【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属及有机固废协同处理及资源化利用领域，具体为金属冶炼生产过程中产生的固体废物及有机固废及生物质物料的协调处置及资源化利用，更具体地说，涉及一种多源固废与有机固废的低碳协同利用装置及方法。
技术介绍
1、钢铁及有色生产过程中会产生大量有利用价值的各种含铁粉尘、污泥、铜渣和铅锌渣，它们主要是钢铁生产过程中烧结、高炉、电炉、转炉工序的除尘灰和尘泥、轧钢过程中的氧化铁皮，有色生产过程中的铅锌渣、铜渣、尾矿等。长期以来，这些钢铁生产过程含铁粉尘大部分是回收后直接返回烧结加以利用，其中有害元素(锌、铅、钾、钠等)会在生产循环过程中不断的富集，加之炼钢使用废镀锌板比例不断增加，从而导致上述含铁粉尘物料中的含锌量也呈逐渐上升的趋势，高锌粉尘的返回烧结，将造成高炉的锌负荷高，影响高炉的生产及耐材寿命，有色生产中的尾矿、尾渣大部分均堆存处理，造成环境污染及资源浪费。
2、传统的利用钢铁粉尘直接还原工艺生产的金属化球团，由于金属化率不高、杂质多作为半成品供高炉、转炉回用，但由于粉化率高，剩余残锌对高炉透气性、高炉耐材仍然有较大影响，而进入转炉由于，杂质含量高，金属化率低，造成转炉渣量大，金属收得率低，没有最大限度的体现金属铁、冶炼渣的价值。在环保要求日益严格的情况下，提高固废资源化利用效率并实现经济效益，符合目前节能环保和资源综合利用的可持续发展要求，对企业来说至关重要。同时由于还原过程中使用了焦粉、煤作为还原剂，转炉煤气及焦炉煤气作为燃料，不仅碳排放较高，且今后在短流程钢厂中无转炉煤气及焦炉煤气。或在有色企业的含铁含锌尾
3、目前，生物质、废轮胎、废塑料等多源有机固废在钢铁行业已经开展了大量的研究和试验，据测算，当前全国各类有机废弃物资源量约63亿吨(折合标煤约10～12亿吨)，其中大多以填埋和焚烧为主，资源利用率低，邻避效应明显。将有机固废应用于转底炉直接还原工艺替代化石燃料是推动能源结构清洁低碳化的重要突破。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种多源固废与有机固废的低碳协同利用装置及方法，解决了金属冶炼过程中有害元素的问题，降低冶炼过程中碳排放，提供了一种金属及有机固废的协同解决方案。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术第一方面提供了一种多源固废与有机固废的低碳协同利用装置，包括：
4、热解气化装置，用于生物质及有机固废的热解；
5、预还原装置，用于尘泥的预处理；
6、终还原熔炼装置，用于将经所述预还原装置还原后的预还原料进行熔炼；
7、煤气混合调节装置，连接所述热解气化装置、所述终还原熔炼装置，用于将混合后的煤气送往所述预还原装置。
8、较佳的，所述热解气化装置采用固定床或流化床形式，包括依次连通的配料加料装置、热解气化炉，煤气温度/成分调节装置和煤气除尘装置。
9、较佳的，所述预还原装置采用环形预还原炉形式，包括依次连通的配料装置、压球装置、干燥装置、环形预还原炉装置和排料装置；
10、所述配料装置与所述热解气化炉的出口连通。
11、较佳的，所述环形预还原炉装置上还连通有烟气处理装置；
12、所述烟气处理装置上设有排烟风机。
13、较佳的，所述终还原熔炼装置采用电热式熔分炉；
14、所述电热式熔分炉的入口上依次连通有配料系统、加料装置；以及
15、还设有原剂喷吹装置、热装系统；
16、所述电热式熔分炉的出口上设有出铁/出渣装置；
17、所述电热式熔分炉上还设有煤气除尘装置；
18、所述煤气除尘装置上设有压力调节装置。
19、所述热装系统与所述排料装置连通。
20、本专利技术第二方面提供了一种多源固废与有机固废的低碳协同利用方法，采用本专利技术第一方面提供所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用装置执行以下步骤：
21、s1，有机固废及生物质运至所述配料加料装置，进行成分及热值分析，确定各种不同原料配比，根据热值及成分选择气化方式后，输送至所述热解气化炉；
22、s2，所述有机固废及生物质在所述热解气化炉内与氧气发生热解反应，产生热解煤气及热解气化碳；
23、s3，含铁尘泥的废弃物经预处理后配加粘结剂及热解气化碳或补充设定量还原剂由所述压球装置压制成球，再经所述干燥装置烘干后进入所述环形预还原炉装置进行预还原；
24、s4，所述环形预还原炉装置采用热解煤气作为燃料，还原的预还原料进行压块或冷却或直接热装进入所述电热式熔分炉，还原熔炼成铁水及炉渣；
25、s5，所述环形预还原炉的烟气通过余热回收后及经除尘器收集得到富氧化锌产品；
26、s6，所述电热式熔分炉的副产煤气与热解气共同作为所述环形预还原炉的燃料，为所述环形预还原炉的工序提供热量。
27、较佳的，所述步骤s2中，所述热解气化炉采用纯氧气或空气进行气化；
28、气化温度在500～800℃；
29、气化煤气热值在1500kcal/nm3以上。
30、较佳的，所述热解气化炉的出口设置所述煤气温度/成分调节装置，采用通入蒸汽或氧气的方式调节煤气温度/成分。
