高爐瓦斯灰綜合利用的研究

1、內(nèi)蒙古科技大學本科生文獻專題報告題目：高爐瓦斯灰綜合利用的研究學生姓名：張守良學號：1361102205專業(yè)：冶金工程班級：冶金2013卓越指導教師：鄧永春高爐瓦斯灰綜合利用的研究摘要:高爐瓦斯灰是由鐵、碳以及Si,AI,Ca,Mg的氧化物組成，并含有低沸點的Pb,Zn氧化物與堿金屬氧化物等，是一種質(zhì)輕、粒微的物質(zhì)。高爐粉塵中主要組分是鐵、碳，并含有少量硅、鋁、鈣、鎂等元素，也有部分高爐粉塵中含有鉛、鋅、種等有害元素。其性質(zhì)及含量一般與進入高爐的物料性質(zhì)有關(guān)系。1976美國環(huán)保機構(gòu)(EPA)制定法律將含鉛鋅的鋼鐵廠粉塵劃歸為K061類物質(zhì)(有毒固體廢物)，要求對其中鉛、鋅等進行回收或鈍化處理，

2、否則須密封堆放在指定場地。為此，各國都極為重視對高爐粉塵的處理和綜合利用，希望開發(fā)出既經(jīng)濟又能回收有價金屬資源且又無環(huán)境污染的實用技術(shù)。近年來隨著高爐煉鐵規(guī)模的擴大，產(chǎn)生了大量的高爐瓦斯灰，如果不實施綜合利用，不但造成環(huán)境的污染，同時也是資源的浪費。文章針對國內(nèi)外對高爐瓦斯灰綜合利用的研究現(xiàn)狀做了詳細的闡述，瓦斯灰的利用主要表現(xiàn)在這些方而：高爐瓦斯灰直接作燒結(jié)配料；回收鐵和碳；回收鋅等有色金屬元素；制備絮凝劑；作為吸附劑；高爐瓦斯灰與煤粉混合噴吹以及其它的一些應用。各種處理方式都沒有達到有效綜合利用的目的，有待對高爐瓦斯灰的利用提出更完善的措施。關(guān)鍵詞:高爐瓦斯灰;綜合利用；回收有益元素Abs

3、tractThemaincomponentsofBlastFurnace(BF)dustareironandcarbon,atthesametimeitincludesafewelementsassilicon,aluminum,calcium,magnesiumandsoon.Alsoapartofblastfurnacedustscontainharmfulelements,suchaslead,zinc,arsenic,etc.Generally,itspropertyandcontentareincorrelationwithchargecomposition.In1976,Ameri

4、canEnvironmentalProtectionAssociation(EPA)legislatedthelawthattheironandsteelplantdustscontainedleadandzincwerelistedK061matters(virulentsolidwaste)andrequestedtorecycleordeactivatelead,zincandotherharmfulelements.Otherwise,theyhavetosealbeforepiledatassigninglocation.Therefore,allcountriesextremely

5、emphasizedBFdustprocessingandcomprehensiveutilization,hopedtodevelopapracticaltechnology,whichcaneconomicallyrecyclethevaluablemetalresourcesandnotpollutetoenvironment.Atpresent,ourcountryapproximatelyproducesBFdust10milliontonseveryyear,gasashandgasslimesrespectivelyaccountsforabout50%.Mostdomestic

6、plantshavenoteffectivelyusedBFgasslimes,whichgenerallyusedbyreturningsinteringplantasmixtureofsintersinthepast.Butthegasslimesgranularityisverythin,muchsmallerthanthefineore,thepermeabilityofbedofmaterialwillbegreatlydecreased,thuswillaffecttheprocessefficiency,whenaddingthegasslimestomaterialsofsin

7、ter.TheeasyvolatilizationelementsasZn,PbingasslimeswillrecycleandconcentrateinBF,resultingintheZn0risingingas,upperofBFheeling,gaspipeblocking,thereforeBFcannotnormallyoperate.MinorityplantsobtainsecondarydustscontainingZn,PbandchargecontainingFebyseparationorhydrometallurgyprocess.Butthetechnologic

8、alprocessislongandtheprocessscaleissmallwithextremelylowrecoveryrate.Thethesisadoptscarbon-containingpelletsroastingreductionmethodtoobtainhighgradezincoxidepowdersandsemi-metallicpellets,onthebasisofPanzhihuasteelblastfurnacegasslimescharacteristicscontaininghigheriron,carbonandzinc.Firstly,physica

