钢铁尘泥的利用技术现状及展望

徐 阳，隋 然，周晶晶，李 晶

（兰州工业学院 材料工程学院，甘肃 兰州 730050）

1 钢铁尘泥的特性

在钢铁冶炼是因为每个程序产生的粉尘以及污泥因为工序特点不相同所以性质会存在差异，主要是通过化学、堆密度等来进行表现[1，2]。

在钢铁冶炼中质量分数波动大的是烧结机头除灰尘的全铁，具体来讲，大约质量分数为百分之二十的烧结机头灰全铁，可以属于低铁含铁泥，而中途含铁尘泥是由高炉的布袋灰以及瓦斯泥构成的；高铁含铁尘泥是由球团工艺、高炉槽下、炉前、重力、转炉泥等为主要构成。特别是烧结机头甲中，质量分数含量最多的就是钠、含锌质量分数最多的是以布袋、瓦斯、电路除尘灰为主。化学成分不同的钢铁尘泥，尘泥会有各种有价成分，其质量分数也存在明显差异。而质量分数靠前的是锌、钾、钠，分数靠前的元素在高炉进行炼制的时候是存在危害的杂志，但是对于它们本身来说都是含有一定价值的。对此价值不能进行合适使用，会造成环境破坏、资源短缺浪费等问题。因此对于尘泥的不同类型，我们可以使用的回收方式也需要进行慎重考虑，确保能处理尘泥的同时，又可以取得相应的附加利润。

2 钢铁尘泥资源化利用方法

2.1 厂内循环处理工艺

2.1.1 烧结法

钢铁冶炼时产生含铁泥并把它作为烧结原料进行返还给烧结过程的方法被称为烧结法。将回收取得的尘泥进行利用，达到了钢铁尘泥资源有效处理。其方法简单容易，能快速取得效果，投资低回收快等特点。对于烧结工序来说对烧结原料是有要求的。因为钢铁尘泥种类繁多且成分不同，烧结配料准确比例和混合要求在没有没有达到要求的时候，会引线烧结矿的碱度和相关成分，会带来生产波动，因此影响高炉正常有序进行。此外，将粒度细的粉尘加入混合料中会产生料层透气性进行恶化，进而导致烧结矿的整体产量和质量存在下降趋势。降低品质的烧结矿会对高炉造成影响，其焦比提高的同时，减少了铁水量。存在有害元素的含铁尘泥，而烧结工序可以对其进行去除但是成效低，高炉中存在较多有害元素并进行聚集循环，会产生严重的高炉结瘤情况的发生。对于含铁尘泥粒度细以及透气性的问题，可以利用小球烧结法对其进行改善。其有助于处理干尘粉，现在广泛进行投产取得了明显的程序，若有害元素不能钢铁尘泥中驱除，在选择烧结法进行处理时，必须选取含铁尘泥低的有害元素来进行。

处理含铁尘泥虽然烧结法取得了相应的效果，但是其产生的有价元素并不能进行有效利用，进而产生资源浪费现象的发生，因此处理钢铁尘泥的道路并不能借助烧结法来完成。

2.1.2 球团法

把含铁尘泥作为球团的原料将其于其他原料进行混合制造后送入高炉炼铁的方法叫做球团法。球团法投资力度不大，对钢铁厂现有及其进行有效利用，进行焙烧，加入适当数量的尘泥，降低球团原材料的使用等好处。矿粉的成球性能是受到原料粒度、水分等因素的引线。因此在加入适当含铁尘泥以后，需要对上述情况进行注意。把钢铁尘泥加入球团的实验。得出细灰降低消耗，加入对应的氧化铁粉不会对球团矿的性能产生影响，进而提升其品质。要把铁精矿水分控制在相应数据范围内，增加对应的炼铁污泥，提高球团使用率，降低膨润土使用量，可将此方法运用到实际生产时。把含铁粉尘和还原剂等进行混合制造球团，在室外进行加固以后进行高炉冶炼。缺点就是含铁尘泥量减少，不能有效处理含铁粒度粗的尘泥以及高炉生产受到损失等情况。

