高炉含锌除尘灰的综合利用---杨春雷详解
高炉灰与转炉灰微波协同处理提取锌、铁有价组分
高炉灰与转炉灰微波协同处理提取锌、铁有价组分发布时间：2023-01-12T08:35:01.055Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷第16期作者：王玉莲[导读] 高炉粉尘与转炉粉尘是在钢铁生产过程中主要的固体废物之一。
随着钢铁企业不断发展，高炉与转炉产生的粉尘逐渐增多，王玉莲新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司摘要：高炉粉尘与转炉粉尘是在钢铁生产过程中主要的固体废物之一。
随着钢铁企业不断发展，高炉与转炉产生的粉尘逐渐增多，这些粉尘一般都含有Fe、Zn、C等有回收再利用价值的元素，多数企业往往采取集中堆放处理方式，使得有价元素回收利用受到限制，最后造成资源浪费和环境污染。
本文主要分析高炉灰与转炉灰微波协同处理提取锌、铁有价组分。
关键词：高炉粉尘；转炉粉尘；微波还原；脱锌率；磁选引言本文对高炉灰和转炉灰熔点进行测量，确定高炉灰和转炉灰的熔点及其配比；采用正交实验方法得到较优实验条件，同时考察还原温度、保温时间、水分和料层高度对锌脱除率的影响，得到适合工业生产的优选方案，对提Zn后的残渣进行磁选提Fe。
1、实验过程及方法减压实验的主要设备采用唐山罗源微波热仪器有限公司制造的微波材料科学站。
该工作站的温度上限为1600℃，功率可手动调节为2.4.6千瓦。
用带有盖子石英管固定到环上，石英管的末端与凝固管连接，蒸汽状态下的锌可以冷凝成固体锌进行收集。
微波还原实验部分，首先将高炉料和炉料在120℃下干燥8h，使粉尘中的水尽可能去除，并按质量比(图7∶3)在搅拌机中混合6h，使两种物料充分混合。
根据设计的配套材料方案，碳热还原反应为6kW，升温速率为15℃ /分钟，最后计算脱锌速率，分别对结果凝聚剂和残余物进行物相和外在分析。
2、转炉造渣的改善吹炼后，铁水中的硅和锰依次氧化，超炉渣中含有SiO2和MnO，铁氧化后形成的FeO，矿石熔化后形成的Fe2O3，矿物成分以2 FEO SIO2和2 MNO SIO2为主，形成高酸性炉渣，※然后，酸性超炉渣通过毛细管缝隙和石灰颗粒缝隙向内渗透，炉渣中的FeO渗透迅速，溶解在CaO晶格中，CaO溶解，炉渣中CaO含量增加。
高炉除尘灰的综合利用
１ 前
言
在条 件具 备 时就转 变 为高锌 炉瘤 ， 高锌 炉瘤 一旦 生 成， 会 影 响高 炉 正 常生 产 。 因此 ， 高 炉 除尘 灰 被 堆 积在 老 焦 化 厂煤 场 ， 不 能 有 效利 用 ， 况且 由于 煤 场
泰 山钢 铁集 团焦化 公 司小焦 炉被 淘 汰后 ， 老 焦 化厂 煤场 空置 ， 高炉生 产 过程 中产 生 的除尘 灰虽 然
的 浮选机 、 螺 旋选 矿机 、 跳 汰机 、 压 滤机 等成 套 的硬 件设 施 的 同时 ， 采 用 一种 全新 高炉 除尘 灰综 合处 理 工艺 ， 主要 建设 内容 为高 炉除 尘灰球 磨 、 磁选 、 浮选
设施
因此 ， 高 炉 除 尘 灰 被 堆 积 在 泰 钢 老 焦 化 厂 煤
机 中磁 选 ， 选 出 的铁 磁性 物质 进 入二 级磁 选机 中进
还 原 为气 态锌 ， 沸点 为 ９ ０ ７℃的锌 蒸 汽可 渗入 炉墙
行 精选 ， 精 选后 得 到 的富铁精 粉 浆料 流入 铁精 粉沉
淀池 ， 沉 淀 池 中沉 淀经 过 滤 分离 出铁 精 粉 ， 溢 流 的
与炉 衬 结 合 ， 形 成低 熔 点 化合 物 而 软 化炉 衬 ， 使炉 衬 的侵 蚀 速度 加 快 ， 缩 短 炉衬 寿命 ； 锌蒸 汽 渗 入烧
场， 如何 将 高 炉 除尘 灰 综合 分 离 利 用 ， 成 为 亟待 解
决 的问题 。
３ 开发 工艺技 术
３ ． １ 技术 开发思路 和路线
２ 存 在 问题 分析
