建杰支招：含鋅粉塵處理，怎樣選粘合劑？

煉鋼產(chǎn)生的含鋅粉塵中含有大量的Zn、Fe等有價(jià)元素，轉(zhuǎn)底爐處理技術(shù)為現(xiàn)階段處理含鋅粉塵的常用處理方式，其工藝過程為：將含鋅粉塵與碳質(zhì)還原劑制成球團(tuán)后送入轉(zhuǎn)底爐處理，利用鋅的沸點(diǎn)低將其脫除，從而達(dá)到Zn、Fe分離的目的，得到的金屬化球團(tuán)可作為煉鐵或煉鋼的原料。

含鋅粉塵的處理方法

火法處理工藝

現(xiàn)階段我國鋼鐵企業(yè)普遍采用的就是火法工藝來處理含鋅粉塵。火法工藝的基本原理就是利用鋅的沸點(diǎn)較低（907℃），在高溫下，鋅被還原成單質(zhì)后揮發(fā)，從而達(dá)到鋅、鐵分離和回收鋅的目的。

轉(zhuǎn)底爐工藝

轉(zhuǎn)底爐工藝是將含鋅粉塵、還原劑和粘合劑等混料制球后，將制成的小球置于轉(zhuǎn)底爐爐床上鋪設(shè)2~3層，小球隨著爐底一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在1250℃以上的高溫下，還原反應(yīng)快速進(jìn)行，還原出的單質(zhì)鋅等元素?fù)]發(fā)后進(jìn)入煙氣中，二次氧化后被集塵裝置回收，普遍可以實(shí)現(xiàn)脫鋅90%以上，同時(shí)獲得金屬化率70%以上的金屬化球團(tuán)。轉(zhuǎn)底爐工藝原本是作為一項(xiàng)非高爐煉鐵工藝，但現(xiàn)在多被用來處理冶金粉塵。

目前常用的轉(zhuǎn)底爐處理工藝

1. FASTMET工藝：該工藝是將含鋅粉塵等含鐵廢料和粉煤混勻后制成球團(tuán)鋪設(shè)在轉(zhuǎn)底爐爐床上，轉(zhuǎn)底爐的爐溫升至1300℃以上，在還原10min左右，球團(tuán)內(nèi)的鐵氧化物被還原成單質(zhì)鐵，得到的金屬化球團(tuán)可以用作高爐煉鐵的原料。由于混料時(shí)加入了粉煤，因此會(huì)產(chǎn)生CO氣體，可當(dāng)做燃料，減少天然氣的消耗。還原過程中生成的單質(zhì)鋅揮發(fā)會(huì)被二次氧化，最后被回收利用作為煉鋅的原料。

2. INMETCO工藝：該工藝主要是用來回收粉塵中的Fe、Cr、Ni等元素。其最大的特點(diǎn)就是制成的濕球可直接進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行還原反應(yīng)，不需要預(yù)先對球團(tuán)進(jìn)行干燥處理。使用該工藝處理含鋅粉塵，將制成的球團(tuán)在1200℃還原20min左右，金屬化率可以達(dá)到90%以上，脫鋅率也達(dá)到90%以上。

3. DRyIron工藝：該工藝主要以煤、鐵礦的內(nèi)配碳為原料，不需要添加額外的粘接劑，其給料設(shè)備是一種特殊的振動(dòng)給料設(shè)備。經(jīng)過多年的發(fā)展，轉(zhuǎn)底爐工藝已經(jīng)非常成熟，在國內(nèi)鋼鐵企業(yè)中得到普遍應(yīng)用。轉(zhuǎn)底爐處理含鋅粉塵的脫鋅率和金屬化率都很高，而且轉(zhuǎn)底爐的工藝設(shè)備也易于制造，投資也小，對燃料的要求也較小，污染也小。

含鋅粉塵的壓球原理

壓球法制成含碳球團(tuán)指的是在一定的外部壓力條件下，使模具中的粉末物料受壓形成具有一定尺寸、強(qiáng)度、形狀和密度的團(tuán)塊的方法。

球團(tuán)強(qiáng)度檢測

• 落下強(qiáng)度：將濕球或烘干球從0.5米高度自由落至10mm厚鋼板上，重復(fù)墜落至球出現(xiàn)明顯裂紋或碎裂為止。墜落至碎裂的次數(shù)，即為其落下強(qiáng)度，以10個(gè)球的平均落下次數(shù)作落下強(qiáng)度指標(biāo)，須選取同一規(guī)格的濕球或烘干球。