9、l-chemicalpropertyofBFgasslimeswasanalyzedinthethesis,thenthereducingthermodynamicswerecalculatedout,andthekineticsofBFgasslimeswasstudied.TheresearchhasshownthatBFgasslimesiseasylyreducedathightemperature,whichprovedthatthereductionofBFgasslimesbyroastingreductionmethodispossibleintheory.Inordertom

10、eettheexperimentalconditionofcarbon-containingpellets,thepalletizing-propertyofBFslimeswasresearched.目錄 TOC o 1-5 h z 摘要IIAbstract專音誤!未定義書簽。引言錯誤!未定義書簽。 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 第一章高爐瓦斯灰中鐵與碳回收的研究.1 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 第二章高爐瓦斯灰中鋅元素回收的研究3第三章作為絮凝劑5 HYPERLINK l bookm

11、ark15 o Current Document 第四章高爐瓦斯灰與煤粉混合噴吹6第五章作為吸附劑7第六章其他應用9第七章結(jié)論11參考文獻1.2前言：在高爐冶煉過程中，爐塵隨高爐煤氣在爐頂引出，經(jīng)下降管，在重力除塵器內(nèi)除去較粗的顆粒后，由布袋除塵器對高爐煤氣進行精除塵處理。布袋除塵器收集的粉塵稱為布袋灰，重力除塵器收集的粉塵稱為重力灰，二者統(tǒng)稱為瓦斯灰，主要由鐵、碳以及Si,Al,Ca,Mg的氧化物組成，并含有低沸點的Pb,Zn氧化物與堿金屬氧化物，是一種質(zhì)輕、粒微的物質(zhì)，是鋼鐵企業(yè)主要固體排放物之一112。近年來隨著高爐煉鐵規(guī)模的擴大，產(chǎn)生了大量的高爐瓦斯灰，如果不實施綜合利用，不但造成環(huán)境

12、的污染，同時也是資源的浪費。目前關(guān)于高爐瓦斯灰的綜合利用，國內(nèi)外學者做了大量的研究工作，取得了一定的進展，其研究主要表現(xiàn)在以下幾個方面。.高爐瓦斯灰中鐵與碳回收的研究潘國泰網(wǎng)在三鋼高爐瓦斯灰鐵、碳含量較高，具有較好的綜合利用價值采用浮選一重選技術(shù)對高爐瓦斯灰中的碳、鐵進行回收、目前，可獲得全鐵含量54%、產(chǎn)率10%、回收率24%的鐵精粉和固定碳含量為76%、產(chǎn)率48%、回收率85.5%的碳精粉，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。高爐瓦斯灰用浮選和重選方法將其中的C,Fe分離，該工藝技術(shù)可對我國產(chǎn)出巨量的高爐瓦斯灰進行資源化、無害化處理，實現(xiàn)固體廢棄物的綜合利用，推進發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟起到有力的促進作用。

13、，具有很好的經(jīng)濟效益利用瓦斯灰中各成份的密度和表面性質(zhì)不同，采用浮選和重選方法將其中的C,Fe分離，提選鐵精粉和碳精粉返回燒結(jié)用作生產(chǎn)原料，剩余尾泥外賣制磚等，從而實現(xiàn)固廢資源化綜合利用，減少環(huán)境污染，提高經(jīng)濟效益和社會效益、徐柏輝4以江西新余鋼鐵公司高爐瓦斯灰為原料采用浮選一重選聯(lián)合選礦技術(shù)回收鐵、碳。研究結(jié)果表明：該工藝簡單，技術(shù)可靠，過程穩(wěn)定，可獲得全鐵含量61.13%、回收率56.12%的鐵精礦和碳含量80.09%、回U率88.04%的碳精礦，所獲得鐵精礦、碳精礦可用作燒結(jié)原料，尾礦可做為渣磚原料。該工藝投資省，見效快，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益張晉霞，聶軼苗，徐之帥，牛福生，李力等

14、在對某公司高爐瓦斯泥的性質(zhì)、礦物成分分析的基礎上，提出采用搖床重選一浮選的選礦工藝提取鐵、碳精礦的設想。通過實驗室試驗研究，獲得了品位為53.41%,產(chǎn)率為24.52,回收率為51.33%的鐵精礦以及產(chǎn)率為30.61%,固定碳含量為65.21,回收率為69.29%的碳精礦，取得了較好的技術(shù)指標，達到了預期效果。該工藝可用于生產(chǎn)實踐，且可推廣應用。某公司高爐瓦斯泥具有成分復雜、粒度微細、密度小、灰分高、礦物結(jié)構(gòu)復雜等特點，采用搖床分選工藝回收其中鐵礦物，可以獲得品位為53.41%,產(chǎn)率為24.52,回收率為51.33%的鐵精礦,因此采用搖床重選工藝回收瓦斯灰中的赤鐵礦是可行的。(2)采用一粗一精

