电炉粉尘高效利用的实验室研究

电炉炉尘中富含Fe、Zn、Pb等元素,简单地将这些炉尘倾倒野外或填埋处理,由于粉尘中Pb等有毒元素会被雨水浸出,严重污染水土资源.而直接返回高炉炼铁,Zn在高炉内氧化富集则会缩短炉衬寿命、堵塞煤气管道.为减少电炉粉尘对环境的污染,实现其高效利用,采用含碳球团焙烧还原法处理该类粉尘.通过考察温度、时间等工艺因数的影响,得到了焙烧还原法合理工艺条件:碳过量系数为0.8～0.9、还原温度1 150℃、还原时间50 min.还原后的球团为半金属化球团,其全铁含量为67%左右,最高达69.8%;金属铁含量为63%左右,最高达66.5%;单个球强度在6 kN左右;收集所得氧化锌粉含ZnO 80%左右,初步实现了电炉粉尘的高效利用.

新冶钢电弧炉粉尘精细还原实验研究

对烘干后的电弧炉干粉尘进行基础特性研究,包括化学成分、XRD(X-ray diffraction)检测、粒度分布。根据铁氧化物、锌氧化物的还原热力学原理,提出了"电弧炉粉尘精细还原"的概念。探讨温度(910～1 010℃)和还原时间(2～4h)对电弧炉粉尘金属化率和脱锌率的影响,并利用SPSS(Statistical Product and Service Solutions)软件对实验结果进行方差分析和相关性分析结果表明,电弧炉粉尘TFe含量为47.26%,Zn含量为8.32%;在910～1010℃,使用纯H_2对电弧炉粉尘进行精细还原,能实现铁氧化物和锌氧化物分别向MFe和Zn的转变,金属化率和脱锌率分别达到95%、98%左右;同时电弧炉粉尘精细还原的产物未有烧结现象发生。

唐钢高炉瓦斯灰的提铁提锌试验

研究唐钢高炉瓦斯灰的提铁提锌试验。首先,对烘干后的高炉瓦斯灰进行基础特性研究,包括XRF、XRD、粒度分布检测以及化学成分分析。分析可知,瓦斯灰中wTFe=29.3%,主要以Fe2O3的形式存在;wZn=3.13%,主要以ZnO的形式存在。基于铁氧化物、锌氧化物还原的热力学原理,利用本课题组的精细还原技术,设计2因素2水平的正交试验,使用纯H2对瓦斯灰中的铁氧化物和锌氧化物进行精细还原试验。探讨还原温度(910和980℃)和还原时间(2和4h)对瓦斯灰金属化率和脱锌率的影响。试验结果表明,最佳还原工艺参数为910℃,2h;相应的金属化率和脱锌率分别为89.01%和98.61%。