高炉灰火法提取氧化锌设备|高炉灰提取氧化锌工艺流程|高炉煤气干法除尘灰提氧化锌工艺设备工艺流程说明 1）混料与投料 在开炉时刻（ 次投料）首先向炉内加入无烟底煤，将其加热至暗 红色后，再鼓风使其至赤红，将制备好的混合料（采用人工混料）投放在 底煤上，在以后的连续生产中，窑内的温度靠焦炭的燃烧达到提供高温的 目的，无需再加入底煤。 2）焙烧与氧化 投料后随即向炉内送入空气并开始鼓风并排放废气，使团矿中的水分及 部分低沸点的杂质除去，焙烧温度控制在1200左右，使含锌除尘灰中的 锌形成气态形式，对于含锌除尘灰中的氧化锌则经过CO和Fe（锌渣中）还 原成单质锌，再形成锌蒸汽（在还原室内完成）；高温锌蒸汽与空气中的氧 气发生反应生产氧化锌（在氧化室内完成）。 回转窑内温度分布为四个带，即干燥带、预热带、反应带、降温带。其 中反应带 长，温度 ，反应带炉料的 温度可达1100-1300，窑尾 温度在700-750之间。 3）冷却与收尘 生产的氧化锌粉随炉气首先进入沉降室，将含杂质较多的ZnO粉截留， 然后进入炉气冷却系统。冷却系统分为两段： 段为水箱冷却塔，第二 段为钢管冷却器。冷却系统除了冷却作用外，还有重力收集氧化锌粉的作 用。经冷却后的气体再由引风机送入布袋收集装置收集氧化锌。氧化锌进 入布袋底部集料斗，由人工包装入袋即为氧化锌成品。 
高炉灰提取氧化锌工艺流程采用回转窑火法冶炼工艺处理低锌尘灰（锌含量一般在5-10%左右）。该工艺原理是 利用锌的沸点低(900)，在高温还原条件下，锌的氧化物被还原，并气化挥发变成金属 蒸气，随着烟气排出，使得锌与固相分离。在气化相中，锌蒸气又很容易被氧化而形成 锌的氧化颗粒，同烟尘一起在烟气处理系统中被收集。

高炉灰火法提取氧化锌设备|高炉灰提取氧化锌工艺流程|高炉煤气干法除尘灰提氧化锌工艺设备对高炉瓦斯泥含锌量低的特点，首先采用回转窑工艺富集氧化锌，然后采用湿法提纯氧化锌，即采用“火法富集一湿法提纯”技术处理高炉瓦斯灰(泥)等含锌原料。首先采用成熟可靠的回转窑工艺处理瓦斯灰(泥)，进一步将氧化锌富集到[ZnO] ≥60，然后采用酸浸处理，经过净化过滤、碳化过滤、烘干热解制备超微碳酸锌，然后热解制取包括超微氧化锌在内的氧化锌系列产品。
回转窑工艺是目前国内多数钢铁厂（武钢、本钢、萍钢和新余钢厂等）处理含锌尘泥的成熟工艺技术，该直接还原工艺因其具有工艺简洁、投资小、工艺配料灵活（可单一处理高炉瓦斯灰泥）、运行成本低（不需外购气体燃料）等优点，用于处理钢铁厂高炉瓦斯灰泥等含锌铁料具有较大的优势。