15、一掃工藝流程浮選高爐瓦斯泥中的碳，可獲得產(chǎn)率為30.61%,固定碳含量為65.21,回收率為69.29%的碳精礦。(3)高爐瓦斯泥綜合回收利用，屬于“三廢”治理項目，此工藝技術(shù)在選廠實施后，必將帶來顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，使鋼鐵企業(yè)走向循環(huán)經(jīng)濟，清潔生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展之路。趙瑞超張邦文李保衛(wèi)等5對包鋼瓦斯灰進行了工藝礦物學分析，并進行了弱磁選一高梯度強磁選和磁化焙燒一弱磁選工藝試驗研究。結(jié)果表明，弱磁選一強磁選試驗能回收大部分鐵礦物，并且使鐵礦物與碳、鋅等礦物得到有效的分離，鐵精礦的品位達到55.420a,回U率79.480a另外在磁化焙燒一弱磁選最佳試驗條件下能獲得鐵精礦品位60.

16、70%,回收率達到70%以上。.高爐瓦斯灰中鋅元素回收的研究徐修生6在高爐瓦斯灰中，鋅含量大于10%就有了開發(fā)利用價值，而國內(nèi)大多數(shù)銅、鉛、鋅冶煉廠的鋅煙道灰中鋅含量已達到20%左右，因此，開發(fā)利用這部分資源具有相當可觀的經(jīng)濟效益和社會效益近年來國內(nèi)對該資源利用的研究相當活躍，其研究均采用化學方法，筆者在研究用化學方法（主要有兩種：酸浸法和氨浸法）回收這部分資源的同時，也探索了用物理選礦方法對該資源進行回收利用。朱耀平7分析了某企業(yè)從高爐瓦斯灰中綜合回收金屬錮、鋅、秘、鉛的生產(chǎn)實踐。指出利用揮發(fā)一分段浸出一萃取一電解工藝的聯(lián)合工藝從黑色冶金廢料中提取錮鋅秘等有色金屬是可行的。采用還原揮發(fā)一中性

17、浸出鋅一高溫高酸浸出錮一萃取一反萃取一置換一熔煉一電解精煉得精錮網(wǎng)、精銘和電鋅的聯(lián)合工藝，能有效回收瓦斯灰中錮鋅銘等有價金屬，錮的總實收率達到50%60%,鋅70%75%。劉淑芬9用反萃后液采取纖維球+兩次活性炭（2g/L）除油方法，可以使反萃后液中有機物含量降低到合格水平。除油后的反萃液進行電積，得到電鋅板含鋅99.97%,電流效率90.48%,如不考慮鋅板中鋁超標的情況下，鋅板含鋅有望達到99.99%以上。通過四次循環(huán)浸出、中和、萃取、電積綜合試驗研究可知，循環(huán)試驗可以平穩(wěn)地進行下去，所得鋅板致密光滑。鋅的綜合回收率為85.82%,平均電流效率在90.56%左右。王杰，熊瑋，張保平10采用

18、氨浸法對高爐瓦斯灰脫鋅工藝條件進行了試驗研究，并對工藝的經(jīng)濟性進行了分析。結(jié)果表明高爐瓦斯灰的氨法脫鋅具有浸出率高、環(huán)境影響小等優(yōu)點，浸出過程的優(yōu)化條件為L/S=4:1.NH3/NH4=2:1,NH3,=5mol/L,浸出時間=3h;凈化過程的優(yōu)化條件是鋅粉用量為1.5g/L.,凈化時間為2.5h.蒸氨過程的適合溫度為90度，在500度鍛燒1h后，得到純度為96.03%的氧化鋅粉末。每天處理7t瓦斯灰的設備投資約在100萬元左右，生產(chǎn)成本約為10000元，脫鋅瓦斯灰的再利用有利于減少高爐因為鋅富集產(chǎn)生的生產(chǎn)問題，具有間接的經(jīng)濟效益。今后還需要在瓦斯灰成分波動時工藝參數(shù)范圍選擇、生產(chǎn)裝置的密封性