2.1.3 粉尘喷吹法

把钢铁粉尘进而煤粉按照合适的比例对高炉进行喷射，实现循环利用粉尘的方法叫做粉尘喷吹法。这种方法的优点是成本低、能对粉尘中所含的铁、碳元素进行有效利用，与其他方法相比省去了相关中间环节，不容易产生高炉结瘤的情况。目前以自成系统对高炉进行喷吹和除尘分煤灰共同喷射的方法为主。不能解决扬尘问题的是自成系统对高炉进行喷吹的方法，其缺点是温度、质量、混合不均等问题。第二种方法则是扬尘现象更加严重，对喷吹使用量不能进行控制，容易发生操作种植现象，进而使用第二种方法对技术要求和处理粉尘量都是由要求和限制的。

当前，鞍钢的高炉综合喷吹技术可以满足其不扬尘，能有效控制粉尘的优势，因此，未来能有效处理钢铁粉尘的手段可能是借助粉尘喷吹法来完成的。

2.2 物理法处理工艺

水力旋流脱锌和磁性、机械分离法构成物理法处理工艺，其磁性分离法是因为矿物磁导率是不一样的，使用此技术时需要对锌聚集在磁性不强的粒子中聚集锌元素。处理高炉粉尘运用此方法时，需要附加工艺，提升分离效果。机械分离法是借助重力以及离心力的作用对其粒度不相同的物质进行有效分离，其分为干式和湿式分离。运用锌富集在颗粒细的特性，采用离心力的手段进行分类。

经过分离后产生的含锌粉尘能进行炼铁。水力旋流器其生产简单，投资成本低，容易处理，没有产生二次污染的特点，现在使用水力旋转流处理高炉瓦斯泥是很常见的。主要运用其技术内部的离心作用力完善对其分类，因为粗颗粒比细颗粒离心力大。而锌通常在细颗粒内部，所以可利用水力旋转器对其进行分类，回收使用高锌顶流。而处理了低锌低流后将其按照烧结工序进行重复进行。具体来讲，使用物理工艺方法处理尘泥的效果不是很好，通常大多使用处理方法是火法和湿法进行前期预处理。

2.3 湿法处理工艺

选取适当的浸出剂对钢铁尘泥力的金属氧化物进行浸出，再进行渣分离、进行净化等环节取得品位较高的金属氧化物，抱歉渣料能进行回收并能达到排放的标准。现在，湿法工艺在进行处理高锌尘泥以及含有锌的尘泥时，锌是通过氧化锌的方式展现的。

两性的氧化物又被称为氧化锌，它不溶解乙醇和水当中，但是却会在酸类物质中进行溶解，对此我们需要对氧化锌的特性进行适度把握，关键就在于如何选择适当的浸出剂、酸、碱工艺可以对含锌尘泥进行有效浸出。

其酸性工艺使用强酸进行，锌的浸出率在正常温度下含量比较弱，大概在百分十八十左右，温度高时，浸出率可以到达百分之九十五。对其进行加压和提高温度时，浸出的锌会增多，铁的浸出率也随之增加。把铁融进溶液里，使用工艺将铁进行去除，对铁资源进行了浪费，成本也随之增加。

使用强酸把锌浸出，产生的杂质也会同时进入溶液里，进而会造成锌纯度降低。此外，强酸浸出的渣里，会存在含量高的锌，但是不能达到回收要求和排放标准，对环境会造成危害，其尘泥所含的有用物质也没有充分利用。而碱性浸出的优点很多，但是浸出率低，在浸出是损耗大，不能对其杂质进行处理等缺陷。

3 结论

总而言之，科学进步的同时，促进钢铁冶金尘泥资源的回收使用工艺也取得了进步。其技术在未来发展时，可以将其技术运用到其他技术之中，将钢铁冶金尘泥资源回收利用技术存在的不足进行完善，促进行业朝着新的方向发展和进步。