高炉瓦斯灰综合利用的研究

1、内蒙古科技大学本科生文献专题报告题目：高炉瓦斯灰综合利用的研究学生姓名：张守良学号：1361102205专业：冶金工程班级：冶金2013卓越指导教师：邓永春高炉瓦斯灰综合利用的研究摘要:高炉瓦斯灰是由铁、碳以及Si,AI,Ca,Mg的氧化物组成，并含有低沸点的Pb,Zn氧化物与碱金属氧化物等，是一种质轻、粒微的物质。高炉粉尘中主要组分是铁、碳，并含有少量硅、铝、钙、镁等元素，也有部分高炉粉尘中含有铅、锌、种等有害元素。其性质及含量一般与进入高炉的物料性质有关系。1976美国环保机构(EPA)制定法律将含铅锌的钢铁厂粉尘划归为K061类物质(有毒固体废物)，要求对其中铅、锌等进行回收或钝化处理，

2、否则须密封堆放在指定场地。为此，各国都极为重视对高炉粉尘的处理和综合利用，希望开发出既经济又能回收有价金属资源且又无环境污染的实用技术。近年来随着高炉炼铁规模的扩大，产生了大量的高炉瓦斯灰，如果不实施综合利用，不但造成环境的污染，同时也是资源的浪费。文章针对国内外对高炉瓦斯灰综合利用的研究现状做了详细的阐述，瓦斯灰的利用主要表现在这些方而：高炉瓦斯灰直接作烧结配料；回收铁和碳；回收锌等有色金属元素；制备絮凝剂；作为吸附剂；高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹以及其它的一些应用。各种处理方式都没有达到有效综合利用的目的，有待对高炉瓦斯灰的利用提出更完善的措施。关键词:高炉瓦斯灰;综合利用；回收有益元素Abs

3、tractThemaincomponentsofBlastFurnace(BF)dustareironandcarbon,atthesametimeitincludesafewelementsassilicon,aluminum,calcium,magnesiumandsoon.Alsoapartofblastfurnacedustscontainharmfulelements,suchaslead,zinc,arsenic,etc.Generally,itspropertyandcontentareincorrelationwithchargecomposition.In1976,Ameri

4、canEnvironmentalProtectionAssociation(EPA)legislatedthelawthattheironandsteelplantdustscontainedleadandzincwerelistedK061matters(virulentsolidwaste)andrequestedtorecycleordeactivatelead,zincandotherharmfulelements.Otherwise,theyhavetosealbeforepiledatassigninglocation.Therefore,allcountriesextremely

5、emphasizedBFdustprocessingandcomprehensiveutilization,hopedtodevelopapracticaltechnology,whichcaneconomicallyrecyclethevaluablemetalresourcesandnotpollutetoenvironment.Atpresent,ourcountryapproximatelyproducesBFdust10milliontonseveryyear,gasashandgasslimesrespectivelyaccountsforabout50%.Mostdomestic

6、plantshavenoteffectivelyusedBFgasslimes,whichgenerallyusedbyreturningsinteringplantasmixtureofsintersinthepast.Butthegasslimesgranularityisverythin,muchsmallerthanthefineore,thepermeabilityofbedofmaterialwillbegreatlydecreased,thuswillaffecttheprocessefficiency,whenaddingthegasslimestomaterialsofsin

7、ter.TheeasyvolatilizationelementsasZn,PbingasslimeswillrecycleandconcentrateinBF,resultingintheZn0risingingas,upperofBFheeling,gaspipeblocking,thereforeBFcannotnormallyoperate.MinorityplantsobtainsecondarydustscontainingZn,PbandchargecontainingFebyseparationorhydrometallurgyprocess.Butthetechnologic

8、alprocessislongandtheprocessscaleissmallwithextremelylowrecoveryrate.Thethesisadoptscarbon-containingpelletsroastingreductionmethodtoobtainhighgradezincoxidepowdersandsemi-metallicpellets,onthebasisofPanzhihuasteelblastfurnacegasslimescharacteristicscontaininghigheriron,carbonandzinc.Firstly,physica

9、l-chemicalpropertyofBFgasslimeswasanalyzedinthethesis,thenthereducingthermodynamicswerecalculatedout,andthekineticsofBFgasslimeswasstudied.TheresearchhasshownthatBFgasslimesiseasylyreducedathightemperature,whichprovedthatthereductionofBFgasslimesbyroastingreductionmethodispossibleintheory.Inordertom