19、、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面進一步開展研究。曹龍11在掌握高爐瓦斯灰和粘結(jié)劑特性的基礎上，通過測試生球、十球和焙燒后球團的抗壓強度和落下強度，實驗考察單一粘結(jié)劑和復介粘結(jié)劑對高爐瓦斯灰含碳球團強度的影響結(jié)果表明，加入淀粉類粘結(jié)劑能改善球團的低溫強度，生球的抗壓和落下強度分別達到72N/個和5.9次/0.5m；十球的抗壓和落下強度分別達到58N/個和4.3次/0.5m;但焙燒后球團的抗壓強度相對較低加入水玻璃含硅類粘結(jié)劑能改善其高溫強度，焙燒后球團抗壓強度最高達到1764N/個，但生球和十球的強度較低，達小到生產(chǎn)要求加入玉米淀粉和水玻璃組成的復介粘結(jié)劑后球團強度的改善效果更明顯，生球的抗壓和落下強度最高

20、達到60N/個和5.5次/0.5m；干球的抗壓和落下強度達到55N/個和3.4次/0.5m;焙燒后球團的抗壓強度最高達到1958N/個GkhanOrhan27用NaOH浸出瓦斯灰，回收富集Zn的研究表明：鋅的富集受化學反應過程控制，反應活化能為26.7kJ/mol。在浸出溫度950C,NaOH濃度10M、固液比=1:7、浸出時間2h條件下，Zn的浸出率達85%;通過鋅粉置換除雜，浸出液中Fe0.01g/LCd0.001g/LPb0.12g/L,符合鋅電積的要求。Xia.DK和PicklesCA28發(fā)現(xiàn)瓦斯泥中的鐵酸鋅可以通過強堿燒結(jié)轉(zhuǎn)變成鋅酸鈉和氧化鐵，再經(jīng)過氫氧化鈉浸出，以氧化鋅和鋅酸鈉形式

21、存在的鋅全部進入浸出液中，而鐵留在渣中，經(jīng)過強堿燒結(jié)過程，瓦斯泥中鋅的浸出率可以達到95%。針對鋅有25%50%以鐵酸鋅形式存在的瓦斯泥，ZhaoYC和StanforthR也提出兩段式堿性浸出工藝29.30,具體工藝流程為：首先，瓦斯泥用水或稀堿進行水解處理，浸出渣繼續(xù)用水洗滌后烘干，然后，水解渣在318c經(jīng)燒堿焙燒，焙燒礦再經(jīng)SM的氫氧化鈉溶液逆流浸出，鋅的浸出率為99%;浸出液經(jīng)過過濾后加入硫化鈉進行沉鉛處理，沉鉛后液經(jīng)過濃縮直接進行電解得到含鋅99.0%99.9%的鋅粉。LenzDM和MartinsFB同樣提出利用水解一強堿焙燒一強堿浸出一沉淀分離的方法回收瓦斯泥中的鋅和鉛IA。.作為絮

22、凝劑張彥麗12根據(jù)高爐瓦斯灰的特點，以其為主要原料研制具有優(yōu)良絮凝性能的無機高分子絮凝劑13一聚合氯化鋁鐵(PAFC),其研究結(jié)果不僅對鋼廠廢物高爐瓦斯灰的綜合利用具有一定的指導意義，為高爐瓦斯灰的綜合利用探索了一條新途徑，而且達到了以廢治廢的目的，取得良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。本研究針對高爐瓦斯灰中鐵、鋁的含量不同，通過大量的實驗確定了高爐瓦斯灰中鐵、鋁的最佳溶出條件。在此基礎上，根據(jù)鐵、鋁的不同水解特性，控制發(fā)生水解聚合反應的條件，合成了具有優(yōu)良絮凝性能的復合型無機高分子絮凝劑一聚合氯化鋁鐵(PAFC),并將其應用于高嶺土濁度水和釀造廢水的處理，取得了良好的處理效果。本研究的主要

23、研究結(jié)果：(1)在高爐瓦斯灰的酸溶階段，鹽酸對瓦斯灰中鐵、鋁的溶出效果優(yōu)于硫酸，本研究選擇鹽酸作為溶出高爐瓦斯灰中鐵、鋁的溶劑。(2)用鹽酸溶高爐瓦斯灰的最佳溶出實驗條件為：反應溫度100c左右、反應時間3h、灰酸比1:3,此時高爐瓦斯灰中鐵、鋁的溶出率分別為67.61%12.35%。(3)從聚合實驗結(jié)果及其分析可知，以A1(OH)3溶膠為高爐瓦斯灰溶出液的調(diào)聚劑所制備的PAFC產(chǎn)品的穩(wěn)定性及對濁度的去除效果均優(yōu)于以Na2c03溶液作調(diào)聚劑時所制備的PAFC產(chǎn)品的穩(wěn)定性和對濁度的去除效果。(4)在高爐瓦斯灰最佳溶出實驗條件的基礎上，向溶出液中加入A1(OH):溶膠在60-70C的條件下攪拌反應

