左右的含锌含铁尘泥,如何高效地回收其中的有益元素,去除有害元素,是当前面临的一项紧迫任务.本文通过比较目前业已成熟的转底炉和竖炉两大工艺,为宝钢今后处理含铁含锌尘泥工艺方案的选择提供了思路.