宝钢含锌尘泥的循环利用工艺简介

2004年3月 中国冶金 第3期(总第76期)宝钢含锌尘泥的循环利用工艺简介

王　涛　夏幸明　沙高原

(宝山钢铁股份有限公司技术中心,上海　201900)

摘　要　对宝钢的含锌尘泥(转炉二次粉尘、电炉粉尘和高炉瓦斯泥)的厂内循环利用进行了研究,通过将含锌尘泥分别应用于铁水三脱、转炉造渣和电炉造泡沫渣工艺对循环利用工艺进行了试验,具体如下:将转炉二次粉尘和电炉粉尘的混合物取代烧结矿粉作为铁水脱磷剂,通过改善流动性,达到了与烧结矿粉相当的脱磷效果,在三脱处理中粉尘中的锌和铅含量得到了明显的富集,为下一步回收处理打下了基础。将转炉二次粉尘和电炉粉尘的混合物通过添加一定量生白云石和锰矿加工成冷压块,在转炉吹炼前期加入,促进了石灰的溶解,改善了前期化渣,提高了脱磷率,L T压块和矿石的耗量减少。造渣剂加入没有引起钢水的增硫明显,粉尘造渣剂的加入对钢水和炉渣成分没有影响。将高炉瓦斯泥通过添加一定量生石灰和生白云石并加工成冷压块后,在电炉熔炼期加入,强化泡沫渣操作,减少金属损失和碳粉用量。瓦斯泥压块加入后对钢水、炉渣成分和电炉的粉尘不会产生明显影响。

关键词　含锌粉尘和污泥　循环利用　三脱　转炉造渣　电炉发泡剂

INTR OD UCTION OF RECYC L ING PR OCESS OF ZINC2BORNE

D UST AN D SL U D G

E AT BAOSTEE L

WAN G Tao　XIA Xingming　SHA G aoyuan

(Baosteel Co1,L TD1Technical Center,Shanghai201900)

ABSTRACT　The recycling process of Baosteel produced zinc-borne dust and sludge was studied1 The dust and sludge are applied respectively in hot metal pretreatment,BOF slag formation and EAF foaming slag operation1The results are as follows:The mixture of BOF and EAF dust is ap2 plied as hot metal pretreatment reagent substituting sinter ore1The dephosphorization result is e2 quivalent to that with sinter ore1Zinc and lead in the dust are considerably enriched during the pro2 cess;therefore it is favorable to future recovery1The briquette of BOF and EAF dust is added to BOF during the initial stage of blowing1The lime dissolving is improved and so is slag formation, higher dephosphorization degree is obtained;L T briquette and Fe ore consumption are lowered1Sig2 nificant sulfur pickup is not observed,and there are no negative effects to steel and slag composition1 The briquette of BF gas sludge is added to EAF during the smelting1As a result,the slag foaming is intensified;metal loss and carbon consumption are lowered1No negative effect to steel,slag and secondary dust is observed during the process1

KE Y WOR DS　zinc2borne dust and sludge,recycling process,pretreatment,BOF slag formation, EAF foaming slag

1　前言

钢铁企业每年都要产生大量的废弃物包括炉渣、烟尘和污泥、氧化铁皮、酸洗废物和其它含铁材料等。每生产1t钢就会生成约400kg的副产品,其中炉渣约占70%～80%。宝钢生产过程中每年产生大量的固体副产品,其中主要来自于烧结、高炉炼铁、转炉和电炉炼钢、冷热轧轧钢和电厂等,包括炉渣、粉尘、污泥和铁皮等,总量约470万t。宝钢自投产以来,产能不断提高,但一贯致力于固体副产品的处理和利用。总言之不外三种方式:厂内循环、厂外利用和减量处理,即3R(recycling、recovery和reduction)。至今已形成了一整套固体副产品的处理和利用工艺。图1为宝钢固体副产品的二次利用情况

。

图1　宝钢固体副产品的二次利用

宝钢每年各类粉尘和污泥的产生量约80万t(包

括高炉、转炉粉尘和污泥、电炉粉尘以及电厂粉煤灰

等),其中的50余万吨为无锌和低锌的粉尘和污泥,

这部分尘泥基本得到了二次利用(图1)。

此外,还有20余万吨含锌较高的尘泥(锌含量高

于1%),其中包括高炉瓦斯泥、

转炉二次粉尘和电炉

粉尘等。上述尘泥含有较高的铁,是一种值得回收利

用的二次资源,但由于上述三种尘泥含锌较高,如返

回烧结生产将造成锌在高炉中挥发结瘤,故高炉锌负

荷一般要求小于012kg/t铁,返回烧结矿的尘泥含

锌量必须小于1%

。故上述高锌尘泥无法返回烧结

进行循环利用。

因此,宝钢的含锌尘泥目前除少量外卖外,大部

分于堆场露天堆放,不仅占用了场地,而且直接带来

环境污染;更为严重的是,由于粉尘中含有Zn、Pb等

金属元素,露天堆放时,由于雨水的作用,有毒元素可

被浸出渗入地下水,从而进入植物和食物圈,产生严

重的后果。

工业化国家针对钢铁厂含锌尘泥相继制订了严

格的环保标准,如美国的资源保护和再循环法将所有

电炉粉尘确定为有害固体废弃物并制定了有关法规,

要求电炉粉尘必须进行无害化处理。

80年代以来,围绕钢铁厂含锌尘泥的厂外回收

和厂内循环工艺,进行了很多研究,形成了一系列有

代表性的工艺[1,6]。对比已有工艺,现阶段宝钢的含

锌尘泥应立足于在冶炼工艺中进行厂内循环利用,一

方面循环利用无需大的设备和场地投资,经济可行,

循环中含铁资源得到回收利用,锌铅等含量得到富

集,粉尘产出总量减少,为下一步处理打下基础。另

一方面,国外的电炉采用大量镀锌废钢做为原料,因

此国外的电炉粉尘含锌量比较高(>20%),相比较

而言进一步采用火法工艺加以回收更有其迫切性。

而宝钢的含锌尘泥的锌含量目前比较低,采用循环利

用工艺更为可行,对操作和钢质量不会产生明显影

响。

2　宝钢含锌尘泥的理化指标

表1为宝钢尘泥的大致成分,其中全铁含量均在01中国冶金