24、4h,得到的復合無機高分子絮凝劑PAFC穩(wěn)定性好，對高嶺土廢水的濁度去除率可達到99.36%0(5)用自制的PAFC處理釀造廢水其適宜的投加量范圍為40-50mL,pH值范圍為810,沉降時率可達45%左右。間為40-50min間為40-50min。在此條件下，處理效果最佳,SS去除率可達到90%以上，COD14去除李善評15以濟鋼的高爐瓦斯灰為原料，制備復合型無機高分子絮凝劑聚合氯化鋁鐵(PAFC),用鹽酸溶瓦斯灰最佳的溶出實驗條件為溫度100c左右、時間3h、灰酸比1:3,此時鐵、鋁溶出率分別為67.61%和11.35%;在最佳溶出實驗條件的基礎上，向溶出液中加入Al(OH)3溶膠，在60

25、70c的條件下攪拌反應4h,得到的復合無機高分子絮凝劑聚合氯化鋁鐵穩(wěn)定性好，對濁度廢水的濁度去除率為99.36%。楊維16以工業(yè)廢渣高爐瓦斯灰和煉鋁灰渣為原料，在合成聚合鋁鐵絮凝劑PAFC的過程中添加欽的化合物，研制一種稀土欽改性聚合鋁鐵絮凝劑(NdPAFC),改性絮凝劑的最佳合成條件為：鋁鐵摩爾比為1:3,堿化度為2.0,稀土欽添加量為0.0028mol/L;在最佳的稀土欽改性條件下，Nd-PAFC的去除效果比自制PAFC高4.47%。.高爐瓦斯灰與煤粉混合噴吹高爐瓦斯灰是高爐冶煉過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品之一，其中含有大量有益的鐵和碳?？谇埃瑖庥行╀撹F企業(yè)對其采用填埋方式處理，國內(nèi)則基本上采取返

26、回燒結(jié)再次造塊的處理方式。將其與煤粉混合后從風口噴入高爐是利用高爐瓦斯灰的一項很有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)?；旌蠂姶挡粌H可有效利用灰中的有用物質(zhì)，還可達到降低焦比、提高產(chǎn)量、利于爐況穩(wěn)定順行的口的。結(jié)合國內(nèi)外高爐瓦斯灰與煤粉混合噴吹的現(xiàn)狀，對其與煤粉混合噴吹進行了初步研究17?；旌蠂姶导夹g(shù)的開發(fā)是噴煤技術(shù)發(fā)展并取得顯著成果所導致的必然結(jié)果。它是一項新興的、多功能的且有很大潛力的技術(shù)，值得深入開發(fā)。.作為吸附劑曹龍.段東平.韓宏亮18在掌握高爐瓦斯灰和粘結(jié)劑特性的基礎上，通過測試生球、十球和焙燒后球團的抗壓強度和落下強度，實驗考察單一粘結(jié)劑和復介粘結(jié)劑對高爐瓦斯灰含碳球團強度的影響結(jié)果表明，加入淀粉類粘結(jié)

27、劑能改善球團的低溫強度，生球的抗壓和落下強度分別達到72N/個和5.9次/0.5m;十球的抗壓和落下強度分別達到58N/個和4.3次/0.5m;但焙燒后球團的抗壓強度相對較低加入水玻璃含硅類粘結(jié)劑能改善其高溫強度，焙燒后球團抗壓強度最高達到1764N/個，但生球和十球的強度較低，達小到生產(chǎn)要求加入玉米淀粉和水玻璃組成的復介粘結(jié)劑后球團強度的改善效果更明顯，生球的抗壓和落下強度最高達到60N/個和5.5次/0.5m;十球的抗壓和落下強度達到55N/個和3.4次/0.5m;焙燒后球團的抗壓強度最高達到1958N/個何環(huán)宇，唐忠勇，裴文博，王海華等用高爐瓦斯灰和轉(zhuǎn)爐污泥造塊后制備了金屬化球團.分析了

