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“无废城市”建设先进适用技术|烟气磁化熔融炉处理钢铁尘泥及有价元素

来源:生态环境部环境发展中心2023/9/11 14:15:4971
导读
烟气磁化熔融炉处理钢铁尘泥及有价元素回收技术,可利用钢业工业固体废物中的各有价元素的气化温度不同,经火法将固体废物中的有价元素富集分离,富集分离出来的有价元素经湿法得到相应有价元素的最终高价值产品。
  根据《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》(环固体〔2021〕114号),为推动固体废物利用处置技术成果共享与转化,强化“无废城市”建设技术支撑,国家生态环境科技成果转化综合服务平台组织遴选了一批工业固废、生活源固废、危险废物、农业固废、信息化等五个领域先进适用技术,平台将从9月开始对此批技术进行集中展示,供开展“无废城市”建设的各城市和地区参考使用。
 
  ◆  技术名称 ◆
 
  烟气磁化熔融炉处理钢铁尘泥及有价元素回收技术
 
  ◆  技术所属领域 ◆
 
  工业固废
 
  ◆  工艺路线 ◆
 
  利用钢业工业固体废物中的各有价元素的气化温度不同,经火法(热造块工序高温热熔、熔融炉工序高温熔解)将固体废物中的有价元素富集分离,富集分离出来的有价元素经湿法(分离、纯化)得到相应有价元素的最终高价值产品。
 
  ◆  主要技术指标 ◆
 
  固废综合利用率≥95%,铁、锌、钾、钠、金、银、铟等元素回收率≥98%,最终产品均符合国家、行业标准要求。
 
  ◆  技术特点 ◆
 
  针对冶金固废品种多、成分复杂等特性,采取一次耗能、一步多元素提取,实现冶金固废中铁、锌、钾、钠、金、银等有价元素的高效提取。原料适应性广,单体规模大;能源利用率高,减碳效果显著。
 
  ◆  适用范围 ◆
 
  处理冶金行业含铁锌尘泥,包括钢铁行业的原料准备粉尘、烧结粉尘、球团粉尘、高炉瓦斯泥、高炉瓦斯灰、高炉除尘灰、转炉粉尘、轧钢粉尘、氧化铁皮等,以及炼铝赤泥、硫酸渣、铅锌冶炼渣等。
 
  ◆  案例名称 ◆
 
  年处理200万吨废料综合利用项目(一期100万吨)
 
  ◆  案例概况 ◆
 
  工程规模:年处理100万吨钢铁尘泥
 
  投运时间:2018年6月
 
  验收情况:已验收
 
  ◆  工艺流程 ◆
 
  含铁锌尘泥经配料、混匀后进行热熔造块,富集得到含银钾灰,经提纯分离生产氯化钾、氯化钠、再生金原料、再生银原料、再生锌原料;热造块(脱碱性炉料)与焦丁按比例送入熔融炉还原得到再生生铁、稀贵金属合金和硅酸盐渣。熔融过程产生的高温混合气体,经过磁化分离收集得到次氧化锌粉和煤气。次氧化锌粉提纯分离生产硫酸锌等产品。含银钾灰和次氧化锌粉经提纯工序分离后,获得的含铁泥饼送至热熔造块循环利用。热熔造块工序烟气经余热回收的蒸汽、发电后的乏汽用于提纯工序环节。熔融炉煤气净化后用于热熔造块、熔融炉热风预热和发电。
 
  ◆  污染防治效果和达标情况 ◆
 
  废气中颗粒物、含铅废气、二氧化硫、氮氧化物及无组织排放颗粒物、硫酸雾、盐酸雾,均达标排放。厂界噪声符合标准,设备机械噪声符合《声环境质量标准》(GB 3096-2008)3类标准。工艺过程的废水均实现回用,生产用水循环利用率≥97.6%。生活污水经处理后进入园区污水处理厂。
 
  ◆  主要工艺运行和控制参数 ◆
 
  主要工艺包括原料预处理、热熔造块、熔融还原、水溶提纯、酸溶提纯工艺。
 
  热熔造块:料层厚度900±100毫米,点火温度1100℃±50℃
 
  熔融还原:熔融炉内冷风压140-160千帕,热风压135-155千帕,炉顶压力60-70千帕
 
  水溶提纯:水与含银钾灰比例为2:1,充分搅匀
 
  酸溶提纯:稀硫酸与次氧化锌粉比例为3:1,充分搅匀
 
  ◆  投资费用 ◆
 
  总投资5.77亿元
 
  ◆  运行费用 ◆
 
  年均总运行费用5.94亿元,运行成本855元/吨
 
  ◆  能源、资源节约和综合利用情况 ◆
 
  通过对钢铁尘泥进行热熔造块及熔融炉全热造块冶炼、多种有价金属分离提纯,最终转化为再生生铁、硫酸锌、氯化钾、氯化钠、硅酸盐炉渣及再生金原料、再生银原料、再生锌原料等成品。在一定程度上可补充国内铁矿石、钾盐的需求,减少锌、金、银等金属矿的开发,节约矿产资源116万吨,配套余热回收发电项目,年回收余热相当于节约标煤71666吨。
 
  供稿 | 生态环境部环境发展中心
 
  原标题:“无废城市”建设先进适用技术 | 烟气磁化熔融炉处理钢铁尘泥及有价元素回收技术

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