31、较佳的，所述步骤s4中，所述环形预还原炉装置的预还原温度在1050℃～1300℃，出料温度在1000℃以上。
32、较佳的，所述步骤s4中，所述电热式熔分炉的还原熔炼温度在1500～2000℃。
33、较佳的，所述步骤s5具体包括：
34、所述环形预还原炉排出的烟气，依次进入到沉降室、余热锅炉和换热器进行降温，进入除尘器对烟尘含锌粉尘进行搜集，经过除尘后的烟气最后通过排烟风机抽出。
35、本专利技术所提供的一种多源固废与有机固废的低碳协同利用装置及方法，利用热解气化炉发生气体，金属固废做原料进行预还原，再通过电热式熔分炉进行终还原，将预还原炉产生的金属化球团进行熔分、渣铁分离，将金属化球团熔分转化为铁水产品，不仅解决了金属化球团在传统高炉中应用的杂质含量高，粉化率较高的问题，与高炉相比，减少了燃烧加热用的碳，不仅直接生产出产品，而且降低了铁水碳排放，可将含铁固废及有机固废协同处置并源化利用，生产铁水及富氧化锌等产品。
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1.一种多源固废与有机固废的低碳协同利用装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用装置，其特征在于：所述热解气化装置采用固定床或流化床形式，包括依次连通的配料加料装置、热解气化炉，煤气温度/成分调节装置和煤气除尘装置。
3.根据权利要求2所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用装置，其特征在于：所述预还原装置采用环形预还原炉形式，包括依次连通的配料装置、压球装置、干燥装置、环形预还原炉装置和排料装置；
4.根据权利要求3所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用装置，其特征在于：所述环形预还原炉装置上还连通有烟气处理装置；
5.根据权利要求3所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用装置，其特征在于：所述终还原熔炼装置采用电热式熔分炉；
6.一种多源固废与有机固废的低碳协同利用方法，其特征在于，采用如权利要求1-5之一所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用装置执行以下步骤：
7.根据权利要求6所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述热解气化炉采
8.根据权利要求7所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用方法，其特征在于：所述热解气化炉的出口设置所述煤气温度/成分调节装置，采用通入蒸汽或氧气的方式调节煤气温度/成分。
9.根据权利要求6所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述环形预还原炉装置的预还原温度在1050℃～1300℃，出料温度在1000℃以上。
10.根据权利要求6所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述电热式熔分炉的还原熔炼温度在1500～2000℃。
11.根据权利要求6所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种多源固废与有机固废的低碳协同利用装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用装置，其特征在于：所述热解气化装置采用固定床或流化床形式，包括依次连通的配料加料装置、热解气化炉，煤气温度/成分调节装置和煤气除尘装置。
3.根据权利要求2所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用装置，其特征在于：所述预还原装置采用环形预还原炉形式，包括依次连通的配料装置、压球装置、干燥装置、环形预还原炉装置和排料装置；
4.根据权利要求3所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用装置，其特征在于：所述环形预还原炉装置上还连通有烟气处理装置；
5.根据权利要求3所述的多源固废与有机固废的低碳协同利用装置，其特征在于：所述终还原熔炼装置采用电热式熔分炉；
6.一种多源固废与有机固废的低碳协同利用方法，其特征在于，采用如权利要求1-5之一所述的多源固废...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭程，于凯，姜周华，吕学伟，龙红明，吴正怡，宋华，刘长正，张元玲，丁陈来，
申请(专利权)人：宝武集团环境资源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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