28、兩種塵泥的化學成分、物相組成及分布、粒度組成及堆密度等物化性質(zhì)，考察了金屬化處理溫度、時間和原料C/O對球團金屬化效果的影響.結(jié)果表明，鐵氧化物、熔劑氧化物及固體碳在兩者中均含量較高，分布均勻，接觸良好，鋅以ZnFe204存在于CaO,Mg0混介物相中.兩種塵泥堆密度均較小(1.5g/cm3),且含較多大于1.5mm的粗顆粒.提高金屬化處理溫度，延長處理時間及降低原料C/O。球團的金屬化率、脫鋅率均增大，其中溫度的影響最為顯著.在C/0-1.0,金屬化溫度1220度，時間30min時，可獲得金屬化率大于85%,脫鋅率大于90%的金屬化球團.木研究以某鋼鐵廠的高爐瓦斯灰和轉(zhuǎn)爐污泥為原料，充分利用

29、其中的Fe,C等有效成分，造塊后使金屬氧化物與碳緊密接觸，在碳氣化反應產(chǎn)生的還原氣氛卜，將鐵氧化物還原成金屬鐵及鋅氧化物還原蒸發(fā)，最終獲得性能良好的金屬化球團，著重考察金屬化處理溫度、處理時間及原料配比等條件對球團金屬化率和脫鋅率的影響，以優(yōu)化冶金塵泥制備金屬化球團的工藝條件.高志芳，高薔，蘇世懷，吳曉華，李遼沙等以馬鞍山鋼鐵公司高爐瓦斯泥為對象，采用微波改性方法對高爐瓦斯泥的粒度分布、微觀形貌及化學變化進行表征分析，揭示了微波作用對瓦斯泥吸附特性的影響.結(jié)果表明，高爐瓦斯泥的主要組分為含鐵燒結(jié)礦和焦炭顆粒，經(jīng)微波改性的瓦斯泥顆粒，在形貌上顯示出粗糙度增入，孔隙結(jié)構(gòu)明顯，比表而積增人和活性點增

30、多的特征.通過對亞甲基藍的吸附測試，發(fā)現(xiàn)吸附量山微波改性前的54.8提高到改性后的76.7.分析證明，瓦斯泥顆粒中的一些礦物在微波加熱過程中發(fā)生解離及組分間發(fā)生化學反應生成新的物質(zhì)，是微波改性促使瓦斯泥吸附性能提高的主要原因.實驗結(jié)果為改善瓦斯泥吸附性能提供了新的方法和理論依據(jù)，并為高爐瓦斯泥資源化利用開辟了新的途徑.目前，大部分企業(yè)將高爐瓦斯灰直接或經(jīng)選礦而返回燒結(jié)工序，以回收利用其中的鐵和碳，有的則是將其送水泥廠做配料使用或直接排放堆存，這些方法并未使高爐瓦斯灰資源得到合理的利用.從循環(huán)經(jīng)濟角度出發(fā)，應將高爐瓦斯灰視為寶貴的二次資源，進行全而綜合利用及再資源化.采用轉(zhuǎn)底爐工藝利用高爐瓦斯灰

31、中的Fe,C,Ca等元素，并通過煙氣回收高爐瓦斯灰中的鉛、鋅等元素的流程是一種高效綜合利用高爐瓦斯灰的流程.盡管轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝對原料的強度要求較低，但其也要經(jīng)過干燥、布料、出料等一系列環(huán)節(jié)，具各環(huán)節(jié)的強度影響著轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)的順暢和效率.因此，添加適合的粘結(jié)劑是提高高爐瓦斯灰含碳球團強度的一個關(guān)鍵問題.目前國內(nèi)外關(guān)于適用于高爐瓦斯灰粘結(jié)劑的研究很少，而冶金領(lǐng)域粘結(jié)劑方而的研究大多集中在球團礦方而L9ol.球團礦所用粘結(jié)劑可分為無機粘結(jié)劑、有機粘結(jié)劑和復合粘結(jié)劑，且這3類粘結(jié)劑各有優(yōu)缺點(1)無機粘結(jié)劑的使用歷史較長，具有成熟的使用經(jīng)驗，對球團各種性能的影響顯著，但是由于其含雜質(zhì)較多，需要適當控

32、制配入量，如膨潤土的質(zhì)量分數(shù)要以1.5%-2.0%為宜.(2)加入有機粘結(jié)劑不會增加球團內(nèi)的有害元素，但其高溫性較差，價格較高且對球團的爆裂溫度有較大影響.(3)復合粘結(jié)劑的使用可以減少無機粘結(jié)劑的配入量，降低球團成本以及提高球團質(zhì)量，并且可以得到較好的球團性能指標.因此，從粘結(jié)劑的發(fā)展方向來看，有機粘結(jié)劑、有機一無機復合粘結(jié)劑13已成為研究開發(fā)的重點.其他應用李善評，張啟磊，付敬，王兆祥19以高爐瓦斯灰為主要原料、粘土和硅酸鈉作為添加劑制備曝氣生物濾池填料.生物濾池為一種污水處理新設備，充分借鑒了接觸氧化法污水處理技術(shù)和快濾池的特點，集生物降解、吸附與懸浮物截留的特點于一體，在城市生活污水、

