【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金，具体涉及一种转炉钢渣与电炉除尘灰综合利用及二噁英无害化处理的方法。
技术介绍
1、目前，高炉除尘系统都是采用电除尘的方式进行的，而电除尘收集到的布袋灰或者高炉除尘灰含有大量的铁精粉、碳精粉以及锌、铅等元素。对于高锌的除灰尘部分，可以使用直接回收锌的方法；而对于低锌的部分，可以使用混合烧结混料方式继续进行煅烧，实现锌元素的煅烧。含钒钢渣是含钒矿石经过高炉炼铁或者转炉提钒炼钢后，但仍然由少量的钒赋存于钢渣中。因此，本专利技术利用含锌除尘灰和含钒钢渣混匀后熔融共还原的方式，回收含锌除尘灰和含钒钢渣中的有价元素(铁、钒、锌等)，实现转炉钢渣有价元素的资源化综合利用。熔融共还原过程中产生出的烟气，则由布袋除尘器以及电炉烟气净化系统进行捕收与净化。
2、此外，炼铁高炉的电炉除尘灰中含有有害固体物质二噁英。二噁英是一种持久性剧毒物质，能够直接严重危害人体并且极大污染环境。因此，在资源化利用除尘灰的过程中，二噁英必须进行无害化处理。常见的二噁英的无害化处理为普通焙烧、催化焙烧或者熔融焙烧等方式。
3、专利cn104418381b阐述了一种从炼铁高炉除尘灰中提取氧化锌的方法，其中除尘灰含锌6％以上即可，且无需添加额外燃料。最后可得到氧化锌产品以及含铁量为50％以上的尾渣。但该专利技术中仅对锌和铁元素进行了利用，对于其他元素利用较少，适用范围较窄。专利cn114058762a公开了一种高炉处理含锌除尘灰冶炼含钒钢渣的方法，其中通过矿热炉对混合物料进行了还原后，得到了含钒生铁以及氧化锌。该专利技术较为详细地
4、总的来说，高炉中的含钒钢渣也是一种重要的二次资源，其中富含铁、钒元素。但单一目的地对含钒钢渣进行冶炼，成本高昂，会造成热量的极大浪费。因此，在含钒钢渣熔融还原的过程中，配入电炉除尘灰做成的球团同步进行高温焙烧，不仅可得到含钒铁合金，粗氧化锌等产品。同时，部分除尘灰还含有二噁英，可在熔炼过程中同步分解二噁英，实现危废无害化处置。
5、基于以上认识，本专利技术进行了含钒钢渣(热)与电炉除尘灰共熔融还原的多元素组分的利用。本专利技术有效地回收了铁、锌、钒等元素，并实现了含二噁英除尘灰的无害化处理。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供一种转炉钢渣与电炉除尘灰综合利用及二噁英无害化处理的方法，具体包括以下步骤：
2、步骤1：将热含钒钢渣进行破碎，与含锌除尘灰球团和硅石混合均匀，制得混合物料；
3、步骤2：将混合物料给入熔融还原电炉中，充分利用转炉高温钢渣的热量进行预热、还原，得到预热后的混合料；
4、步骤3：在熔融还原电炉内，预热后的混合料在高温及氮气气氛保护下进行还原，得到含钒铁水和锌，二噁英在高温下被分解，其中锌升华为高温锌蒸气进入烟气；
5、步骤4：含钒铁水经浇筑成块后得到钒铁合金块，炉渣从出渣口排出，然后用高压水冲击液态渣使炉渣改变物理形态后，冲入水渣池，水渣池利用原有的高炉水渣池；
6、步骤5：高温锌蒸气接触空气氧化为氧化锌，随烟气进入第一冷却器中冷却，再经布袋除尘器过滤后分离得到粗氧化锌产品；随后，布袋除尘器排放的烟气进入电炉烟气净化系统，检测合格后排放。
7、其中：
8、所述步骤1中，按质量分数计，含钒钢渣中的v2o5含量为0.5％～5％，全铁含量为20％～30％，其中粒度组成为10～50mm占45％～55％。
9、所述步骤1中，混合物料的制备方法为：破碎后的含钒钢渣送入保温料罐中，随后将含锌除尘灰球团及硅石充分混合，迅速加入保温料罐，与含钒钢渣混合均匀，含锌除尘灰球团与硅石迅速将含钒钢渣的热量吸收，制得混合物料。
10、所述步骤1中，混合物料的制备方法为：破碎后的含钒钢渣进行保温，通过含二噁英吸附剂预处理富集到了含二噁英的灰尘至除尘灰中，将除尘灰、焦炭、造球剂进行混合后得到含锌球团，将含钒钢渣和含锌球团、硅石放入保温料罐中，均匀混合后得到混合物料。
11、所述步骤1中，除尘灰的含锌量为5％～10％，除尘灰、焦炭、造球剂的质量比为(7.5～8)：(1～1.5)：(1～2)，造球粒度达到20～40mm占50～80％；保温料罐中含锌球团和含钒钢渣、按照质量比为1：(1～2)进行混合，硅石加入量为含锌球团和含钒钢渣总质量的0.5～3.5％。
12、所述步骤2中，混合物料的预热温度为100～200℃。
13、所述步骤3中，熔融还原电炉的炉温设置为900～1200℃。