泰 钢 高炉 生 产 过 程 中产 生 的高 炉 除 尘 灰虽 然 含 有 大 量 的铁 精 粉 和炭 精 粉 ， 但 由于其 中含 有 锌 、 铅 等 有 害元 素 ， 不 能直 接 返 回钢 铁 厂循 环 使 用 ， 若
从高炉除尘灰中综合回收碳、铁和锌的试验研究
从高炉除尘灰中综合回收碳、铁和锌的试验研究杨大兵;陈萱【摘要】基于选冶联合工艺,对某厂排放的高炉除尘灰进行综合回收铁、锌、碳的试验研究.先采用浮选-磁选法回收碳和铁,再采用酸浸-除杂-电积湿法回收锌,重点对影响锌浸出的工艺因素和条件进行了考察.结果表明,通过选冶联合工艺处理高炉除尘灰获得较好的选别指标,且可回收碳品位为86.52％和回收率为92.80％的碳精矿、铁品位为54.16％和回收率为45.47％的铁精矿以及纯度为95.2％的锌产品,锌总回收率达到87％以上.%This paper describes the research on comprehensive recovery of iron, zinc and carbon from blast furnace dust in a certain iron and steel company, which uses flotation-magnetic beneficiation process first for carbon and iron concentrate recovery and then ahydrometallurgy process of acid leaching plus impurity removal and electrowinning for zinc recovery. The results show that the combination process of mineral processing and hydrometallurgy can yield better indexes, recovering carbon concentrate with carbon grade of 86. 52% at a rate of 92. 80% , iron ore concentrate with iron grade of 54. 16% at a rate of 45. 47% , and zinc products with purity of 95. 2% at a rate of more than 87%.【期刊名称】《武汉科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(035)005【总页数】4页(P352-355)【关键词】除尘灰;综合回收;选冶联合工艺;碳;铁;锌【作者】杨大兵;陈萱【作者单位】武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北武汉,430081;武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北武汉,430081【正文语种】中文【中图分类】X757随着我国钢铁工业的飞速发展，对钢铁生产过程中所产生的高炉除尘灰提出开发利用的需求，所以近年来对高炉除尘灰的回收与利用已成为业内研究的热点[1－4]。
高炉除尘灰中锌的高附加值资源化利用研究
高炉除尘灰中锌的高附加值资源化利用研究高炉除尘灰中锌的高附加值资源化利用研究摘要：高炉除尘灰是高炉炼铁过程中产生的一种固体废弃物，其中含有大量的锌元素。
本文对高炉除尘灰中锌的高附加值资源化利用进行了研究。
通过实验室分析和试验，分析了高炉除尘灰中锌的性质和存在形式，并提出了利用高炉除尘灰中锌进行资源化利用的途径和方法。
研究表明，高炉除尘灰中锌可以作为重要的锌资源进行回收利用，通过合适的提取方法，可以得到高纯度的锌产品。
这对于节约锌资源、降低环境污染具有重要的意义。
1. 引言高炉除尘灰是高炉炼铁过程中产生的一种固体废弃物，其中含有大量的锌元素。
传统上，高炉除尘灰被视为废弃物，直接填埋或处理。
然而，高炉除尘灰中的锌元素是一种重要的有色金属资源，具有很高的经济价值。