近几年，我们先后对武钢、涟源钢厂、萍乡钢厂、新余钢厂、南京钢厂和本钢的回转窑处理瓦斯灰工艺进行了考察。六家钢铁企业中只有本钢没有配加外购高锌料，原料含ZnO只有6～8%，低于萍乡钢厂、新余钢厂、涟钢、武钢，仅比南钢（原料ZnO含量5～6%）略高，但本钢回收锌粉的ZnO含量高达60%，是六家钢铁企业中 的。
本钢回转窑烟气除尘系统非常庞大，不仅有体积较大的保温沉降室，U型管状空水冷却器的U型管组数也高达8组，是六家钢厂中 多的，而布袋除尘系统却相对较小。这正是本钢瓦斯灰回转窑回收锌粉ZnO含量高的原因，由于U型管组数高达8组，可以使中小颗粒粉尘充分沉降，到布袋除尘器时烟气中就只有微细粉尘颗粒，由于微细粉尘颗粒的比表面积较大，所以这部分粉尘颗粒表面上粘附的细小的ZnO固体粉末 多，布袋除尘收集的粉尘ZnO含量也 。
  由于对回转窑处理高炉瓦斯灰泥获得高品位氧化锌粉的机理研究不到位，同时基于回转窑烟化提锌工艺在有色行业是非常成熟的工艺，所以，业内普遍错误地认为，只要把有色行业现成的工艺和装备移植过来就可以了，他们也确实这么做了；没有考虑到回转窑烟化提锌工艺在有色行业所加工的物料均为高锌物料（ZnO等可烟化物质的含量普遍在20%左右），MZnO / Mfc比值高；而高炉瓦斯灰泥中的ZnO含量只在7%左右，MZnO / Mfc比值相对偏低。因此，就同一条回转窑烟化提锌生产线（同样的工艺及装备）而言，是加工高锌物料和还是加工高炉瓦斯灰泥，所得到氧化锌粉产品的ZnO含量有相当大的差异。

  由于有色行业的回转窑烟化提锌生产线所加工的是高锌物料，因而，在除尘系统的设计上，前端大多采用旋风重力除尘器或小型重力沉降室，烟气在此停留时间极短；中端均采用U型管状空冷器（本钢采用的是U型管状空水冷却器），一般只有3～6组U型管（本钢为8组），烟气在此停留时间也较短；后端均采用布袋除尘器。除本钢外，其它钢厂的除尘系统前端和中端设备规模相对后端均偏小，烟气在前端和中端设备内的停留时间普遍偏短，因而在此处捕集或收集到的粉尘颗粒较粗，且产率较低，返回到原料系统参加配料的粉尘量也少，入窑物料的ZnO自富集效果不明显，进而导致后端的布袋除尘器的粉尘收集量太大，氧化锌粉产品的ZnO含量较低。这也是本钢氧化锌粉产品质量优于其它钢厂的主要原因。
  2.2 窑渣（金属化产品）的金属化率低且残锌率高我们通过对国内外现有各类直接还原铁技术理论及产业化成果的数年认真研究，目前已取得理论上的重大突破，在世界上 提出“铁矿石碳循环增氧暨碳氢联合还原理论”，并通过了探索性试验验证。在该理论指导下，深入开展冶金煤基还原工艺试验研究工作，进行过千余次不同规模的试验，试验研究成果可以有效地指导高产能、低成本地采用以回转窑为核心的煤基还原装置进行铁矿石（球团）直接还原生产。
  高炉瓦斯灰泥回转窑提锌工艺所依据的冶金原理，与以回转窑为核心的煤基还原装置进行铁矿石（球团）直接还原生产所依据的冶金原理是相同的。
  目前，业内用于高炉瓦斯灰泥提锌的回转窑在正常生产过程中，由于没有建立起合理的碳循环，出窑窑渣（金属化产品）中的残碳量非常低；同时在靠近窑头（出料侧）的窑身部位未采取能强化物料焙烧还原后期料层内部还原性气氛的任何措施（增氧或碳氢联合还原技术），因而在还原后期料层内部的还原性气氛不足，使得以碳气化反应为核心一系列冶金反应迅速减慢，直接导致出窑窑渣（金属化产品）的金属化率（30～70%）低且残锌率（1%左右）高。这样的金属化产品只能用于烧结配料，很难直接用于高炉或转炉。