14、所述步骤4中，按质量百分比计，钒铁合金中tfe含量为65～90％，v含量为5～30％，其他元素含量小于5％；炉渣中二噁英的含量低于0.01％，二噁英的分解率达99.99％以上。
15、所述步骤5中，粗氧化锌产品中氧化锌含量为90～98％。
16、所述步骤5的烟气净化系统中，若烟气中锌元素的质量分数≥1％，则烟气进入第二冷却器，进行再次冷却和布袋除尘，若锌元素的质量分数小于1％，则烟气进入排放系统进行排放。
17、所述步骤5中，第一冷却器和第二冷却器的温度设置为80～100℃。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
19、1.转炉钢渣携带的热量完成了除尘灰的预热与升温工作，节能效果显著。
20、2.在电炉中，转炉渣中的feox及v2o5和除尘灰中的feox在高温冶炼下还原成含钒合金铁水，同时除尘灰中的zno经升华-再冷却得到了进一步富集，回收了锌资源，实现了铁、钒、锌的资源化利用，同时除尘灰中的二噁英被高温分解，实现危废无害化处置。
21、3.熔炼产生的烟气返回电炉烟气净化系统，实现了绿色环保循环生产。
22、4.炉渣经高压水进行水淬产出的冶金渣经调质处理后，可用于生产水泥，实现了无固废处置。
23、5.本专利技术所提供的方法能够将转炉钢渣(热)与含锌除尘灰共还原，实现了全组分资源化利用的目的，具本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种转炉钢渣与电炉除尘灰综合利用及二噁英无害化处理的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种转炉钢渣与电炉除尘灰综合利用及二噁英无害化处理的方法，其特征在于，所述步骤1中，按质量分数计，含钒钢渣中的V2O5含量为0.5％～5％，全铁含量为20％～30％，其中粒度组成为10～50mm占45％～55％。
3.根据权利要求1所述的一种转炉钢渣与电炉除尘灰综合利用及二噁英无害化处理的方法，其特征在于，所述步骤1中，混合物料的制备方法为：破碎后的含钒钢渣送入保温料罐中，随后将含锌除尘灰球团及硅石充分混合，迅速加入保温料罐，与含钒钢渣混合均匀，含锌除尘灰球团与硅石迅速将含钒钢渣的热量吸收，制得混合物料。
4.根据权利要求1所述的一种转炉钢渣与电炉除尘灰综合利用及二噁英无害化处理的方法，其特征在于，所述步骤1中，混合物料的制备方法为：破碎后的含钒钢渣进行保温，通过含二噁英吸附剂预处理富集到了含二噁英的灰尘至除尘灰中，将除尘灰、焦炭、造球剂进行混合后得到含锌球团，将含钒钢渣和含锌球团、硅石放入保温料罐中，均匀混合后得到混合物料。<...
【技术特征摘要】
1.一种转炉钢渣与电炉除尘灰综合利用及二噁英无害化处理的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种转炉钢渣与电炉除尘灰综合利用及二噁英无害化处理的方法，其特征在于，所述步骤1中，按质量分数计，含钒钢渣中的v2o5含量为0.5％～5％，全铁含量为20％～30％，其中粒度组成为10～50mm占45％～55％。
3.根据权利要求1所述的一种转炉钢渣与电炉除尘灰综合利用及二噁英无害化处理的方法，其特征在于，所述步骤1中，混合物料的制备方法为：破碎后的含钒钢渣送入保温料罐中，随后将含锌除尘灰球团及硅石充分混合，迅速加入保温料罐，与含钒钢渣混合均匀，含锌除尘灰球团与硅石迅速将含钒钢渣的热量吸收，制得混合物料。
4.根据权利要求1所述的一种转炉钢渣与电炉除尘灰综合利用及二噁英无害化处理的方法，其特征在于，所述步骤1中，混合物料的制备方法为：破碎后的含钒钢渣进行保温，通过含二噁英吸附剂预处理富集到了含二噁英的灰尘至除尘灰中，将除尘灰、焦炭、造球剂进行混合后得到含锌球团，将含钒钢渣和含锌球团、硅石放入保温料罐中，均匀混合后得到混合物料。
5.根据权利要求1所述的一种转炉钢渣与电炉除尘灰综合利用及二噁英无害化处理的方法，其特征在于，所述步骤1中，除尘灰的含锌量为5％～10％，除尘灰、焦炭、造球剂的质量比为(7.5～8)：(1～1.5)：(1～2)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜红兵，张琦，
申请(专利权)人：辽宁东大矿冶工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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