因此，对高炉除尘灰中锌的高附加值资源化利用具有重要的意义。
2. 高炉除尘灰中锌的性质和存在形式高炉除尘灰中的锌主要以氧化锌的形式存在，同时还存在一定量的金属锌。
经过酸溶解或碱溶解后，锌元素可以溶解出来，并通过适当的分离和提取方法得到锌产品。
3. 高炉除尘灰中锌资源化利用的途径和方法高炉除尘灰中锌的资源化利用可以通过以下几种途径和方法实现：3.1. 酸溶解法采用浓硫酸或盐酸等酸性介质对除尘灰进行溶解，将锌溶解出来。
然后通过过滤、沉淀、干燥等工艺步骤得到高纯度的锌产品。
3.2. 碱溶解法采用氢氧化钠或碳酸钠等碱性介质对除尘灰进行溶解，将锌溶解出来。
然后通过离心、过滤、干燥等工艺步骤得到高纯度的锌产品。
3.3. 电解法通过电解的方式，将高炉除尘灰中的锌元素析出。
这种方法可以得到高纯度的锌产品，同时还可以回收电解液中的其他有用金属。
3.4. 浸出法采用氯化法、硫酸法等浸出方法，将锌从除尘灰中浸出。
然后通过沉淀、过滤等工艺步骤得到锌产品。
4. 结果和讨论通过实验室分析和试验，我们发现高炉除尘灰中锌可以作为重要的锌资源进行回收利用。
通过适当的提取方法，可以得到高纯度的锌产品。
锌矿灰处理过程中的资源综合利用研究
锌矿灰处理过程中的资源综合利用研究引言：锌是一种重要的非铁金属，在工业生产中被广泛应用。
然而，锌矿灰作为锌冶炼过程中的废弃物，含有多种有价值的金属和非金属成分，如铅、银、锑等。
因此，对锌矿灰的资源综合利用进行研究具有重要意义。
本文将探讨锌矿灰处理过程中的资源综合利用方法及其应用前景。
一、锌矿灰的组成和特性锌矿灰是由锌冶炼过程中的废弃物组成的，其主要成分是氧化锌和氧化铁。
此外，锌矿灰中还含有一定量的有价值金属和非金属元素，如铅、银、锑等。
二、锌矿灰处理方法1. 常规浸出法常规浸出法是利用化学溶解的方法从锌矿灰中提取目标金属。
主要步骤包括预处理、浸出、固液分离和纯化等。
通过调节浸出条件和添加相应的试剂，可以实现对锌矿灰中不同成分的选择性浸出。
2. 氧压浸出法氧压浸出法是利用氧气将锌矿灰中的金属成分转化为水溶性物质。
该方法具有高效、可控性强的特点。
然而，氧压浸出法需要较高的操作温度和压力，同时对设备和环境的要求也较高。
3. 电化学法电化学法是利用电流和电解质溶液对锌矿灰进行处理。
通过控制电解液的成分和电流密度，可以实现对锌矿灰中不同成分的选择性电解。
三、锌矿灰资源综合利用的应用前景1. 金属回收锌矿灰中含有一定量的有价值金属元素，如铅、银、锑等。
通过适当的处理方法，可以将这些金属元素从锌矿灰中提取出来，实现资源的回收利用。
这不仅可以减少对原始矿石的开采，同时也能够降低对环境的影响。
2. 硫酸工业锌矿灰中的氧化铁可以用于制备硫酸。
通过还原和浸出等步骤，可以将锌矿灰中的氧化铁转化为硫酸铁。
硫酸铁是制备硫酸的重要原料，广泛应用于冶金、化工等行业。
3. 水泥工业锌矿灰中的氧化锌可以用于生产水泥。
氧化锌在高温下可以与石灰反应生成水泥熟料，用于制备高强度水泥。
这不仅能够有效利用锌矿灰资源，还能够改善水泥的性能。
4. 冶金工业锌矿灰中的氧化锌和氧化铁可以用于冶金工业。
氧化锌可以用作冶金渣的脱硫剂，而氧化铁可以用作铁矿石的还原剂。
高炉瓦斯灰中锌元素回收的研究
艺 简单 、 资 少 、 效 快 等 特 点 ， 存 在 新 的环 投 见 不
境 污 染 问题 ， 其 最 终 产 品 品 位 及 回收 率 仍 偏 但
低 ， 工艺 有 待进 一步 研究 。 此
（ 稿 日期 ２ ０ — ０ — ２ ） 收 ０２ ３ ７
４
关 键 词 高 炉 瓦 斯 灰 锌 回 收
在 高 炉 瓦斯 灰 中 ， 含 量 大 于 １ 就有 了 锌 ０ 开 发 利 用 价 值 ， 国内 大 多 数 铜 、 、 冶 炼 厂 而 铅 锌 的 锌 烟 道 灰 中 锌 含 量 已 达 到 ２ 左 右 ， 此 ， ０ 因 开发 利 用 这 部分 资 源 具有 相 当 可观 的 经 济效 益 和社 会 效 益 。近 年 来 国 内对 该 资源 利用 的研 究 相 当活 跃 ， 研 究均 采 用 化学 方 法 ， 者 在研 究 其 笔 用 化 学 方 法 回收 这 部 分 资 源 的 同时 ， 探 索 了 也 用物 理 选 矿 方法 对 该 资源 进行 回收 利用 。
