一种含锌铁物料一步回收锌铁方法与流程

专利2026-01-31  18


本发明属于含锌铁物料回收利用,具体涉及一种含锌铁物料一步回收锌铁方法。


背景技术:

1、工业生产中会产出大量液态含锌铁渣或含锌铁冷料,其中铁含量能达到20%~50%,一般对上述含锌铁物料的处理方法包括使用回转窑或烟化炉处理。但使用回转窑处理上述含锌铁物料的时,会出现无法将铁充分回收,获得的含铁产品纯度低,及回转窑结圈严重等问题。使用烟化炉处理上述含锌铁物料时,锌的回收效果较好,但大量铁会残留在尾渣中,无法有效回收。现有技术中,还有将含锌铁物料先进行反应,再进行浮选的方法,但该做法工艺流程较长,添加剂使用量高,总体成本较高。


技术实现思路

1、因此,本发明的目的在于提供一种含锌铁物料一步回收锌铁的方法,该方法能通过较短的工艺流程充分回收含锌铁物料中的锌以及铁,获得的含铁产品及含锌产品纯度较高,可对含锌铁物料进行充分的利用。

2、为此,本发明提供了如下技术方案。

3、本发明提供一种含锌铁物料一步回收锌铁方法,使用侧吹熔池熔炼炉处理含锌铁物料,包括如下步骤:向含锌铁物料熔池中加入造渣剂、还原剂,并喷吹富氧空气和燃料,在熔池中进行冶炼,得到铁水、尾渣、烟尘和烟气;控制熔渣中二元碱度cao/sio2为0.3~1.2;所述烟尘中含有的金属包括锌;所述侧吹熔池熔炼炉包括第一喷枪、第二喷枪,所述第二喷枪设置在炉膛中,位于熔池以上,距离熔池表面5~1000mm,用于使烟气中的可燃气体燃烧;所述第一喷枪设置在熔池中的熔渣层。

4、可选的,出侧吹熔池熔炼炉的烟气中,以摩尔量计算,co占co和co2之和的0.1%~60%。

5、本发明提供的含锌铁物料一步回收锌铁方法中,通过熔池气氛和炉膛气氛的灵活调控,可适用于不同的还原度需求及补热方式,还能通过燃料及还原剂用量的微调控制最终铁水中的含碳量。

6、可选的,控制熔渣中二元碱度cao/sio2为0.8~1.2。

7、可选的,所述第二喷枪设置在炉膛中,位于熔池以上,距离熔池表面100~500mm。

8、和/或,所述还原剂包括固态还原剂和/或气态还原剂;可选的,所述固态还原剂的质量为含锌铁物料质量的16%~25%;可选的,所述气态还原剂与所述含锌铁物料中锌铁摩尔量之和的摩尔比为1~1.5:1。

9、可选的,冶炼温度为1400~1600℃;可选的,所述冶炼温度为1450~1500℃。

10、可选的,出侧吹熔池熔炼炉烟气的温度比熔池温度高150~250℃。

11、可选的,所述还原剂、造渣剂通过第一喷枪和/或侧吹熔池熔炼炉顶的加料口加入。

12、可选的,还使用所述第一喷枪还向侧吹熔池熔炼炉中加入所述燃料、富氧空气;可选的,第一喷枪向侧吹熔池熔炼炉中加入的富氧空气中氧气的体积百分数为50%~100%;进一步可选的,第一喷枪向侧吹熔池熔炼炉中加入的富氧空气中氧气的体积百分数为80%~100%。

13、可选的,使用所述第二喷枪向侧吹熔池熔炼炉中加入富氧空气;可选的,第二喷枪向侧吹熔池熔炼炉中加入的富氧空气中氧气的体积百分数为21%~100%;进一步可选的,第二喷枪向侧吹熔池熔炼炉中加入的富氧空气中氧气的体积百分数为60%~90%。

14、可选的,还包括将所述烟尘和烟气和分离的步骤;可选的,使用除尘的方法分离烟尘和烟气;进一步可选的,所述除尘包括电除尘、布袋除尘中的至少一种。典型非限定地,烟气中co浓度高时,使用布袋收尘;烟气中co浓度低时,同时使用电收尘和布袋收尘。

15、可选的,出侧吹熔池熔炼炉的烟尘和烟气经燃烧以回收余热,和/或经除尘后作为燃料,和/或经除尘后分离得到co作为燃料。

16、可选的,所述富氧气氛中的氧气体积百分数为30%~100%。

17、可选的,所述含锌铁物料包括含锌铁液态物料和/或含锌铁冷态物料。

18、可选的,所述烟尘中含有的金属还包括银和/或铟。

19、可选的,所述造渣剂包括石灰石、生石灰、白云石、煅烧白云石、石英石、石英中的至少一种;可选的,所述造渣剂为石灰石、生石灰中的至少一种。

20、可选的,所述还原剂包括煤、焦炭、生物质还原剂、石油焦、氢气、焦炉煤气、煤制气、高炉煤气中的至少一种;可选的,所述还原剂为煤粉、焦炭、生物质还原剂中的至少一种;其中,生物质还原剂包括木炭、竹炭、秸秆纤维等。

