钢铁尘泥的利用与展望

2019年04月30日

钢铁企业生产过程产生大量以铁元素为主要成分的粉尘、污泥,叫做尘泥。钢铁尘泥是钢铁行业固废的重要组成部分,尘泥中主要含有铁、碳、锌、钾、钠等等元素。直接排放会污染环境,有价元素也并没得到好的利用好。钢铁企业提出火法与湿法结合的形式是未来尘泥处理的主要方式。钢铁企业含铁尘泥主要来自烧结、球团、高炉、转炉和轧制等各工序的除尘和废水治理工艺,一般总铁质量为30-70%,同时含有一定质量分数的碳和有害元素。尘泥中的铁质量分数很高。尘泥回收处理主要目的是去除有害元素与杂质,得到铁质量分数较高且品位较高的炼铁原材料,重返钢铁冶炼过程。

钢铁尘泥的特性

钢铁冶炼过程各工序产生的粉尘与污泥因工序特点不同而表现出性质差异较大,具体表现在化学成分、堆密度和粒度等等方面。尘泥中还有质量分数较高的锌、钾、钠等元素,这些元素是对于高炉冶炼有害的在世,但其本身是有利用价值的。不利用会对环境污染,造成资源浪费。针对不同类型的尘泥,采用不同资源化利用回收的方式,既有效处理含铁尘泥,又可获得附加值高的副产品。

钢铁尘泥资源化利用方法

烧结法

 烧结法是将钢铁冶炼过程产生的含铁尘泥作为部分烧结原料返还烧结工序的一种简单方法。烧结法可回收利用尘泥中的铁、碳、钙元素,一定程度实现了对钢铁尘泥资源化的处置。烧结工序要求原料的化学成分稳定、粒度的组成俊园。钢铁尘泥种类多,化学成分、粒度、水分存在差异,加入钢铁尘泥之后的混合料无法达到烧结配料精确配比与均匀混合的要求,进而影响烧结矿的化学成分和碱度,会造成生产波动,不利于高炉稳定运行。混合料中配入粒度过细的粉尘会恶化料层透气性,造成烧结矿质量与产量的下降。烧结矿品位的降低会造成高炉焦比升高、铁水量降低。烧结工序对含铁尘泥中不好的元素去除效果较差,这些元素富集在高炉里,会导致高炉结瘤。针对含铁尘泥粒度较细、配入烧结原料造成料层透气性差的情况,采用小球烧结法克有效改善烧结性能变差的情况。烧结法处理含铁尘泥。虽取得一定效果,但含铁尘泥中锌、钾、钠等等有价元素并未得到回收,造成大量资源浪费的情况。于是烧结法并不是一条处理钢铁尘泥的长久之路。

球团法

球团法是将含铁尘泥作为部分球团原料与其他原料通过混合造球后返还高炉炼铁的一种方法。球团法具有投资适中、可利用钢铁厂现有竖炉或链篦机-回转窑进行干燥焙烧、可配入粒度极细的尘泥、减少球团原材料用量等的优点。原料粒度及粒度组成、亲水性、水分都会影响矿粉的成球性能。在配入部分含铁尘泥后,需要注意以上的几点。将钢铁尘泥配入球团的实验中,得少量配加炼钢污泥与炼钢细灰可减少膨润土的消耗,配加少量氧化铁粉不影响球团矿的性能,且提升球团矿的品位,唐钢竖炉球团将铁精矿水分控制在8.5%以内,添加8%的炼钢污泥,球团矿使用量提升0.8-1.0%,膨润土使用量降低1.5%,方法应用于生产中。冷固球团法是将含铁粉尘与还原剂、含铁尘泥球团粘结剂,小球经过室内外养生固结后直接返还高炉冶炼。

粉尘喷吹法

粉尘喷吹法是将钢铁粉尘同煤粉以适当的比例喷入高炉、实现含铁、碳粉尘循环利用的一种方法。粉尘喷吹法具有减少喷吹原料以降低成本、充分利用粉尘中的铁、碳元素等优点。除尘灰与煤粉一同喷入高炉利用方法存在扬尘更加严重、喷吹量不可控、易造成煤操作中断等缺点。所以粉尘喷吹法因其技术要求过高、处理粉尘量有限等缺点,该方法受到一定限制。

物理法处理工艺

物理法处理工艺主要有磁性分离法、机械分离法和水力旋流脱锌法。磁性分离法是利用各种矿物磁导率不同。一般说来,物理法处理工艺处理尘泥的效率较低,一般只作为火法处理工艺与湿法处理工艺的预处理程序。

来源:河南省远征冶金科技有限公司
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