维普资讯
矿 业 快 报
Ｓｅｒａ ｉ ｌＮｏ． ３８８
Ｍａ ｙ．２００ ２
Ｅ ＸＰＲＥＳＳ Ｎ Ｆｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｉ ｏＮ ｏＦ Ｍ Ｉ ＮＧ ＮＤＵＳ ＮＩ Ｉ ＴＲＹ
总 第 ３ ８期 ８ ２ ０ 年 ５月 第 １ ０２ Ｏ期
（ ＯＨ） ４＋１ ＮＨ ２， ２ 十＋２ Ｏ２ Ｃ 十 Ｚ Ｃ ・２ ｎ ＯＨ） ｎ Ｏ３ Ｚ （ ２ ２ 十 ＨＯ
１ １ ４ 结 果 分 析 ．．
（ ）原 理 。铁 和 锌 的氧 化 物 之 间磁 性 差 异 １
３ｎ Ｚ Ｏ＋Ｃ 十＋ Ｏ２
较 大 ， 它 各种 化 合 物 间 可 浮性 也存 在 差 异 。 其
高炉含锌除尘灰的综合利用---杨春雷
高炉含锌除尘灰的综合利用杨春雷岗位职级：助理工程师专业：矿物加工工程二〇一四年摘要结合钢铁企业节能减排、建立循环经济的发展方向，针对除尘灰的循环利用导致高炉中锌的富集，高锌灰已经成为影响高炉冶炼的重要因素。
本文根据酒钢除尘灰的情况，介绍国内外多种高锌除尘灰处理工艺和基本原理，为高锌除尘灰处理提供思路和方式。
关键词：高锌除尘灰酒钢集团处理工艺节能减排一、除尘灰简介钢铁企业资源和能源密集、生产规模和物流量大、工序流程长，因而产生大量固体废弃物，成为公认的污染大户。
近20年来国外不少发达国家如德、日、英、美、俄等加大了对冶金工业固体废弃物研究开发力度，取得了很好的成绩。
例如在冶金废渣利用方面，美国的利用率已经达到80"--85％，日本为70"--80％，德国和西班牙接近100％。
，而在国内，随着近年来钢铁产量高速增长，环境问题更为突出。
日益增长的钢铁生产能力对周围环境的压力越来越大。
如何提高资源和能源的使用效率，减轻环境负荷，走循环经济的道路，实现可持续发展，已成为未来我国钢铁行业发展的必然方向。
目前我国的钢铁企业冶金流程主要集中于烧结一高炉一转炉一轧钢长流程生产，占钢铁总生产能力的70％以上。
在烧结、高炉炼铁、转炉及电炉炼钢等工序均可产生的大量粉尘及其副产品，统称为除尘灰。
若不加以有效处理，这些堆积和飞扬的除尘灰将对厂区及周围的环境造成严重污染，对农田的生态环境也有很大的危害。
如果能对各类除尘灰合理地开发和利用，不但可以防止产生二次污染，有效地改善周边环境，而且还能变废为宝，将除尘灰作为二次资源来利用。
近年来随着高炉大型化的发展，高炉粉尘发生量不断增多，高炉布袋除尘灰有以下特征：l、粒径小、比重轻。
一般200目过筛率在50"--65％，甚至更细，极易飘散在大气中，严重污染周围环境；2、易反应。
含有较多粒径小的低沸点金属，与空气接触时，易于空气中氧反应，产生自燃。
3、强烈的腐蚀性。
高炉含锌除尘灰的综合利用杨春雷
高炉含锌除尘灰的综合利用杨春雷岗位职级：助理工程师专业：矿物加工工程二〇一四年摘要结合钢铁企业节能减排、建立循环经济的发展方向，针对除尘灰的循环利用导致高炉中锌的富集，高锌灰已经成为影响高炉冶炼的重要因素。
本文根据酒钢除尘灰的情况，介绍国内外多种高锌除尘灰处理工艺和基本原理，为高锌除尘灰处理提供思路和方式。
关键词：高锌除尘灰酒钢集团处理工艺节能减排一、除尘灰简介钢铁企业资源和能源密集、生产规模和物流量大、工序流程长，因而产生大量固体废弃物，成为公认的污染大户。
近20年来国外不少发达国家如德、日、英、美、俄等加大了对冶金工业固体废弃物研究开发力度，取得了很好的成绩。
例如在冶金废渣利用方面，美国的利用率已经达到80"--85％，日本为70"--80％，德国和西班牙接近100％。
，而在国内，随着近年来钢铁产量高速增长，环境问题更为突出。
日益增长的钢铁生产能力对周围环境的压力越来越大。