21、可选的,所述燃料包括煤粉、天然气、煤制气、焦炉煤气、高炉煤气、煤制气、石油焦、焦炭中的至少一种。

22、可选的,所述第一喷枪在熔池中铁水表面以上10~1000mm。

23、可选的,所述第一喷枪的数量为1~100根。

24、可选的,所述第二喷枪的数量为1~100根。

25、本发明提供的含锌铁物料一步回收锌铁方法中,得到的铁水可直接用于炼钢,烟尘可用于含锌产品的制备或其他相应有价金属的制备,烟气能用作燃料,尾渣能满足高值建材成分,可作为建材使用,整个回收方法中不会产生废弃物料。

26、本发明提供的含锌铁物料一步回收锌铁方法中,典型非限定地,在侧吹熔池熔炼炉的熔池距离底部10~300mm的高度设置放铁口,熔渣层下部设置放渣口,生成的铁水及尾渣可间断排放也可通过虹吸装置连续排放,放铁口可设置1~9个,放渣口可设置1~9个;还可在侧吹熔池熔炼炉后端设置前床,促进渣铁的深度分离。

27、本发明的有益效果有:

28、本发明提供的含锌铁物料一步回收锌铁方法,使用侧吹熔池熔炼炉处理含锌铁物料,包括如下步骤:向含锌铁物料熔池中加入造渣剂、还原剂,并喷吹富氧空气和燃料,在熔池中进行冶炼,得到铁水、尾渣、烟尘和烟气;所述烟尘中含有的金属包括锌;所述侧吹熔池熔炼炉包括第一喷枪、第二喷枪,所述第二喷枪设置在炉膛中,位于熔池以上,距离熔池表面5~1000mm,用于使烟气中的可燃气体燃烧;所述第一喷枪设置在熔池中的熔渣层。该方法仅通过一步冶炼,能同时充分回收含锌铁物料中的锌、铁及其他有价金属,锌回收率超99%,铁回收率超90%。第二喷枪设置在炉膛中,位于熔池以上,距离熔池表面5~1000mm,用于使烟气中的可燃气体燃烧,一方面是为了给熔池补热,另一方面,这样还可以帮助所挥发出的锌迅速氧化为金属氧化物,避免锌金属单质因熔点低而在烟道中凝固粘结,从而提高锌的回收率。使用侧吹熔池熔炼炉进行处理,侧吹熔池熔炼炉中熔池的翻滚可以促进含锌铁物料、造渣剂、还原剂之间的快速反应,提升整体效率。



技术特征:

1.一种含锌铁物料一步回收锌铁方法,其特征在于,使用侧吹熔池熔炼炉处理含锌铁物料,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的含锌铁物料一步回收锌铁方法,其特征在于,出侧吹熔池熔炼炉的烟气中,以摩尔量计算,co占co和co2之和的0.1%~60%;

3.根据权利要求1或2所述的含锌铁物料一步回收锌铁方法,其特征在于,冶炼温度为1400~1600℃;可选的,所述冶炼温度为1450~1500℃;

4.根据权利要求1至3任一项所述的含锌铁物料一步回收锌铁方法,其特征在于,所述还原剂、造渣剂通过第一喷枪和/或侧吹熔池熔炼炉顶的加料口加入;

5.根据权利要求1至4任一项所述的含锌铁物料一步回收锌铁方法,其特征在于,还包括将所述烟尘和烟气分离的步骤;可选的,使用除尘的方法分离烟尘和烟气;进一步可选的,所述除尘包括电除尘、布袋除尘中的至少一种。

6.根据权利要求1至5任一项所述的含锌铁物料一步回收锌铁方法,其特征在于,出侧吹熔池熔炼炉的烟尘和烟气经燃烧以回收余热,和/或经除尘后作为燃料,和/或经除尘后分离得到co作为燃料。

7.根据权利要求1至6任一项所述的含锌铁物料一步回收锌铁方法,其特征在于,所述富氧气氛中的氧气体积百分数为30%~100%;

8.根据权利要求1至7任一项所述的含锌铁物料一步回收锌铁方法,其特征在于,所述造渣剂包括石灰石、生石灰、白云石、煅烧白云石、石英石、石英中的至少一种;可选的,所述造渣剂为石灰石、生石灰中的至少一种;

9.根据权利要求1至8任一项所述的含锌铁物料一步回收锌铁方法,其特征在于,所述第一喷枪在熔池中铁水表面以上10~1000mm。

10.根据权利要求1至9任一项所述的含锌铁物料一步回收锌铁方法,其特征在于,所述第一喷枪的数量为1~100根;


技术总结
本发明属于含锌铁物料回收利用技术领域,具体涉及一种含锌铁物料一步回收锌铁方法。该方法使用侧吹熔池熔炼炉处理含锌铁物料,包括如下步骤:向含锌铁物料熔池中加入造渣剂、还原剂,通过一次风喷枪喷吹富氧空气和燃料,在熔池中进行冶炼,得到铁水、尾渣、烟尘和烟气;控制熔渣中二元碱度CaO/SiO2为0.3~1.2;所述烟尘中含有的主要成分包括锌氧化物;所述侧吹熔池熔炼炉包括第一喷枪、第二喷枪,所述第二喷枪设置在炉膛中,位于熔池以上,距离熔池表面5~1000mm,用于使烟气中的可燃气体燃烧;所述第一喷枪设置在熔池中的熔渣层。该方法仅通过一步冶炼,能同时充分回收含锌铁物料中的锌、铁及其他有价金属。

技术研发人员:郭亚光,代文彬,苟海鹏,张阁,陈学刚,许良
受保护的技术使用者:中国恩菲工程技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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