10、eettheexperimentalconditionofcarbon-containingpellets,thepalletizing-propertyofBFslimeswasresearched.目录 TOC o 1-5 h z 摘要IIAbstract专音误!未定义书签。引言错误!未定义书签。 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 第一章高炉瓦斯灰中铁与碳回收的研究.1 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 第二章高炉瓦斯灰中锌元素回收的研究3第三章作为絮凝剂5 HYPERLINK l bookm

11、ark15 o Current Document 第四章高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹6第五章作为吸附剂7第六章其他应用9第七章结论11参考文献1.2前言：在高炉冶炼过程中，炉尘随高炉煤气在炉顶引出，经下降管，在重力除尘器内除去较粗的颗粒后，由布袋除尘器对高炉煤气进行精除尘处理。布袋除尘器收集的粉尘称为布袋灰，重力除尘器收集的粉尘称为重力灰，二者统称为瓦斯灰，主要由铁、碳以及Si,Al,Ca,Mg的氧化物组成，并含有低沸点的Pb,Zn氧化物与碱金属氧化物，是一种质轻、粒微的物质，是钢铁企业主要固体排放物之一112。近年来随着高炉炼铁规模的扩大，产生了大量的高炉瓦斯灰，如果不实施综合利用，不但造成环境

12、的污染，同时也是资源的浪费。目前关于高炉瓦斯灰的综合利用，国内外学者做了大量的研究工作，取得了一定的进展，其研究主要表现在以下几个方面。.高炉瓦斯灰中铁与碳回收的研究潘国泰网在三钢高炉瓦斯灰铁、碳含量较高，具有较好的综合利用价值采用浮选一重选技术对高炉瓦斯灰中的碳、铁进行回收、目前，可获得全铁含量54%、产率10%、回收率24%的铁精粉和固定碳含量为76%、产率48%、回收率85.5%的碳精粉，具有显著的经济效益和社会效益。高炉瓦斯灰用浮选和重选方法将其中的C,Fe分离，该工艺技术可对我国产出巨量的高炉瓦斯灰进行资源化、无害化处理，实现固体废弃物的综合利用，推进发展循环经济起到有力的促进作用。

13、，具有很好的经济效益利用瓦斯灰中各成份的密度和表面性质不同，采用浮选和重选方法将其中的C,Fe分离，提选铁精粉和碳精粉返回烧结用作生产原料，剩余尾泥外卖制砖等，从而实现固废资源化综合利用，减少环境污染，提高经济效益和社会效益、徐柏辉4以江西新余钢铁公司高炉瓦斯灰为原料采用浮选一重选联合选矿技术回收铁、碳。研究结果表明：该工艺简单，技术可靠，过程稳定，可获得全铁含量61.13%、回收率56.12%的铁精矿和碳含量80.09%、回U率88.04%的碳精矿，所获得铁精矿、碳精矿可用作烧结原料，尾矿可做为渣砖原料。该工艺投资省，见效快，具有明显的经济效益和社会效益张晋霞，聂轶苗，徐之帅，牛福生，李力等

14、在对某公司高炉瓦斯泥的性质、矿物成分分析的基础上，提出采用摇床重选一浮选的选矿工艺提取铁、碳精矿的设想。通过实验室试验研究，获得了品位为53.41%,产率为24.52,回收率为51.33%的铁精矿以及产率为30.61%,固定碳含量为65.21,回收率为69.29%的碳精矿，取得了较好的技术指标，达到了预期效果。该工艺可用于生产实践，且可推广应用。某公司高炉瓦斯泥具有成分复杂、粒度微细、密度小、灰分高、矿物结构复杂等特点，采用摇床分选工艺回收其中铁矿物，可以获得品位为53.41%,产率为24.52,回收率为51.33%的铁精矿,因此采用摇床重选工艺回收瓦斯灰中的赤铁矿是可行的。(2)采用一粗一精

15、一扫工艺流程浮选高炉瓦斯泥中的碳，可获得产率为30.61%,固定碳含量为65.21,回收率为69.29%的碳精矿。(3)高炉瓦斯泥综合回收利用，属于“三废”治理项目，此工艺技术在选厂实施后，必将带来显著的经济效益、社会效益和环境效益，使钢铁企业走向循环经济，清洁生产的可持续发展之路。赵瑞超张邦文李保卫等5对包钢瓦斯灰进行了工艺矿物学分析，并进行了弱磁选一高梯度强磁选和磁化焙烧一弱磁选工艺试验研究。结果表明，弱磁选一强磁选试验能回收大部分铁矿物，并且使铁矿物与碳、锌等矿物得到有效的分离，铁精矿的品位达到55.420a,回U率79.480a另外在磁化焙烧一弱磁选最佳试验条件下能获得铁精矿品位60.

