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1、(10)申请公布号 CN 103074495 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103074495 A *CN103074495A* (21)申请号 201310016984.8 (22)申请日 2013.01.17 C22B 7/00(2006.01) C22B 19/30(2006.01) C22B 1/00(2006.01) (71)申请人 昆明理工大学 地址 650093 云南省昆明市五华区学府路 253 号 (72)发明人 许磊 彭金辉 刘秉国 张利波 王彬彬 郭胜惠 周敬文 夏洪应 (54) 发明名称 一种微波直接还原高炉瓦斯泥回收锌和铁的 方法 (57) 摘要 。
2、本发明提供一种微波直接还原高炉瓦斯泥回 收锌和铁的方法， 将高炉瓦斯泥与粘接剂混合， 再 配入高炉瓦斯泥与粘接剂总质量的 10 20% 的 碳粉后进行造球 ； 置于微波高温反应腔体中， 以 频率为 245050MHz、 功率为 1 6KW， 加热速度 为 30 /min 进行微波加热至 1100 1200， 并 保温 1 2h， 使瓦斯泥中的氧化锌还原后以锌蒸 汽的形式挥发出来 ； 还原产生的锌蒸汽经冷却后 得到超细氧化锌粉， 还原渣经遴选分离后回收得 到铁精矿。 本发明利用微波高温还原技术， 以含锌 高炉瓦斯泥及碳粉的吸波特性， 实现球团的快速 升温 ； 使碳粉直接还原瓦斯泥中的氧化锌， 还。
3、原 出的锌蒸汽经收集后得到纯度较高的超细氧化锌 粉， 脱锌后的金属炉渣再进行回收利用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103074495 A CN 103074495 A *CN103074495A* 1/1 页 2 1. 一种微波直接还原高炉瓦斯泥回收锌和铁的方法， 其特征在于经过下列各步骤 ： （1） 将高炉瓦斯泥与粘接剂混合， 再配入高炉瓦斯泥与粘接剂总质量的 10 20% 的碳 粉后进行造球 ； （2） 将步骤 （1） 。
4、所得球团置于微波高温反应腔体中， 以频率为 245050MHz、 功率为 1 6KW， 加热速度为 30 /min 进行微波加热至 1100 1200， 并保温 1 2h， 使瓦斯泥中的 氧化锌还原后以锌蒸汽的形式挥发出来 ； （3） 将步骤 （2） 还原产生的锌蒸汽经冷却后得到超细氧化锌粉， 还原渣经遴选分离后回 收得到铁精矿。 2. 根据权利要求 1 所述的微波直接还原高炉瓦斯泥回收锌和铁的方法， 其特征在于 ： 所述步骤 （1） 中的粘接剂为聚乙烯醇。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的微波直接还原高炉瓦斯泥回收锌和铁的方法， 其特征在 于 ： 所述步骤 （1） 中的粘接剂加入量是高。
5、炉瓦斯泥质量的 1 2%。 权 利 要 求 书 CN 103074495 A 2 1/3 页 3 一种微波直接还原高炉瓦斯泥回收锌和铁的方法 技术领域 0001 本发明涉及钢铁企业高炉产生的含锌瓦斯泥的处理方法， 具体涉及一种微波直接 还原高炉瓦斯泥回收锌和铁的方法， 属于冶金工业固体废弃物的综合利用技术领域。 背景技术 0002 高炉瓦斯灰 （泥） 是钢铁工业的副产品， 在高炉炼铁过程中随高炉煤气排出， 主要 含细粒铁粉、 炭粉和熔剂粉尘， 经湿式除尘洗涤沉淀浓缩后， 呈灰黑色泥浆状。每生产 1t 钢 铁将产生约 20kg 含锌 10% 20% 的高炉瓦斯灰 （泥） 。若直接返回高炉利用， 。
6、不但增加高 炉能耗， 减少高炉产量， 还会因锌的循环富集， 导致锌在高炉壁和煤气排出管道结瘤结圈， 影响炼铁生产顺利和降低高炉使用寿命， 故必须对其进行除锌分离处理后才能实现有效利 用。据我国钢铁工业协会信息统计部数据显示， 2011 年我国钢产量达 68326.5 万吨， 约产 生 1366 万吨瓦斯泥， 如果能回收利用， 则可以节约大量铁矿资源， 同时， 瓦斯泥中含有较高 的金属锌， 如果能分离出来并实现综合利用， 将具有重要的经济价值。因此， 开展对高炉瓦 斯灰 （泥） 的回收利用， 不仅可以使宝贵的资源得到充分的利用， 还可以减少瓦斯泥堆放， 减 轻对环境的污染。 发明内容 0003 。
7、本发明的目的在于将瓦斯泥进行综合利用， 提供一种微波直接还原高炉瓦斯泥回 收锌和铁的方法， 通过下列技术方案实现。 0004 一种微波直接还原高炉瓦斯泥回收锌和铁的方法， 经过下列各步骤 ： （1） 将高炉瓦斯泥与粘接剂混合， 再配入高炉瓦斯泥与粘接剂总质量的 10 20% 的碳 粉后进行造球 ； （2） 将步骤 （1） 所得球团， 置于微波高温反应腔体中， 以频率为 245050MHz、 功率为 1 6KW， 加热速度为 30 /min 进行微波加热至 1100 1200， 并保温 1 2h， 使瓦斯泥 中的氧化锌还原后以锌蒸汽的形式挥发出来 ； （3） 将步骤 （2） 还原产生的锌蒸汽经冷。