如何提高资源和能源的使用效率，减轻环境负荷，走循环经济的道路，实现可持续发展，已成为未来我国钢铁行业发展的必然方向。
目前我国的钢铁企业冶金流程主要集中于烧结一高炉一转炉一轧钢长流程生产，占钢铁总生产能力的70％以上。
在烧结、高炉炼铁、转炉及电炉炼钢等工序均可产生的大量粉尘及其副产品，统称为除尘灰。
若不加以有效处理，这些堆积和飞扬的除尘灰将对厂区及周围的环境造成严重污染，对农田的生态环境也有很大的危害。
如果能对各类除尘灰合理地开发和利用，不但可以防止产生二次污染，有效地改善周边环境，而且还能变废为宝，将除尘灰作为二次资源来利用。
近年来随着高炉大型化的发展，高炉粉尘发生量不断增多，高炉布袋除尘灰有以下特征：l、粒径小、比重轻。
一般200目过筛率在50"--65％，甚至更细，极易飘散在大气中，严重污染周围环境；2、易反应。
含有较多粒径小的低沸点金属，与空气接触时，易于空气中氧反应，产生自燃。
3、强烈的腐蚀性。
从高炉除尘灰中综合回收碳、铁和锌的试验研究
收 稿 日期 ： ０ ２ ０ — ８ ２ １ － ３２
采用 Ｐ— ｂＡｇ合 金板 为 阳 极 ， 铝 板 为 阴 极 ， 纯
以酸性 硫酸 锌水 溶 液 作 为 电积 液 ， 液 ｐ 值 为 溶 Ｈ
、 ＾
１ １ 原 料 ．
仅 限于磁选 提 铁 或 浮 选提 碳 ， 用 价值 不 高 。 由 利
于高 炉除 尘灰 的常规 选别研 究 已有报 道 ， 为此 ， 本
本试 验所 用原 料 为 某 厂排 放 的高 炉 除 尘 灰 ，
先 将高 炉 除尘 灰进 行混匀 、 分后 ， 溜 提取试 样 。试
Ｔａｂ ｅ ２ Ｐａ ｔ ｃ ｅ ｓ ｚ ｓ ｒ ｂｕ ｉ ｎ ａ ｌ ｍ ｅ ｏｎ ｅ ｔ ｆ ｔ ａ ｐ ｅ ｌ ｒ ｉ ｌ ｉ ｅ ｄｉ ｔ ｉ ｔ ｏ ｎｄ ｅ ｅ ｎｔ ｃ ｔ ｎ ｓ ｏ ｈｅ ｓ ｍ ｌ
粒 级 ／ ｍ ａ ｒ
＋０ １ ７ ． ４
杨 大 兵 ， ： 高炉 除尘 灰 中综 合 回收 碳 、 和 锌 的 试 验 研 究 等 从 铁
３３ ５
出 ， 阳极上放 出氧气 ， 在 得到金 属锌 产 品 。电积试
的碳 精 矿 、 品位 为 ５ ．６ 和 回 收 率 为 ４ ． ７ 的 铁 精 矿 以及 纯 度 为 ９ ． 的 锌 产 品 ， 总 回 收 率 达 到 铁 ４ １ ５ ４ ５２ 锌
８７ 以 上 。
关 键 词 ： 尘 灰 ； 合 回收 ； 冶联 合 工 艺 ； ； ； 除 综 选 碳 铁 锌 中 图分 类 号 ： ５ Ｘ７ ７ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ ４ ３ ４ （ ０ ２ ０ — ３ ２Ｏ １ ７ —６ ４ ２ １ ） ５０ ５ 一４
一种高炉除尘灰的综合处理方法[发明专利]
![一种高炉除尘灰的综合处理方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/acf78ccd05a1b0717fd5360cba1aa81144318f1e.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101654717A [43]公开日2010年2月24日[21]申请号200910018403.8[22]申请日2009.09.15[21]申请号200910018403.8[71]申请人莱芜市泰山焦化有限公司地址271100山东省莱芜市莱城区鲁中西大街西首[72]发明人陈培敦 王修胜 周光武 吕学星 李曰镇杨逢庭 李晓云 王振国 [74]专利代理机构济南圣达专利商标事务所有限公司代理人王立晓[51]Int.CI.C21B 3/04 (2006.01)B03B 7/00 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页[54]发明名称一种高炉除尘灰的综合处理方法[57]摘要本发明公开了一种高炉除尘灰的综合处理方法，属于废弃物处理技术领域。