16、70%,回收率达到70%以上。.高炉瓦斯灰中锌元素回收的研究徐修生6在高炉瓦斯灰中，锌含量大于10%就有了开发利用价值，而国内大多数铜、铅、锌冶炼厂的锌烟道灰中锌含量已达到20%左右，因此，开发利用这部分资源具有相当可观的经济效益和社会效益近年来国内对该资源利用的研究相当活跃，其研究均采用化学方法，笔者在研究用化学方法（主要有两种：酸浸法和氨浸法）回收这部分资源的同时，也探索了用物理选矿方法对该资源进行回收利用。朱耀平7分析了某企业从高炉瓦斯灰中综合回收金属锢、锌、秘、铅的生产实践。指出利用挥发一分段浸出一萃取一电解工艺的联合工艺从黑色冶金废料中提取锢锌秘等有色金属是可行的。采用还原挥发一中性

17、浸出锌一高温高酸浸出锢一萃取一反萃取一置换一熔炼一电解精炼得精锢网、精铭和电锌的联合工艺，能有效回收瓦斯灰中锢锌铭等有价金属，锢的总实收率达到50%60%,锌70%75%。刘淑芬9用反萃后液采取纤维球+两次活性炭（2g/L）除油方法，可以使反萃后液中有机物含量降低到合格水平。除油后的反萃液进行电积，得到电锌板含锌99.97%,电流效率90.48%,如不考虑锌板中铝超标的情况下，锌板含锌有望达到99.99%以上。通过四次循环浸出、中和、萃取、电积综合试验研究可知，循环试验可以平稳地进行下去，所得锌板致密光滑。锌的综合回收率为85.82%,平均电流效率在90.56%左右。王杰，熊玮，张保平10采用

18、氨浸法对高炉瓦斯灰脱锌工艺条件进行了试验研究，并对工艺的经济性进行了分析。结果表明高炉瓦斯灰的氨法脱锌具有浸出率高、环境影响小等优点，浸出过程的优化条件为L/S=4:1.NH3/NH4=2:1,NH3,=5mol/L,浸出时间=3h;净化过程的优化条件是锌粉用量为1.5g/L.,净化时间为2.5h.蒸氨过程的适合温度为90度，在500度锻烧1h后，得到纯度为96.03%的氧化锌粉末。每天处理7t瓦斯灰的设备投资约在100万元左右，生产成本约为10000元，脱锌瓦斯灰的再利用有利于减少高炉因为锌富集产生的生产问题，具有间接的经济效益。今后还需要在瓦斯灰成分波动时工艺参数范围选择、生产装置的密封性

19、、提高产品质量等方面进一步开展研究。曹龙11在掌握高炉瓦斯灰和粘结剂特性的基础上，通过测试生球、十球和焙烧后球团的抗压强度和落下强度，实验考察单一粘结剂和复介粘结剂对高炉瓦斯灰含碳球团强度的影响结果表明，加入淀粉类粘结剂能改善球团的低温强度，生球的抗压和落下强度分别达到72N/个和5.9次/0.5m；十球的抗压和落下强度分别达到58N/个和4.3次/0.5m;但焙烧后球团的抗压强度相对较低加入水玻璃含硅类粘结剂能改善其高温强度，焙烧后球团抗压强度最高达到1764N/个，但生球和十球的强度较低，达小到生产要求加入玉米淀粉和水玻璃组成的复介粘结剂后球团强度的改善效果更明显，生球的抗压和落下强度最高

20、达到60N/个和5.5次/0.5m；干球的抗压和落下强度达到55N/个和3.4次/0.5m;焙烧后球团的抗压强度最高达到1958N/个GkhanOrhan27用NaOH浸出瓦斯灰，回收富集Zn的研究表明：锌的富集受化学反应过程控制，反应活化能为26.7kJ/mol。在浸出温度950C,NaOH浓度10M、固液比=1:7、浸出时间2h条件下，Zn的浸出率达85%;通过锌粉置换除杂，浸出液中Fe0.01g/LCd0.001g/LPb0.12g/L,符合锌电积的要求。Xia.DK和PicklesCA28发现瓦斯泥中的铁酸锌可以通过强碱烧结转变成锌酸钠和氧化铁，再经过氢氧化钠浸出，以氧化锌和锌酸钠形式

