烧结机头除尘灰的资源综合利用

钢铁工业是能源消耗和污染物排放的重要领域之一，钢铁生产过程的环境污染问题已经成为制约其可持续发展的重要因素，生产过程中产生的粉尘与其它副产品，在工业上将它们统称为除尘灰。 这些除尘灰虽然是钢铁冶金工序中所产生的固体杂料，但是由于其含有铁、铜、锌等有价金属以及碳、ＣａＯ、ＭｇＯ、钾等可利用的成分，可将其进行资源综合利用。

一、烧结机头除尘灰的产生及其特点 

烧结机头除尘灰（以下简称烧结除尘灰） 是铁矿石烧结过程中，通过烧结机头烟气电除尘器所扑集的粉尘，其产生量约占烧结矿产量的２％～４％ 。

       除尘灰是钢铁生产流程当中所产生的粉尘物质，主要有以下几个特点：

（１）颗粒粒度偏小（大部分是小于 ３ ｍｍ），不利于混合料制粒。

（２）除尘灰润湿性能差，难以充分润湿和混合。

（３）不同尘点的除尘灰在化学成分含量上相差会比较大。

（４）除尘灰中会含有一定量的 Ｋ、Ｎａ、Ｚｎ 等有害的碱金属。

      二、烧结除尘灰资源化利用的必要性

      烧结灰中含有钾、钠、铜、锌和铅等大量对钢铁冶炼有害的元素，若采用直接返回高炉熔炼的方法处理，上述元素会对高炉设备带来无法修复的损坏。铅、铜、锌累积后，高炉出现炉内结瘤事故，从而影响高炉寿命，同时也将降低炉料强度进而影响炼铁效率。 含钾、钠等碱金属的化合物、部分碱金属化合物被焦炭还原成单质后，高温下蒸发成气态形式进入烟气，使烟气中的亚微米级别的粉尘比电阻增大，从而降低除尘器的捕集效率，降低除尘器的稳定性。

因此，开发高效、经济和环保的烧结灰中碱金属和重金属元素除杂及杂质元素的资源化技术，对于稳定钢铁企业生产、提升钢铁企业循环经济技术水平、完成钢铁企业的双碳指标、实现冶金工业生产的可持续发展战略具有重要的现实意义和实际价值，该技术也是一项在冶金企业具有广泛应用前景的节能减排和资源综合利用新技术。

       三、烧结除尘灰资源化利用的方法

1、 钾回收工艺

钢铁冶炼烧结除尘灰中钾的存在形式主要是氯化盐，碱金属氯化盐具有较高的水溶性，因此烧结灰中钾回收的*方式是采用水浸出工艺。如：水洗脱钾—沉降分离—硫化钠除杂—分步结晶工艺、水洗脱钾—分离—甲酰胺除杂—减压蒸发—冷却结晶工艺、水洗脱钾—固液分离—除杂与脱色—固液分离—真空蒸发—冷却结晶的氯化钾回收工艺。

       2、铁回收工艺

烧结除尘灰中的主要成分是铁元素，主要以Ｆｅ_２Ｏ_３ 和 Ｆｅ_３Ｏ_４ 的形式存在，目前从烧结除尘灰中回收铁的主要技术有火法处理、湿法处理、火法—湿法联合处理和物理法等。

3、其他有价金属的回收工艺

烧结除尘灰中还含有部分的贵金属（Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ等）和铅，国内铁矿石的烧结除尘灰中贵金属含量较多。 目前，烧结除尘灰中的贵金属回收主要采用湿法工艺。烧结除尘灰中铅回收主要才用ＮａＣｌ浸出法和ＨＣｌ－ＮａＣｌ混合溶液浸出法。

四、结束语

我国在烧结除尘灰资源回收方面的起步较晚，现阶段国内在烧结烟灰中主要元素的综合利用方面已经取得了一些研究进展，但烧结烟灰来源不同对其成分有较大影响，一些稀有金属含量还不高，从而给烧结灰的合理利用带来较大困难，烧结除尘灰的回收利用还需进一步发展和完善。