该方法将高炉除尘灰加水调浆后先经过二级磁选，再经过浮选，在尾矿处理中用螺旋溜槽中分选出铁精粉、炭精粉，并进一步筛分回收经过螺旋溜槽除铁后的废水中的炭精粉，产生的废水压滤后循环利用。
该种方法能够较大的提高铁精粉、炭精粉的选得率，提高所得铁精粉、炭精粉的品位，同时还可以避免产生新的污染，保护环境，变废为宝。
200910018403.8权 利 要 求 书第1/1页 1、一种高炉除尘灰的综合处理方法，其特征是，包括以下工艺步骤： (1)高炉除尘灰经加水后，进入湿式球磨机中进行球磨，在球磨机中充分调浆并细磨后溢出球磨机，进入出料溜槽；(2)高炉除尘灰浆料从出料溜槽流入一级磁选机中磁选，选出的铁磁性物质进入二级磁选机中进行精选，精选后得到的富铁精粉浆料流入铁精粉沉淀池，沉淀池中沉淀经过滤分离出铁精粉，溢流的沉淀水进入尾矿池，一级磁选和二级磁选的尾矿流入非铁矿溜槽；(3)一级磁选和二级磁选的尾矿从非铁矿溜槽流入搅拌桶中，经充分搅拌后流入浮选机浮选，得到的富炭精粉浆料流进入炭精粉沉淀池，沉淀池中的沉淀泥经压滤分离得到炭精粉，浮选后的尾矿流入尾矿池；(4)将尾矿池中的尾矿送入螺旋溜槽中分选，分离出铁精粉、炭精粉，分选后的废水进入废水池，并用振动筛网进一步筛出废水中的炭精粉，剩余尾矿流入废水沉淀池中；(5)废水沉淀池中沉淀尾泥经过压滤后，固体堆放至货场，压滤水与步骤(2)的炭精粉压滤水合并流入集中水池用于高炉除尘灰调浆。
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高炉含锌除尘灰的综合利用杨春雷岗位职级：助理工程师专业：矿物加工工程二〇一四年摘要结合钢铁企业节能减排、建立循环经济的发展方向，针对除尘灰的循环利用导致高炉中锌的富集，高锌灰已经成为影响高炉冶炼的重要因素。
本文根据酒钢除尘灰的情况，介绍国内外多种高锌除尘灰处理工艺和基本原理，为高锌除尘灰处理提供思路和方式。
关键词：高锌除尘灰酒钢集团处理工艺节能减排一、除尘灰简介钢铁企业资源和能源密集、生产规模和物流量大、工序流程长，因而产生大量固体废弃物，成为公认的污染大户。
近20年来国外不少发达国家如德、日、英、美、俄等加大了对冶金工业固体废弃物研究开发力度，取得了很好的成绩。
例如在冶金废渣利用方面，美国的利用率已经达到80"--85％，日本为70"--80％，德国和西班牙接近100％。
，而在国内，随着近年来钢铁产量高速增长，环境问题更为突出。
日益增长的钢铁生产能力对周围环境的压力越来越大。
如何提高资源和能源的使用效率，减轻环境负荷，走循环经济的道路，实现可持续发展，已成为未来我国钢铁行业发展的必然方向。
目前我国的钢铁企业冶金流程主要集中于烧结一高炉一转炉一轧钢长流程生产，占钢铁总生产能力的70％以上。
在烧结、高炉炼铁、转炉及电炉炼钢等工序均可产生的大量粉尘及其副产品，统称为除尘灰。
若不加以有效处理，这些堆积和飞扬的除尘灰将对厂区及周围的环境造成严重污染，对农田的生态环境也有很大的危害。
如果能对各类除尘灰合理地开发和利用，不但可以防止产生二次污染，有效地改善周边环境，而且还能变废为宝，将除尘灰作为二次资源来利用。
近年来随着高炉大型化的发展，高炉粉尘发生量不断增多，高炉布袋除尘灰有以下特征：l、粒径小、比重轻。
一般200目过筛率在50"--65％，甚至更细，极易飘散在大气中，严重污染周围环境；2、易反应。
含有较多粒径小的低沸点金属，与空气接触时，易于空气中氧反应，产生自燃。
3、强烈的腐蚀性。
高炉瓦斯泥中存在相当数量的碱金属与碱土金属，如K20、Na20、CaO、MgO等，易与水化合生成氢氧化物而呈碱性。
4晶相独特，分离困难。
高炉瓦斯泥是高温产物，矿物表面性质与天然矿物相差巨大。
细粒矿物在高温作用下熔融在一起，极易包裹脉石矿物，选矿难度大，有价金属回收率较低。
如何处理已成为钢铁企业的一大难题。
二、锌在高炉中的循环和危害铁矿石中的少量锌主要以铁酸盐(ZnOFe2O3)、硅酸盐(2ZnOSiO2)及硫化物(ZnS)的形式存在。
锌元素进入高炉后，与炉料一起被加温。
