钢铁厂除尘灰及其他废弃物的再利用技术

钢铁厂除尘灰及其他废弃物的再利用技术

来源: 中国环保信息网切记！信息来至互联网，仅供参考2010-04-15 访问：274次

随着环境立法的要求越来越严，对钢铁企业环境适应性的要求也不断提高。因此，一些降低能源消耗、减少废弃物排放及废弃物回收再利用的技术方法在钢厂得到大力推广。近几年开发的一些钢厂废弃物回收、回用技术都已得到成功应用。这些技术可以实现诸如降低废弃物排放、节约废弃物处置费用、回收利用部分含fe、zn产品的作用。

废弃物主要来源于除尘器的细粉尘和各种生产过程中产生的尘泥。废弃物的回收利用过程中要求实现无尘处理，经常采用粘结成形、造球、压块、制砖等工艺方法。上述工艺处理方法的一个共同生产工序是废弃物的混合即混料过程。混料系统必须同时能够进行混料、加湿、混匀、紧密、预成球、反应、冷却等过程。采用逆流强力混合机可以实现上述功能。混合原料中常含有一些难处理的回收料，如坚硬的（烧结矿、焦炭）、腐蚀性的（含氯化物材料）、易产生火花的（含fe粉材料）、易发生反应的（生石灰）或粘性大、易结成团的回收料。

1、除尘灰造球

近年来，锌的回收在钢厂越来越重要。随着表面热浸镀钢材使用量的增多，回收到钢厂重熔的锌量也大量增加。含锌废弃物的处理有两种方法：一种是仅对外观进行处理；另一种是将回收的锌加工成氧化物。

在奥地利林茨奥钢联钢厂，从转炉出来的含尘废气经冷却器和下步的电除尘进行除尘。从冷却器出来的粗粉尘以及从电除尘出来的低锌细粉尘在回转窑中进行加热，并在一条连续生产线上压制成团块，压制团块再直接返回到转炉中进行再利用。

从电除尘出来的富含锌的粉尘则被送到另一条生产线——造球系统。由于这种粉尘铁含量及生石灰含量高，且工作温度达到150℃时，易产生火花，因此，为防止铁发生反应，系统采用氮气进行保护。为了消除熟石灰的反应焓及其他热源，混合机同时也作为蒸汽冷却器使用。在混合机和圆盘造球机之间安装有改进的圆盘给料机作为反应器。由于混合机是批量间歇式非连续生产，而造球机是连续生产，圆盘给料机即可以作为间歇式生产和连续生产之间的缓冲装置，也可为熟石灰的完全反应提供充足的时间。虽然粉尘很难溶于水，但混合过程却需要大量的水。加水量由工艺控制系统根据检测数据自动计算出来，基本由以下几部分组成：cao熟化用水量（化学计量）、消耗反应热用水、热粉尘冷却用水、消耗高温混合机机械能用水、粉尘造球需要加湿的用水。水的蒸发作用使混合机、反应器、造球机内产生大量的含尘蒸汽，这些蒸汽在净化器中被净化后循环使用，从净化器出来的污水又被送入混合机中使用，这些水在完全封闭的系统内循环，不会向外部排放，而且整个工艺所用的水都是加入到净化器中的新水。由于含石灰的粉尘加湿后很粘，混合机上一般配有自动清除装置。从造球机出来的湿球在带式干燥机上进行干燥，以利于储存。造好的球机械强度高，在潮湿的环境中也能保持良

好的稳定性，且适于长距离运输。

2、waelz回转窑工艺

1992年bus公司在德国弗莱堡市saxonia工业区原钢铁厂的厂址上建起了一座现代化的生态环保型锌回收工厂。该厂用回转窑将含锌的工业废弃物转换成生态环保和环境友好的氧化物。在锌车间再将氧化物转换成锌。waelz回转窑工艺可处理的原料有炼钢车间除尘灰、污泥、废球团，湿焦炭，干焦炭（石油焦、无烟煤焦），烟气脱硫石膏（湿的），碾碎的干石膏、生石灰、熟石灰等。炼钢车间的粉尘通常采用专用料罐车进行运输，然后储存在大容积的料仓中。

为提高原料性能，1997年又安装了一套混合造球系统，使炉子产量提高约20%。根据废弃物含锌量的不同选用不同的还原剂或粘结剂，然后进行混合、均匀、加湿。该造球系统主要设备是批量间歇式生产的强力混合机及连续生产的圆筒造球机。

1号waelz回转窑轻微倾斜，长43m，直径3.6m，每分钟约旋转一次。加热气体与混合料（球团）运行方向相反，混合料缓慢通过炉子的同时被加热、烘干。金属氧化物在1200℃的反应区被还原，在此温度锌和镉被蒸发。工艺通风会使金属重新氧化，它们和废气一起进入气体洗涤系统，在扁管冷却器和过滤器处分离出金属氧化物，并输送到料仓进行中间储存。从waelz回转窑出来的炉渣可以用来填埋或修路。waelz窑炉工艺专利（sdhl）利用了回转窑内铁氧化物的反应热，极大地降低了能源（气体和焦炭）消耗，氧化物产量也提高近30%，这一工艺不产生废水，与没用铁氧化物反应热的普通工艺相比，co2排放量减少40%。

第一座炉子生产很成功，于是在2002年又投建了2号长50m的waelz回转窑。这次生产采用烧结工艺，产量明显提高，因而没有再安装造球圆筒。该生产线可以实现连续生产。混合烧结工艺采用了爱立许（eirch）改进型强力混合机。混料塔设计采取提高产量的设计结构，可以为产量提高后的回转窑提供足够的原料，因此，2004年安装了爱立许混合系统，将粉尘和污泥用焦炭、粘结剂进行混合粘结成团块。

与高校及研究所的合作研究证明，含铁废弃物可以通过带式烧结机进行回收。这可以降低废弃物处置成本、回收循环使用材料中的铁，但是会使烧结料的渗透性变差，烧结机排放气体中的含尘量提高。为避免上述情况发生，进行了粉尘烧结的试验研究。1997年hkm（蒂森克虏伯曼内斯曼）公司建设了回收粉尘的烧结中试生产线，试验结果非常满意，因此试验持续了很多年，直到2001年才转成工业化生产。利用不同类型的混合机进行大量试验，研究了粉尘粘结团块的性能以及炼钢车间大型生产不同系统的适应性，对比了爱立许逆流强力混合机和带有头部切割机的单轴管式混合机，实践证明爱立许混合机使用性能表现良好。2002年hkm公司新生产线投入使用，可处理的原料包括高炉炉顶煤气粉尘（细而湿）、除尘室粉尘（粗大而坚硬）、烧结厂冷却过程粉尘（破碎、筛分过程）、铸造车间粉尘（干而细）、粘结剂（石灰、水泥等）、水。这些材料自动进行储存、运输、配料、称重、送入配料混合机。将混合机混合好的粘结团块倒进箱式喂料器，然后再连续加到烧结机台车上。

经过较长一段时间的生产，回收系统的设备配件及粘结系统得到优化，生产结果更加可控。粉尘