21、存在的锌全部进入浸出液中，而铁留在渣中，经过强碱烧结过程，瓦斯泥中锌的浸出率可以达到95%。针对锌有25%50%以铁酸锌形式存在的瓦斯泥，ZhaoYC和StanforthR也提出两段式碱性浸出工艺29.30,具体工艺流程为：首先，瓦斯泥用水或稀碱进行水解处理，浸出渣继续用水洗涤后烘干，然后，水解渣在318c经烧碱焙烧，焙烧矿再经SM的氢氧化钠溶液逆流浸出，锌的浸出率为99%;浸出液经过过滤后加入硫化钠进行沉铅处理，沉铅后液经过浓缩直接进行电解得到含锌99.0%99.9%的锌粉。LenzDM和MartinsFB同样提出利用水解一强碱焙烧一强碱浸出一沉淀分离的方法回收瓦斯泥中的锌和铅IA。.作为絮

22、凝剂张彦丽12根据高炉瓦斯灰的特点，以其为主要原料研制具有优良絮凝性能的无机高分子絮凝剂13一聚合氯化铝铁(PAFC),其研究结果不仅对钢厂废物高炉瓦斯灰的综合利用具有一定的指导意义，为高炉瓦斯灰的综合利用探索了一条新途径，而且达到了以废治废的目的，取得良好的经济效益、社会效益和环境效益。本研究针对高炉瓦斯灰中铁、铝的含量不同，通过大量的实验确定了高炉瓦斯灰中铁、铝的最佳溶出条件。在此基础上，根据铁、铝的不同水解特性，控制发生水解聚合反应的条件，合成了具有优良絮凝性能的复合型无机高分子絮凝剂一聚合氯化铝铁(PAFC),并将其应用于高岭土浊度水和酿造废水的处理，取得了良好的处理效果。本研究的主要

23、研究结果：(1)在高炉瓦斯灰的酸溶阶段，盐酸对瓦斯灰中铁、铝的溶出效果优于硫酸，本研究选择盐酸作为溶出高炉瓦斯灰中铁、铝的溶剂。(2)用盐酸溶高炉瓦斯灰的最佳溶出实验条件为：反应温度100c左右、反应时间3h、灰酸比1:3,此时高炉瓦斯灰中铁、铝的溶出率分别为67.61%12.35%。(3)从聚合实验结果及其分析可知，以A1(OH)3溶胶为高炉瓦斯灰溶出液的调聚剂所制备的PAFC产品的稳定性及对浊度的去除效果均优于以Na2c03溶液作调聚剂时所制备的PAFC产品的稳定性和对浊度的去除效果。(4)在高炉瓦斯灰最佳溶出实验条件的基础上，向溶出液中加入A1(OH):溶胶在60-70C的条件下搅拌反应

24、4h,得到的复合无机高分子絮凝剂PAFC稳定性好，对高岭土废水的浊度去除率可达到99.36%0(5)用自制的PAFC处理酿造废水其适宜的投加量范围为40-50mL,pH值范围为810,沉降时率可达45%左右。间为40-50min间为40-50min。在此条件下，处理效果最佳,SS去除率可达到90%以上，COD14去除李善评15以济钢的高炉瓦斯灰为原料，制备复合型无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁(PAFC),用盐酸溶瓦斯灰最佳的溶出实验条件为温度100c左右、时间3h、灰酸比1:3,此时铁、铝溶出率分别为67.61%和11.35%;在最佳溶出实验条件的基础上，向溶出液中加入Al(OH)3溶胶，在60

25、70c的条件下搅拌反应4h,得到的复合无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁稳定性好，对浊度废水的浊度去除率为99.36%。杨维16以工业废渣高炉瓦斯灰和炼铝灰渣为原料，在合成聚合铝铁絮凝剂PAFC的过程中添加钦的化合物，研制一种稀土钦改性聚合铝铁絮凝剂(NdPAFC),改性絮凝剂的最佳合成条件为：铝铁摩尔比为1:3,碱化度为2.0,稀土钦添加量为0.0028mol/L;在最佳的稀土钦改性条件下，Nd-PAFC的去除效果比自制PAFC高4.47%。.高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹高炉瓦斯灰是高炉冶炼过程中产生的副产品之一，其中含有大量有益的铁和碳。口前，国外有些钢铁企业对其采用填埋方式处理，国内则基本上采取返

