炼的收利用
炼钢烟尘的回收利用金恒阁 谷丽群 宋 斌 王富国 于立波
摘要:本文概述了炼钢烟尘的处理方法,用所研究的处理工艺有效地回收利用烟尘中的铁,制成不同的产品,改善了环境,效益显著。
关键词:炼钢烟尘;湿法处理;火法处理
前言
钢厂的烟尘污染空气严重,已经引起了企业和环保部门的足够重视。本文介绍了炼钢烟尘的几种处理方法,并可从中回收有用的产品,实现资源的综合利用,有可观的环境效益和经济效益。
近年来,如何将钢铁企业产生的烟尘作为二次资源加以利用,已被越来越多的人所关注,为解决这个问题,有关人员已经做了很多研究工作。所研究的方法分为两类:湿法处理(酸法、碱法等)和火法处理(如造球烧结法、回转窑法、熔渣法等)。
一、湿法处理炼钢烟尘
湿法处理炼钢烟尘是近时期的热门研究项目。国外对该方法进行了大量的研究,尤其是日本在这方面成绩突出,已经取得了多项专利技术。
湿法处理炼钢烟尘的主要任务是回收烟尘中的铁元素,使之变为其他产品的主成分,创造经济效益,减少环境污染。
1.制备铁红:以平炉烟尘为原料时,可直接酸浸除杂。若以转炉或电炉烟尘为原料则需煅烧除碳,煅烧温度为700℃,时间为3小时。酸洗液含HCl5%～10%,酸浸的固液比为1?3,酸浸时间为1小时,酸浸温度50℃±,酸浸后过滤得到的溶液可制备Fe Cl3。
过滤得到的滤渣可进行煅烧氧化,温度控制在600～700℃,时间为1.5～2小时。煅烧氧化得到的铁红产品经有关单位测试,产品符合一级铁红的要求。
2.制备Fe Cl3:制备Fe Cl3的工艺流程如前所述。
制备Fe Cl3的原理为:
2Fe Cl2+2HCl+1/2O2
催化剂
2Fe Cl3+ H2O
在这个反应中催化剂起了至关重要的作用。催化剂分批或连续加入到溶液中,温度控制在50～60℃。
制得的Fe Cl3产品质量达到工业级液体三氯化铁(HG-1207-79)的一级品标准。可作净水剂或化工原料使用。
二、火法处理炼钢烟尘
钢铁企业的除尘器可分为两大类:干式除尘器和水力除尘器。电炉生产过程中用干式除尘器捕集的烟尘,可作为铁质原料配制水泥熟料,采用回转窑法烧制425#矿渣水泥;采用水利除尘器收集的炼钢烟尘可经过处理后制成加
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工物料,将加工物料用于烧结生产,可提高烧结矿质量。
1.从电炉干式除尘器中捕集的烟尘作为铁质原料配制水泥的熟料。
通过除尘系统捕集的除尘灰Fe3O4> 50%,其主要成分一般不因冶炼钢种的变化产生大的波动。其密度3.5～5.2g/cm3。粒径分布小于1μm的占11.8%,1～8μm的占72. 1%,大于8μm的占16.1%,中等粒径为3. 67μm。这种除尘灰含铁高,成分稳定,粒度和密度适中,是理想的水泥铁质熟料。
(1)原料配比
电炉除尘灰作铁质原料配制水泥的基本配比是:石灰石78%～80%,粘土16%～19%,除尘灰2.5%～3.5%。
(2)主要设备
研磨生料用 1.5m×5.7m的球磨机,煅烧熟料用 1.6m/ 1.35m×29.5m的回转窑,成品研磨用 1.83m×6.4m的球磨机。
(3)熟料的产品质量
通过对比,回收烟尘熟料和普通熟料在强度方面非常接近,水化基本相同。经有关部门鉴定,用电炉粉尘作原料配制的425#矿渣硅酸盐水泥质量全部符合G B1344-92标准。
(4)效益分析
用该方法生产的水泥每吨可消耗除尘灰27千克,水泥每吨可降低成本4.29元。以年水泥产量5万吨计算,每年仅此一项可降低水泥生产成本21万余元。此项研究解决了电炉除尘灰的出路,避免了二次污染,充分利用了烟尘中的铁元素,降低了水泥成本。
2.转炉尘泥加工成加工物料,用于烧结生产。
我国转炉烟尘的净化,一般采用水力除尘器,尘泥含铁量56%左右,CaO和MgO含量较高。为充分利用矿物资源,将热瓦斯灰配入转炉尘泥中进行两级搅拌混合,获得松散的转炉尘泥加工物料,粒度均匀,水分稳定,适宜烧结生产使用。
(1)转炉尘泥的加工
将大于100℃的热瓦斯灰,按比例配入转炉尘泥中,进入一段搅拌机混合后,吸收水分,产生蒸气,使块状尘泥变软,且成松散小块,通过运输皮带再进入二段搅拌机混合,使粒度细化,制成粉粒状物料。
(2)生产使用情况
使用这种转炉泥加工物料,可改善烧结矿质量,节省燃料,经济效果很好。
烧结生产中该加工物料的一般配比4%能加快烧结速度,同时生产出的烧结矿物料熔点低,烧结条件好,成品率高,强度增加,转鼓指数(>5mm)80.67%,燃料消耗下降。
(3)经济效益
使用加工物料生产烧结矿,每吨烧结矿成本可降低9.52元/吨,节省固体燃料17kg/吨,可改善环境、减少污染。
三、结束语
钢铁企业对炼钢烟尘的综合治理,不仅起到减少污染、改善环境的作用,而且通过回收利用烟尘中的铁资源制造各种产品,创造可观的经济效益,有利于节约资源,保护环境,值得大力推广。
参考文献
[1]马文骥.湿法处理炼钢烟尘.湖南冶金. 1997年第2期.
[2]李树庄.转炉尘泥的加工及烧结生产应用效果.钢铁.1993年第7期.
[3]徐雪峰、田玉洪.电炉除尘灰作为铁质原料在水泥生产中的应用.钢铁.1998年第6期。
(作者单位:黑龙江省冶金研究所)
(责任编辑/翟 昕)
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