但它不能跟随炉料中的几大主要元素一起进入渣铁。
其硫化物先转化为复杂的氧化物，然后再在大于1000℃的高温区被CO还原为气态锌。
即ZnO+ CO= Zn( 气)+CO2。
沸点为907℃的锌蒸汽，随煤气上升，到达温度较低的区域时冷凝(580℃) 而再氧化。
再氧化形成的氧化锌细粒附着于上升煤气的粉尘时就被带出炉外，富含锌元素的高炉煤气除尘灰被用于烧结原料，而烧结过程不能去锌，烧结矿带着锌作为高炉的主要原料重新回到高炉中来。
这就是锌在烧结与高炉间的循环。
附着于下降的炉料时就再次进入高温区，周而复始，这就形成了锌在高炉内的富集现象。
国内部分企业的高炉锌负荷如表2.1所示。
由表2.1可见，我国各钢铁企业的锌负荷差别较大。
高炉中Zn元素均主要来源于烧结矿，其中带入的Zn占总量的67.5%；此外，焦炭、喷吹煤粉分别带入0.4%和13.7%的锌。
烧结过程中的锌主要是由布袋灰带入的，其次是重力灰，两者带入总量达783g/t烧结矿，占烧结过程中带入锌总量的89.00%；锌主要通过布袋灰排出高炉，占总排出量的62.9%，其次为炉渣21.7%，其它方式排放9.81%。
酒钢曾在2006年8月，1号高炉在休风期间，对其锌负荷和锌平衡进行了测定。
测定表明，烧结矿带入高炉的Zn占全部收入的73.5%，是高炉内Zn元素的主要来源；进入高炉的ZnO负荷吨铁为1930g（后来通过不配加高炉瓦斯灰后ZnO负荷降到760g），在全国处于较高水平。
瓦斯泥和重力除尘灰合计带出的Zn占全部支出的94.77%，是高炉内Zn排出的主要渠道。
另外，瓦斯泥和重力除尘灰以4.5%的比例配入烧结矿，为烧结矿带来84.0%的锌，这是锌流入高炉参与闭路循环的主要方式。
由以上分析可知，高炉内的锌负荷主要由烧结矿带入的，而锌的排除主要通过瓦斯灰（泥）。
锌在高炉内的危害高炉中锌的循环和积累造成锌负荷逐渐增高，高炉内锌负荷过高又会对高炉产生一系列的危害，主要表现在:1、在炉喉钢砖及炉身中上部等部位形成炉瘤。
由于锌聚集产生的炉内结瘤会导致高炉上部煤气流紊乱，出现悬料崩料现象，使高炉操作难度增大，影响高炉正常生产。
2、破坏炉衬造成高炉炉皮开裂。
高炉内被还原的锌在高温下挥发，锌蒸汽如果在炉皮焊接或者裂缝处冷凝，会生成低熔点的锌铁合金，既降低了炉皮强度，又使炉皮裂缝更不易焊补。
3、在煤气上升管内冷凝、积聚造成上升管阻塞。
在高炉风口处沉积，渗入风口砖缝，对风口耐火材料侵蚀，造成砖体疏松，并逐步形成肿瘤状侵蚀体，从而导致风口上翘或破损。
4、缩小间接还原区，扩大直接还原区，进而引起焦比上升，降低料柱，特别是软融带焦窗的透气性。
在高炉下部形成较多锌蒸汽后，出铁时锌蒸汽会随铁水逸出，锌蒸汽遇到空气后被氧化成白色氧化锌粉末，从而造成炉前作业环境恶劣，能见度差。
锌蒸汽的循环也会引起渣铁物理热不足，炉缸易凉等问题。
三、高锌除尘灰的处理方式高锌除尘灰中锌的去除目前效果较好的方法有湿法工艺和火法工艺两种。
（1）湿法氧化锌是一种两性氧化物，不溶于水或乙醇，但可溶于酸、氢氧化钠或氯化铵等溶液中。
湿法回收技术就是利用氧化锌的这种性质，采用不同的浸出液，将锌从混合物中分离出来。
根据选择浸出液的不同，湿法处理工艺又可分为酸浸、碱浸（含氨浸）和焙烧+碱浸等方法。
攀钢曾进行了高炉瓦斯泥含锌渣制取活性氧化锌的研究。
对含锌渣采用3~4次富集浸出，即加H2SO4浸含锌渣为一次浸出，用一次浸出液浸含锌渣为二次富集浸出，二次浸出液浸含锌渣为三次富集浸出。
净化时，在浸出液中加入适量的(NH4)2S2O6除去铁、锰等杂质，然后，再用锌粉置换除去其中的铜。
碳化合成是在净化合格的硫酸锌溶液中加入适量的碳酸氢铁或碳酸铵溶液进行结晶沉淀碳酸锌。
经过滤洗涤，干燥后转入马弗炉锻烧即得到活性氧化锌。
张金保将钢铁厂的高炉瓦斯灰和炼钢转炉（或电炉）的烟尘经过预处理之后，送入高压釜中，用饱和CO2水溶液在一定的温度和压力下进行浸出回收有价锌。
经过充分浸出反应，从高压釜送出的经过过滤的浸出液，除溶有碱式碳酸锌之外，还可能溶有部分铜、铅、铬、铁等杂质元素，可通过用锌粉置换的方法把一部分杂质元素从溶液中取代出来。