26、回烧结再次造块的处理方式。将其与煤粉混合后从风口喷入高炉是利用高炉瓦斯灰的一项很有发展潜力的技术。混合喷吹不仅可有效利用灰中的有用物质，还可达到降低焦比、提高产量、利于炉况稳定顺行的口的。结合国内外高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹的现状，对其与煤粉混合喷吹进行了初步研究17。混合喷吹技术的开发是喷煤技术发展并取得显著成果所导致的必然结果。它是一项新兴的、多功能的且有很大潜力的技术，值得深入开发。.作为吸附剂曹龙.段东平.韩宏亮18在掌握高炉瓦斯灰和粘结剂特性的基础上，通过测试生球、十球和焙烧后球团的抗压强度和落下强度，实验考察单一粘结剂和复介粘结剂对高炉瓦斯灰含碳球团强度的影响结果表明，加入淀粉类粘结

27、剂能改善球团的低温强度，生球的抗压和落下强度分别达到72N/个和5.9次/0.5m;十球的抗压和落下强度分别达到58N/个和4.3次/0.5m;但焙烧后球团的抗压强度相对较低加入水玻璃含硅类粘结剂能改善其高温强度，焙烧后球团抗压强度最高达到1764N/个，但生球和十球的强度较低，达小到生产要求加入玉米淀粉和水玻璃组成的复介粘结剂后球团强度的改善效果更明显，生球的抗压和落下强度最高达到60N/个和5.5次/0.5m;十球的抗压和落下强度达到55N/个和3.4次/0.5m;焙烧后球团的抗压强度最高达到1958N/个何环宇，唐忠勇，裴文博，王海华等用高炉瓦斯灰和转炉污泥造块后制备了金属化球团.分析了

28、两种尘泥的化学成分、物相组成及分布、粒度组成及堆密度等物化性质，考察了金属化处理温度、时间和原料C/O对球团金属化效果的影响.结果表明，铁氧化物、熔剂氧化物及固体碳在两者中均含量较高，分布均匀，接触良好，锌以ZnFe204存在于CaO,Mg0混介物相中.两种尘泥堆密度均较小(1.5g/cm3),且含较多大于1.5mm的粗颗粒.提高金属化处理温度，延长处理时间及降低原料C/O。球团的金属化率、脱锌率均增大，其中温度的影响最为显著.在C/0-1.0,金属化温度1220度，时间30min时，可获得金属化率大于85%,脱锌率大于90%的金属化球团.木研究以某钢铁厂的高炉瓦斯灰和转炉污泥为原料，充分利用

29、其中的Fe,C等有效成分，造块后使金属氧化物与碳紧密接触，在碳气化反应产生的还原气氛卜，将铁氧化物还原成金属铁及锌氧化物还原蒸发，最终获得性能良好的金属化球团，着重考察金属化处理温度、处理时间及原料配比等条件对球团金属化率和脱锌率的影响，以优化冶金尘泥制备金属化球团的工艺条件.高志芳，高蔷，苏世怀，吴晓华，李辽沙等以马鞍山钢铁公司高炉瓦斯泥为对象，采用微波改性方法对高炉瓦斯泥的粒度分布、微观形貌及化学变化进行表征分析，揭示了微波作用对瓦斯泥吸附特性的影响.结果表明，高炉瓦斯泥的主要组分为含铁烧结矿和焦炭颗粒，经微波改性的瓦斯泥颗粒，在形貌上显示出粗糙度增入，孔隙结构明显，比表而积增人和活性点增

30、多的特征.通过对亚甲基蓝的吸附测试，发现吸附量山微波改性前的54.8提高到改性后的76.7.分析证明，瓦斯泥颗粒中的一些矿物在微波加热过程中发生解离及组分间发生化学反应生成新的物质，是微波改性促使瓦斯泥吸附性能提高的主要原因.实验结果为改善瓦斯泥吸附性能提供了新的方法和理论依据，并为高炉瓦斯泥资源化利用开辟了新的途径.目前，大部分企业将高炉瓦斯灰直接或经选矿而返回烧结工序，以回收利用其中的铁和碳，有的则是将其送水泥厂做配料使用或直接排放堆存，这些方法并未使高炉瓦斯灰资源得到合理的利用.从循环经济角度出发，应将高炉瓦斯灰视为宝贵的二次资源，进行全而综合利用及再资源化.采用转底炉工艺利用高炉瓦斯灰