• 抗壓強(qiáng)度：選取同一規(guī)格的球團(tuán)10個(gè)，逐個(gè)在壓力機(jī)上測定每個(gè)球的破碎壓力，加壓速度不得大于10mm/min，用10個(gè)球平均值表示抗壓強(qiáng)度，單位為N/球。

實(shí)驗(yàn)步驟

1. 配料：根據(jù)得到的含鋅粉塵對各原料進(jìn)行準(zhǔn)確的稱量。

2. 混料：首先對稱量好的干料分多次加入攪拌以保證混料均勻，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求加入水分，水分分為多次加入，在加入水分的過程中不斷攪拌以保證原料混勻。

3. 壓球及濕球的強(qiáng)度檢測：在對輥壓球機(jī)上壓球，隨機(jī)選取部分濕球分別進(jìn)行落下和抗壓強(qiáng)度檢測。

4. 烘干及干球的強(qiáng)度檢測：將壓制好的濕球團(tuán)，按照實(shí)驗(yàn)要求，隨機(jī)選取適量的個(gè)數(shù)送入150℃的烘箱內(nèi)干燥2h后取出，再隨機(jī)選取部分干球團(tuán)分別進(jìn)行落下和抗壓強(qiáng)度檢測。

建杰轉(zhuǎn)底爐含鋅除塵灰冷壓球團(tuán)粘合劑

建杰每噸粘合劑生產(chǎn)球團(tuán)25-35噸，成型率98%，濕球0.5米落下5次不碎，干強(qiáng)度≥400N，返料率＜30%，粉化率＜25%。

• 降低粉化率：含有耐中高溫成分，防止硅酸二鈣從β型轉(zhuǎn)換成γ型，制備的球團(tuán)耐中高溫，降低粉化率，能滿足轉(zhuǎn)底爐脫鋅的要求。

• 粘結(jié)力強(qiáng)：含有高粘結(jié)力成分，加量3%，粘接力強(qiáng)，球團(tuán)成型率達(dá)98%，濕球團(tuán)落下強(qiáng)度好，冷強(qiáng)度高。

• 抗氧化鈣：含有抗氧化鈣成分，使成型的球團(tuán)能抵抗殘存的CaO引起的龜裂、崩解、粉化現(xiàn)象。

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Q問答：轉(zhuǎn)底爐含鋅粉塵處理技術(shù)是什么？

答：轉(zhuǎn)底爐含鋅粉塵處理技術(shù)，簡單來說，就是一種利用高溫還原反應(yīng)，將煉鋼產(chǎn)生的含鋅粉塵中的鋅元素分離回收，同時(shí)把鐵元素還原成可直接用于煉鋼的金屬化球團(tuán)的資源化處理工藝。

核心要點(diǎn)

它要解決什么問題？

原料：：從鋼鐵冶煉行業(yè)的煙氣中收集下來的含鋅粉塵。。這種粉塵通常含有鋅、鐵、鉛等有價(jià)金屬，但也含有一些有害元素，若直接堆放或填埋，既污染環(huán)境又浪費(fèi)資源。

核心原理

利用鋅和鐵的還原性差異：

在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)約1250-1350℃的高溫下，粉塵中的鋅氧化物被碳（還原劑）還原成金屬鋅蒸氣，鋅蒸氣隨煙氣排出，遇氧氣又被氧化成氧化鋅（ZnO），通過布袋除塵器收集下來，成為產(chǎn)品。
同時(shí)，粉塵中的鐵氧化物也被還原，成為金屬化球團(tuán)，這個(gè)球團(tuán)可以直接返回高爐或轉(zhuǎn)爐作為煉鋼原料。

關(guān)鍵工藝步驟

1. 配料與造球：將含鋅粉塵、碳粉（還原劑）、粘結(jié)劑混合，壓制成含碳小球。

2. 轉(zhuǎn)底爐還原：小球鋪在轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底上，隨著爐底旋轉(zhuǎn)一周（約15-30分鐘），完成還原反應(yīng)。

3. 產(chǎn)品產(chǎn)出：

   • 氧化鋅粉：從煙氣中收集，可作為鋅冶煉的原料。

   • 金屬化球團(tuán)：從爐內(nèi)排出，冷卻后用作煉鋼原料。

主要優(yōu)點(diǎn)

資源高效回收：脫鋅率可達(dá)90%-95%，鐵回收率高。

環(huán)境友好：避免重金屬污染，實(shí)現(xiàn)塵泥的零排放處理。

產(chǎn)品價(jià)值高：氧化鋅粉（品位40%-70%）和金屬化球團(tuán)都有直接的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。