8、却后得到超细氧化锌粉， 还原渣经遴选分离后回 收得到铁精矿。 0005 所述步骤 （1） 中的粘接剂为聚乙烯醇 所述步骤 （1） 中的粘接剂加入量是高炉瓦斯泥质量的 1 2%。 0006 本发明利用微波高温还原技术， 以含锌高炉瓦斯泥及碳粉的吸波特性， 实现球团 的快速升温 ； 使碳粉直接还原瓦斯泥中的氧化锌， 还原出的锌蒸汽经收集后得到纯度较高 的超细氧化锌粉， 脱锌后的金属炉渣再进行回收利用。采用微波高温直接还原技术对含锌 高炉瓦斯泥进行还原处理工艺主要表现出以下几方面优点 ： （1） 采用该工艺对瓦斯泥进行处理可得到 90% 以上品味的氧化锌粉， 瓦斯泥中锌的脱 除率可达到 98.5%，。
9、 瓦斯泥微波直接还原焙烧渣的含锌量仅为 0.4%， 符合高炉冶炼要求， 可 直接进行回收利用， 其余还原渣中TFe达60.68%， 金属化率达80.49%， 以金属炉渣形式回收 说 明 书 CN 103074495 A 3 2/3 页 4 利用， 可直接返回高炉进行循环利用。 0007 （2） 采用该工艺对含锌高炉瓦斯泥进行处理， 工艺简单、 流程短， 不会产生额外的 废渣、 废水、 废气， 对环境不造成污染， 并使瓦斯泥中的锌挥发出来后以氧化锌粉体的形式 被收集， 而高品位还原铁渣返回工艺充分利用， 保证了钢铁企业的资源循环利用， 解决了含 锌高炉瓦斯泥中锌的高效分离， 具有明显的社会效益和。
10、经济效益。 0008 （3） 采用该工艺， 不仅解决了瓦斯泥中因锌的富集对高炉的损坏， 提高了高炉的寿 命， 也实现了瓦斯泥中锌、 铁资源的综合利用， 减轻了因大量高炉瓦斯泥堆放而带来的环保 问题。 附图说明 0009 图 1 为本发明的工艺流程图。 具体实施方式 0010 下面结合附图和实施例对本发明工艺流程作进一步阐述。 0011 实施例 1 以云南某钢铁公司高炉瓦斯泥为原料 ： 主要成分 （wt， %） 为 ： TFe 38.15， Zn 6.88， C 10.43， SiO2 7.40， Al2O3 3.26。 0012 （1） 按粘接剂加入量是高炉瓦斯泥质量的 2%， 将高炉瓦斯泥与。
11、粘接剂聚乙烯醇 混合， 再配入高炉瓦斯泥与粘接剂聚乙烯醇总质量的 10% 的碳粉后进行造球， 球团粒度为 3mm ； （2） 将步骤 （1） 所得球团装入陶瓷坩埚， 置于微波高温反应腔体中， 以频率为 2450MHz、 功率为 5KW， 加热速度为 30 /min 进行微波加热至 1200， 并保温 1h， 使瓦斯泥中的氧化 锌还原后以锌蒸汽的形式挥发出来 ； （3） 将步骤 （2） 还原产生的锌蒸汽经冷却后得到超细氧化锌粉， 还原渣经遴选分离后回 收得到铁精矿。 0013 瓦斯泥中锌的脱除率可达到 96.8%， 收集到的氧化锌品位达 91.6%， 金属化炉渣中 TFe 达 60.68%， 金。
12、属化率达 80.49%。 0014 实施例 2 以云南某钢铁公司高炉瓦斯泥为原料 ： 主要成分 （wt， %） 为 ： TFe 38.15， Zn 6.88， C 10.43， SiO2 7.40， Al2O3 3.26。 0015 （1） 按粘接剂加入量是高炉瓦斯泥质量的 1.5%， 将高炉瓦斯泥与粘接剂聚乙烯醇 混合， 再配入高炉瓦斯泥与粘接剂聚乙烯醇总质量的 15% 的碳粉后进行造球 ； （2） 将步骤 （1） 所得球团装入陶瓷坩埚， 置于微波高温反应腔体中， 以频率为 2500MHz、 功率为 1KW， 加热速度为 30 /min 进行微波加热至 1150， 并保温 1.5h， 使瓦斯。
13、泥中的氧 化锌还原后以锌蒸汽的形式挥发出来 ； （3） 将步骤 （2） 还原产生的锌蒸汽经冷却后得到超细氧化锌粉， 还原渣经遴选分离后回 收得到铁精矿。 0016 经处理后的瓦斯泥中锌的脱除率可达到 97.5%， 收集到的氧化锌品位达 92%， 金属 化炉渣中 TFe 达 59.98%， 金属化率达 82.57%。 说 明 书 CN 103074495 A 4 3/3 页 5 0017 实施例 3 （1） 按粘接剂加入量是高炉瓦斯泥质量的 1%， 将高炉瓦斯泥与粘接剂聚乙烯醇混合， 再 配入高炉瓦斯泥与粘接剂聚乙烯醇总质量的 20% 的碳粉后进行造球 ； （2） 将步骤 （1） 所得球团装入陶。
14、瓷坩埚， 置于微波高温反应腔体中， 以频率为 2400MHz、 功率为 6KW， 加热速度为 30 /min 进行微波加热至 1100， 并保温 2h， 使瓦斯泥中的氧化 锌还原后以锌蒸汽的形式挥发出来 ； （3） 将步骤 （2） 还原产生的锌蒸汽经冷却后得到超细氧化锌粉， 还原渣经遴选分离后回 收得到铁精矿。 0018 经处理后的瓦斯泥中锌的脱除率可达到 97.2%， 收集到的氧化锌品位达 91.9%， 金 属化炉渣中 TFe 达 60.02%， 金属化率达 81.53%。 说 明 书 CN 103074495 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103074495 A 6 。