33、印染廢水、焦化廢水、啤酒廢水等工業(yè)廢水處理方面得到應用，處理效果良好20-23。填料作為微生物的載體，影響著生物膜的生長、繁殖、脫落和形態(tài)及空間結(jié)構(gòu)，作為去除懸浮物的介質(zhì)，其過濾性能又影響到曝氣。生物濾池對懸浮物的去除效果.此外，生物填料在通過正交試驗得出高爐瓦斯灰曝氣生物濾池填料的最佳制備工藝條件為：高爐瓦斯灰、粘土、硅酸鈉質(zhì)量分數(shù)分別為79%,15%,6%,燒制溫度為600c.該曝氣生物濾池填料具有密度較小、強度較大、比表而較大等特點，將其應用于曝氣生物濾池處理醬油廢水，在水力停留時間為4h、氣水比6:1,濾層高度為100cm的情況下，COD的去除率達到70.30%,NHsN的去除率達到7

34、4%,色度的去除率達到60%,取得了較好的處理效果.利用高爐瓦斯灰制備曝氣生物濾池填料，為高爐瓦斯灰的資源化利用探索了一條新途徑.張啟磊，李善評24以高爐瓦斯灰為主要原料制備水處理填料，并將該水處理填料與一般陶粒填料應用于曝氣生物濾池（BAF）中，進行啤酒廢水處理的對比試驗，結(jié)果表明，含高爐瓦斯灰填料的曝氣生物濾池（BAFZ）對COD和NH3-N的去除情況比含一般陶粒填料的曝氣生物濾池（BAFl）反應器稍好，說明高爐瓦斯灰填料在廢水處理中比一般陶粒填料性能要好，因為高爐瓦斯灰填料較一般陶粒填料具有更大的比表面，表面更粗糙，空隙率高，更適合生物膜生長和繁殖。采用高爐瓦斯灰水處理填料作為曝氣生物濾

35、池生物膜載體，用于工業(yè)廢水的處理，以廢治廢，綜合利用，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟的理念。在熱力學、動力學研究的基礎上，對攀鋼高爐瓦斯泥高效利用進行試驗室研究?？疾炝诉€原溫度、還原時間、粒度等工藝因數(shù)的影響25,研究證明：利用瓦斯泥中的碳作為還原劑還原效果非常好。得到了還原焙燒法合理工藝條件：還原溫度11500G還原時間45min。還原后的球團為半金屬化球團，其全鐵（TFe）含量為52%左右，最高達65.2;金屬鐵（MFe含量為51%左右，最高達64.73%）;單個球強度在2kN左右。副產(chǎn)品氧化鋅粉含Zn095%左右，最高達97.97;在實驗室條件下氧化室的氧化能力不足會造成Zn0含量略微偏低，實際生產(chǎn)中可

36、加強氧化室的氧化能力以提高氧化鋅粉的品位。在試驗室試驗成功的基礎上，進行了探索性擴大試驗研究，研究所設計的處理設備和選取的加熱方式是否可行。考察在擴大性試驗條件下還原溫度、還原時間等工藝參數(shù)的影響。研究證明所設計的處理設備和選取的加熱方式是可行的，得到了擴大性試驗條件下合理的工藝參數(shù)：還原溫度取11500C-12000G處理時間約300min。還原后的球團為半金屬化球團，其全鐵（TFe）含量為55%左右，金屬化率（Mrs）80%左右，副產(chǎn)品氧化鋅粉Zn0含量均高于90%。為了進一步實現(xiàn)高爐瓦斯泥的高效利用，又進行了配加轉(zhuǎn)爐污泥的實驗室研究，考察碳氧比（C/O、還原溫度、還原時間）等工藝參數(shù)的影

