天津奧沃冶金技術(shù)咨詢有限公司

　　鋼鐵企業(yè)在煉鐵、煉鋼以及軋鋼等各工序會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，約占到總鋼產(chǎn)量的8-12%左右, 2017年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量8.317億t，即每年產(chǎn)生的含鐵塵泥量達(dá)8000萬t以上。近年來霧霾天氣頻發(fā)，環(huán)境保護(hù)意識(shí)增強(qiáng)，國(guó)家針對(duì)工業(yè)粉塵排放的管控趨嚴(yán)，鋼鐵企業(yè)的粉塵排放成為環(huán)保監(jiān)控重點(diǎn)，各工序除塵設(shè)施不斷增加升級(jí)，使粉塵的數(shù)量也持續(xù)增加，這些粉塵往往含有大量鐵和碳而具有很高的利用價(jià)值，傳統(tǒng)方式一般將其作為配料返回?zé)Y(jié)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部回收。但其中部分粉塵含有較高的鋅等有害元素，直接回配將使鋅不斷循環(huán)富集，導(dǎo)致高爐鋅負(fù)荷超標(biāo)，對(duì)生產(chǎn)順行和安全長(zhǎng)壽造成危害，而另一方面由于含鋅粉塵質(zhì)量遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)煉鋅原料，提鋅價(jià)值有限，通常也無法直接給煉鋅企業(yè)使用，因此如何有效處置含鋅粉塵一直是業(yè)界的重要課題。

　　1 鋼廠含鋅粉塵的來源及處置

　　1.1  鋼廠含鋅粉塵的來源

　　含鐵塵泥是指鋼鐵生產(chǎn)過程中對(duì)所排煙塵進(jìn)行干法除塵、濕法除塵和廢水處理后的固體廢物，其含鐵量（TFe）一般在20%-70%，主要包括：燒結(jié)塵泥、球團(tuán)塵泥、高爐瓦斯灰、高爐瓦斯泥、煉鋼塵泥、轉(zhuǎn)爐污泥、電（轉(zhuǎn)）爐除塵灰、冷（熱）軋污泥、軋鋼氧化鐵鱗、原料場(chǎng)集塵和出鐵場(chǎng)集塵等。鋼鐵生產(chǎn)系統(tǒng)中的鋅初始主要來源于鐵礦原料，雖然鐵礦中伴生的鋅含量都極低，但由于鋅的循環(huán)富集特點(diǎn)使其在系統(tǒng)中會(huì)不斷累積，而迫于成本壓力使用低價(jià)料比例增大，入爐品位降低，也促使進(jìn)入系統(tǒng)的鋅量增加。另一方面，隨著鍍鋅產(chǎn)品增長(zhǎng)，煉鋼中使用的含鋅廢鋼也成為鋼鐵系統(tǒng)中鋅的一大來源，含鋅廢鋼的使用使轉(zhuǎn)爐粉塵的鋅含量明顯提高，電爐煉鋼粉塵的鋅含量通常會(huì)更高。一般而言，鋅含量≥1%的中高鋅含鐵塵泥均需進(jìn)行脫鋅處理后才能返回鋼鐵工藝。

　　由于經(jīng)營(yíng)形勢(shì)、原料條件或主觀上不重視，很多企業(yè)的高爐鋅負(fù)荷都超出標(biāo)準(zhǔn)。以鞍鋼為例，鞍鋼鲅魚圈分公司4038m3高爐鋅負(fù)荷曾達(dá)到1.5kg/t左右，通過進(jìn)行高爐鋅平衡分析發(fā)現(xiàn)，90%以上的鋅都是由燒結(jié)礦帶入，表1為燒結(jié)部分原料檢驗(yàn)鋅含量后的對(duì)比結(jié)果。

由表1可知，粉塵類物料的鋅含量普遍較高，尤其高爐干法布袋灰含鋅最高，而各精礦的鋅含量都較低(均未超過0.01%)，因此含鋅粉塵回配燒結(jié)是導(dǎo)致高爐鋅負(fù)荷過高的直接原因。

1.2  含鋅粉塵的分類

按含鐵塵泥中鋅（Zn）含量可分為:

低鋅含鐵塵泥（Zn＜1%)；中鋅含鐵塵泥（1%≦Zn≦8%；高鋅含鐵塵泥（8%＜Zn)。

對(duì)于低鋅含鐵塵泥可直接作為燒結(jié)配料使用，鋅含量≧1%的中高鋅含鐵塵泥需進(jìn)行脫鋅處理后才能返回鋼鐵工藝

1.3  含鋅粉塵的處置

發(fā)達(dá)國(guó)家由于有嚴(yán)格的法律規(guī)定及較為完整的環(huán)保產(chǎn)業(yè)鏈，大多數(shù)鋼鐵企業(yè)基于集中管理和處理的原則，由環(huán)保公司統(tǒng)一處理。目前得到工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用及正在研發(fā)的火法處理工藝有多種，如轉(zhuǎn)底爐工藝、回轉(zhuǎn)窯工藝、等離子爐工藝、韋氏爐工藝、豎式爐工藝、垂直噴射火焰爐工藝、電爐還原工藝等。其中回轉(zhuǎn)窯及轉(zhuǎn)底爐是目前世界上處理鋼廠含鋅粉塵技術(shù)相對(duì)成熟、應(yīng)用較多的工藝技術(shù)，也是目前國(guó)內(nèi)比較受關(guān)注的用于處理鋼廠含鋅鉛粉塵的技術(shù)。

轉(zhuǎn)底爐處理含鋅粉塵工藝，其生產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定、產(chǎn)品附加值高、反應(yīng)速度快、脫除鋅鉛率高，并可脫除部分堿金屬，但投資相對(duì)較高。回轉(zhuǎn)窯法工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、投資較低，能耗較高，窯內(nèi)易結(jié)圈，但回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)規(guī)模靈活，尤其適用于粉塵量較少的企業(yè)，使得回轉(zhuǎn)窯處理含鋅粉塵工藝具有一定優(yōu)勢(shì)。