31、中的Fe,C,Ca等元素，并通过烟气回收高炉瓦斯灰中的铅、锌等元素的流程是一种高效综合利用高炉瓦斯灰的流程.尽管转底炉直接还原工艺对原料的强度要求较低，但其也要经过干燥、布料、出料等一系列环节，具各环节的强度影响着转底炉生产的顺畅和效率.因此，添加适合的粘结剂是提高高炉瓦斯灰含碳球团强度的一个关键问题.目前国内外关于适用于高炉瓦斯灰粘结剂的研究很少，而冶金领域粘结剂方而的研究大多集中在球团矿方而L9ol.球团矿所用粘结剂可分为无机粘结剂、有机粘结剂和复合粘结剂，且这3类粘结剂各有优缺点(1)无机粘结剂的使用历史较长，具有成熟的使用经验，对球团各种性能的影响显著，但是由于其含杂质较多，需要适当控

32、制配入量，如膨润土的质量分数要以1.5%-2.0%为宜.(2)加入有机粘结剂不会增加球团内的有害元素，但其高温性较差，价格较高且对球团的爆裂温度有较大影响.(3)复合粘结剂的使用可以减少无机粘结剂的配入量，降低球团成本以及提高球团质量，并且可以得到较好的球团性能指标.因此，从粘结剂的发展方向来看，有机粘结剂、有机一无机复合粘结剂13已成为研究开发的重点.其他应用李善评，张启磊，付敬，王兆祥19以高炉瓦斯灰为主要原料、粘土和硅酸钠作为添加剂制备曝气生物滤池填料.生物滤池为一种污水处理新设备，充分借鉴了接触氧化法污水处理技术和快滤池的特点，集生物降解、吸附与悬浮物截留的特点于一体，在城市生活污水、

33、印染废水、焦化废水、啤酒废水等工业废水处理方面得到应用，处理效果良好20-23。填料作为微生物的载体，影响着生物膜的生长、繁殖、脱落和形态及空间结构，作为去除悬浮物的介质，其过滤性能又影响到曝气。生物滤池对悬浮物的去除效果.此外，生物填料在通过正交试验得出高炉瓦斯灰曝气生物滤池填料的最佳制备工艺条件为：高炉瓦斯灰、粘土、硅酸钠质量分数分别为79%,15%,6%,烧制温度为600c.该曝气生物滤池填料具有密度较小、强度较大、比表而较大等特点，将其应用于曝气生物滤池处理酱油废水，在水力停留时间为4h、气水比6:1,滤层高度为100cm的情况下，COD的去除率达到70.30%,NHsN的去除率达到7

34、4%,色度的去除率达到60%,取得了较好的处理效果.利用高炉瓦斯灰制备曝气生物滤池填料，为高炉瓦斯灰的资源化利用探索了一条新途径.张启磊，李善评24以高炉瓦斯灰为主要原料制备水处理填料，并将该水处理填料与一般陶粒填料应用于曝气生物滤池（BAF）中，进行啤酒废水处理的对比试验，结果表明，含高炉瓦斯灰填料的曝气生物滤池（BAFZ）对COD和NH3-N的去除情况比含一般陶粒填料的曝气生物滤池（BAFl）反应器稍好，说明高炉瓦斯灰填料在废水处理中比一般陶粒填料性能要好，因为高炉瓦斯灰填料较一般陶粒填料具有更大的比表面，表面更粗糙，空隙率高，更适合生物膜生长和繁殖。采用高炉瓦斯灰水处理填料作为曝气生物滤

35、池生物膜载体，用于工业废水的处理，以废治废，综合利用，体现了循环经济的理念。在热力学、动力学研究的基础上，对攀钢高炉瓦斯泥高效利用进行试验室研究。考察了还原温度、还原时间、粒度等工艺因数的影响25,研究证明：利用瓦斯泥中的碳作为还原剂还原效果非常好。得到了还原焙烧法合理工艺条件：还原温度11500G还原时间45min。还原后的球团为半金属化球团，其全铁（TFe）含量为52%左右，最高达65.2;金属铁（MFe含量为51%左右，最高达64.73%）;单个球强度在2kN左右。副产品氧化锌粉含Zn095%左右，最高达97.97;在实验室条件下氧化室的氧化能力不足会造成Zn0含量略微偏低，实际生产中可