然后，溶液被送入蒸汽蒸馏处理，初始，溶液中的低价铁全部被氧化为高价铁，高价铁经水解全部从溶液中沉淀出来，可通过及时过滤的办法除去溶液中的铁杂质。
除铁滤液继续用蒸汽蒸馏，蒸汽带入的热量使碳酸锌分解，使溶液中的碳酸锌分解成氧化锌沉淀并释放出CO2。
陆风英等针对某集团公司瓦斯泥含铁20%~30%，碳25%~30%，氧化锌10%~25%，利用低品位瓦斯泥中的锌提取活性氧化锌。
该法利用瓦斯泥中的锌以氧化锌的形式存在，用NH3-NH4HCO3溶液浸取，使锌形成锌氨络离子溶解于浸出液中。
反应式为：ZnO+3NH3+NH4HCO3→Zn(NH3)4CO3+H2O，溶液经净化除杂后，脱氨得碱式碳酸锌沉淀，经洗涤、干燥、灼烧即得产品活性氧化锌。
最佳条件下锌的浸出率可达到90%左右，而铁浸出率小于15%。
该工艺对瓦斯泥中铁、碳浸出较少，可保证瓦斯泥返回烧结，为炼铁厂节省焦炭和铁精矿。
从调研和查阅资料可知，湿法处理工艺大多处于实验室研究阶段，其特点是：浸出的锌、铅等重金属或者其他氧化物的品位较高，产品质量好；浸出率总体较低，生产率不高；操作环境恶劣，对环境造成二次污染；相对火法工艺而言，能源消耗较少，设备投资较低。
湿法处理工艺的原料要求适用于处理锌含量大于8~20%的中高锌含铁尘泥。
这种原料条件我国许多工厂都无法满足，而且与钢厂现有技术不配套，因此，一般不用或者少用湿法来处理含锌、铅的高炉粉尘。
（2）火法火法锌回收技术是利用锌的沸点较低，在高温还原条件下，锌的氧化物被还原，并气化成锌蒸气随烟气一起排出，使锌与固相分离。
在气化相中，锌蒸气又很容易被氧化而形成锌的氧化物颗粒，同烟尘一起在烟气处理系统中被收集。
火法处理冶金含锌尘泥的主要工艺有如下两类：（1）直接还原法：回转窑法（Waelz法，日本SDR和SPM法）、转底炉法（Inmetco, Fastmet, Comet）、循环流化床法（CFB法）等。
（2）熔融还原法：火焰反应炉还原法（美国）、Z-Star竖炉熔融还原法（日本川崎）、Romelt法（俄罗斯和日本新日铁）、等离子法（瑞典）等。
①回转窑法由于高炉瓦斯灰（泥）含锌品位低，杂质含量高，矿物结构复杂，不易选别的特点，国外大多采用回转窑挥发富集工艺来处理氧化锌矿，最有代表性的是Waelz回转窑工艺。
该工艺1925年建成了工业化生产规模，它原是一个处理贫锌矿和含锌副产品的火法工艺，发展到现在己能处理低品位氧化锌矿、钢铁厂含锌铅粉尘、炼铅炉渣以及浸取残物等多种物料，是一个综合的处理工艺及设备。
氧化锌回转窑工艺是将氧化锌矿破碎到一定粒度，配加碎焦(或无烟煤)和各种添加剂，从回转窑窑尾加入，随窑身转动，炉料随之转动并被干燥和预热，进入到1OOO℃--1200℃的还原区内，氧化锌被还原成金属锌并挥发逸出，氧化收集得普通氧化锌锌粉，残渣经磁选达到铁精矿和尾渣，尾渣可用去铺路或做水泥添加剂。
由于炉料运动的作用，氧化锌矿与还原剂密切接触，反应容易进行。
氧化锌的还原反应有一部分是固体碳的直接还原反应，但也主要以CO还原氧化锌的气-固反应为主。
氧化锌矿还原挥发温度既取决于焦炭的加入量以及其燃烧，又取决于氧化锌矿软化温度和还原剂灰分的软化温度，前者决定是否能升至高温，后者决定炉料是否需要高温条件。
窑内的热量主要以对流传热为主进行热传递，热量来源于焦炭燃烧。
其工艺流程如图5.3。
图5.3 回转窑法工艺流程柳钢曾用回转窑焙烧瓦斯泥提取氧化锌，每天处理瓦斯泥约60t。
瓦斯泥主要成分为(%)：Zn13.01，Pb5.53，C23.11，TFe15.56。
工艺参数:瓦斯泥含水率60%，料在窑内的时间2.5小时，焙烧时间40-50分钟，焙烧温度1100-1200℃，灰渣可燃物含量1%。
得到ZnO含量为70%左右的氧化锌。
瓦斯泥经处理后残余的灰渣作为水泥的掺合料售出。
新余钢厂有3台回转窑（2.5X32m），高炉瓦斯灰锌含量8-9%左右，全铁25-30%，碳含量20%左右。
回转窑焙烧温度在950-1100℃，窑的填充量在7-10%之间。