37、響。研究證明：利用高爐瓦斯泥中富余的碳可以很好的還原轉(zhuǎn)爐污泥。得到了還原焙燒法合理工藝條件:還原溫度12000C、還原時間60min。還原后的球團為半金屬化球團，其全鐵（TFe含量為58%左右，最高達59.4;金屬鐵（MFe含量為55%左右，最高達59.33;金屬化率（Mrs）為95%左右，最高達99.89副產(chǎn)品氧化鋅粉含Zn094.5%左右，進一步實現(xiàn)了高爐瓦斯泥的高效利用26o馬桂敏，周桂華等在現(xiàn)有高爐瓦斯泥處理工藝中增加選鐵工藝并使用專用磁選機將其中的鐵選出，選出的鐵精礦含鐵品位達到63%,直接作燒結(jié)配料使用。高爐瓦斯泥是高爐冶煉過程中隨高爐煤氣排出的固體灰塵，經(jīng)重力除塵器除去50A-6

38、0%粗粒級爐塵后，再經(jīng)一文洗滌塔、二文洗滌塔將其中細粒級爐塵與循環(huán)水一起形成泥漿，通過一次沉淀池沉淀、二次濃縮池濃縮，再進行過濾脫水形成泥餅（一般含水率在20%）,作為燒結(jié)配料加以利用。高爐瓦斯泥主要由礦粉、焦粉和溶劑粉塵等組成，含鐵一股在35%左右，含碳大約在40%左右，還含有部分硫、磷、硅等雜質(zhì)，若直接作為燒結(jié)配料不僅影響高爐入爐鐵品位而且影響高爐操作運行；但不加以利用直接扔掉，不僅浪費資源，而且影響周圍環(huán)境。羅文群，劉憲，楊運泉，賀恒，高波等利用高爐煉鐵瓦斯泥中的鋅，采用火法富集和濕法浸取制取活性氧化鋅?？疾炝藴囟?、時間對火法富集產(chǎn)品中氧化鋅含量和原料瓦斯泥中鋅揮發(fā)率的影響，確定了富集工

39、藝的最佳條件為：在氮氣氛圍下，溫度從常溫以10度/min升溫至1000c并且在1000c下保持1h,得到的富集產(chǎn)品中氧化鋅含量82.24%;瓦斯泥中鋅揮發(fā)率97%。同時考察了溫度、氨水用量、碳酸氫錢用量和液固比等因素對氧化鋅浸取率的影響。確定的最佳工藝條件為：浸取溫度400C,氨水用量為理論量的2倍，碳酸氫錢用量為理論量的2倍，液周比4:1,浸取時間2h,氧化鋅浸取率達99.9%ro濕法制得的活性前驅(qū)體堿式碳酸鋅，經(jīng)鍛燒得到純度為98.4%的活性氧化鋅產(chǎn)品，氧化鋅的總回收率達95.3%。.結(jié)論1）高爐瓦斯灰中含有大量的Fe元素和有色金屬元素，不但是一種很好的含鐵原料，更是一種重要的有色金屬資源

40、。T在1100c以上時，高爐瓦斯灰中Zn,Pb的揮發(fā)率均達到95%以上，故利用還原焙燒的方法可以實現(xiàn)有色金屬元素在煙塵中的富集。3）高爐瓦斯灰高溫焙燒生產(chǎn)金屬化球團是可行的，但為了滿足高爐的生產(chǎn)要求，其焙燒溫度應在1300c以上。4）采用多段濕法工藝進行分離提取，可以得到高純度和高回收率的Zn,Pb等。5）高爐瓦斯灰綜合回收利用及再資源化工藝不但能夠有效地利用高爐瓦斯灰中的Fe,C等元素，而且能夠把高爐瓦斯灰中I,Na,Pb,Zn等有色金屬進行分離提取，是一種高爐瓦斯灰綜合、高效回收利用的方法，具有十分廣闊的前景。參考文獻1古工勝，鄧茂忠.高爐瓦斯灰的無害化處理及綜合利用粉煤灰綜合利用J,1997.(3)54一56.2賈國利，張丙懷.高爐瓦斯灰與煤粉混合噴吹的研究J.中國冶金.2007.17(5).183潘國泰淺談高爐瓦斯灰提碳提鐵工藝科技J.視界2012,20:79804徐柏輝，工二軍，楊劇文.高爐瓦斯灰提鐵提碳研究J礦產(chǎn)保護與利用，2007.(3):51一54.5趙瑞超張邦文李保衛(wèi)，從高爐瓦斯灰回收鐵的試驗研究J,2010-09-186徐修生，高爐瓦斯灰中鋅元素回收的研究J2002-03-27朱耀平，高爐瓦斯灰中錮鋅秘的回收實踐J,2009.68王樹楷.錮冶金MI.北京:冶金工業(yè)出版社，2006:599劉淑芬，高爐瓦斯泥中鋅綜合回收