  3 对回转窑处理高炉瓦斯灰泥获得高品位氧化锌粉的机理研究采用同样的工艺从高炉瓦斯灰泥中提取氧化锌粉，为什么本钢能取得比其他钢厂好得多的技术经济指标？值得深入研究。近期，我们与中科院过程所在粉体表面粘附方面进行了深入的技术交流，并检索研究了国内外在粉尘表面粘附方面的诸多相关研究及应用成果，结合我们在铁矿石煤基直接还原方面取得的成果，在回转窑处理高炉瓦斯灰泥获得高品位氧化锌粉的机理研究上取得了突破性进展。
高炉灰火法提取氧化锌设备|高炉灰提取氧化锌工艺流程|高炉煤气干法除尘灰提氧化锌工艺设备“火法富集+湿法分离多段集成耦合法”集成使用了火法处理工艺、湿法冶金、选矿回收，以及除尘过程分离富集等技术，具备含锌烟尘回收效率高、处理规模大、有价元素提取效率高、可以实现废渣和废水的零排放等优势，是当前较为理想的含锌烟尘处理方法。该工艺可将含锌烟尘综合回收产出多种金属产品，实现无害化、资源化处理，经济效益和节能减排效果显著。同时，该工艺得到的均为再生金属，与原生金属经复杂的采、选、冶工序产出相比，大大减少了SO2排放和能源消耗，社会效益显著。此外，该工艺投资方式灵活，其中火法工序可分散设置于钢铁厂内；湿法工序对规模有较高要求，可集中部署于某个地点。

  从含铁尘泥的利用途径来看，作为原料直接配入烧结球团料的方法 为简单，但存在配料困难和有害元素循环富集等问题；造块返回炼铁工艺，存在造块工艺复杂、建厂投资大等问题；而返回炼钢工艺则要求铁品位较高，存在部分含铁低、含碳高和含碱金属高的尘泥无法利用等问题；将含铁烟尘通过风口喷入高炉工艺的方法能充分利用烟尘中的有价元素，但处理规模有限。

高炉瓦斯灰作为钢铁工业的副产品， 每生产l 吨铁将产生约20 千克含锌5 ％～10 ％的高炉瓦斯灰，按我国2013 年产钢7 亿 吨计算，我国除尘灰的年产出量估计在1400 万吨，折合金属锌含量70 万～140 万吨， 约相当于1100 万～2200 万吨锌矿石的开采量。 随着我国经济的高速发展，对金属材料的需求不断扩大，急剧膨胀的消费引发了资 源、能源和环境等各方面的严重问题，成为制约我国社会和经济可持续发展的重要因素。 因此，对金属二次资源进行循环利用研究，开发二次资源的高效分离技术以及循环利用 技术，开展对高炉瓦斯灰的回收利用，不仅可以使宝贵的资源得到充分的利用，还可以 减轻固体废物对环境的污染。 高炉瓦斯灰的回收再利用是节能减排和循环经济的一项重要工作。高炉煤气通过干 法除尘, 产生的一次除尘灰( 重力除尘器) 和二次除尘灰( 煤气净化布袋除尘器) 的主 要成分是碳和铁, 可以全部返回作为烧结原料, 但是这样反复利用, 就会使灰尘中的K 、 Na 、Zn 、Pb 等有害元素富集, 使高炉入炉原料中有害元素质量分数不断升高，会危害 烧结及炼铁生产, 造成烧结台车糊篦条、风机叶片挂泥、除尘器效率降低、烟尘污染加 重、设备维护量加大,  高炉因有害元素富集而影响运行和寿命甚至造成事故等，因此有 必要对有害元素进行脱除处理, 以降低有害元素对烧结乃至整个炼铁生产工艺的不利影 响, 同时有效回收可利用的再生资源。

钢铁烟尘具有较高的回收利用价值，但目前真正做到高效回收利用的比例较小，其余均为暂存、填埋或流入社会，探索钢铁烟尘的无害化环保处理和高效回收利用，是一个钢铁行业亟待解决的普遍问题。选择何种工艺和利用途径，要综合考虑钢铁烟尘的物理化学性质、产品用途、生产规模，投资能力以及技术研发及储备等。目前国内以火法富集+湿法分离的处理技术，即通过回转窑/转底炉/熔融炉等工艺火法富集烟尘中的锌、铟、铅等稀贵金属，富集后的次氧化锌配套专门湿法工序进行提取，分离出的稀贵金属可作为宝贵二次资源，供再生稀贵金属生产，具有较强的适应性和市场竞争力。