36、加强氧化室的氧化能力以提高氧化锌粉的品位。在试验室试验成功的基础上，进行了探索性扩大试验研究，研究所设计的处理设备和选取的加热方式是否可行。考察在扩大性试验条件下还原温度、还原时间等工艺参数的影响。研究证明所设计的处理设备和选取的加热方式是可行的，得到了扩大性试验条件下合理的工艺参数：还原温度取11500C-12000G处理时间约300min。还原后的球团为半金属化球团，其全铁（TFe）含量为55%左右，金属化率（Mrs）80%左右，副产品氧化锌粉Zn0含量均高于90%。为了进一步实现高炉瓦斯泥的高效利用，又进行了配加转炉污泥的实验室研究，考察碳氧比（C/O、还原温度、还原时间）等工艺参数的影

37、响。研究证明：利用高炉瓦斯泥中富余的碳可以很好的还原转炉污泥。得到了还原焙烧法合理工艺条件:还原温度12000C、还原时间60min。还原后的球团为半金属化球团，其全铁（TFe含量为58%左右，最高达59.4;金属铁（MFe含量为55%左右，最高达59.33;金属化率（Mrs）为95%左右，最高达99.89副产品氧化锌粉含Zn094.5%左右，进一步实现了高炉瓦斯泥的高效利用26o马桂敏，周桂华等在现有高炉瓦斯泥处理工艺中增加选铁工艺并使用专用磁选机将其中的铁选出，选出的铁精矿含铁品位达到63%,直接作烧结配料使用。高炉瓦斯泥是高炉冶炼过程中随高炉煤气排出的固体灰尘，经重力除尘器除去50A-6

38、0%粗粒级炉尘后，再经一文洗涤塔、二文洗涤塔将其中细粒级炉尘与循环水一起形成泥浆，通过一次沉淀池沉淀、二次浓缩池浓缩，再进行过滤脱水形成泥饼（一般含水率在20%）,作为烧结配料加以利用。高炉瓦斯泥主要由矿粉、焦粉和溶剂粉尘等组成，含铁一股在35%左右，含碳大约在40%左右，还含有部分硫、磷、硅等杂质，若直接作为烧结配料不仅影响高炉入炉铁品位而且影响高炉操作运行；但不加以利用直接扔掉，不仅浪费资源，而且影响周围环境。罗文群，刘宪，杨运泉，贺恒，高波等利用高炉炼铁瓦斯泥中的锌，采用火法富集和湿法浸取制取活性氧化锌。考察了温度、时间对火法富集产品中氧化锌含量和原料瓦斯泥中锌挥发率的影响，确定了富集工

39、艺的最佳条件为：在氮气氛围下，温度从常温以10度/min升温至1000c并且在1000c下保持1h,得到的富集产品中氧化锌含量82.24%;瓦斯泥中锌挥发率97%。同时考察了温度、氨水用量、碳酸氢钱用量和液固比等因素对氧化锌浸取率的影响。确定的最佳工艺条件为：浸取温度400C,氨水用量为理论量的2倍，碳酸氢钱用量为理论量的2倍，液周比4:1,浸取时间2h,氧化锌浸取率达99.9%ro湿法制得的活性前驱体碱式碳酸锌，经锻烧得到纯度为98.4%的活性氧化锌产品，氧化锌的总回收率达95.3%。.结论1）高炉瓦斯灰中含有大量的Fe元素和有色金属元素，不但是一种很好的含铁原料，更是一种重要的有色金属资源

40、。T在1100c以上时，高炉瓦斯灰中Zn,Pb的挥发率均达到95%以上，故利用还原焙烧的方法可以实现有色金属元素在烟尘中的富集。3）高炉瓦斯灰高温焙烧生产金属化球团是可行的，但为了满足高炉的生产要求，其焙烧温度应在1300c以上。4）采用多段湿法工艺进行分离提取，可以得到高纯度和高回收率的Zn,Pb等。5）高炉瓦斯灰综合回收利用及再资源化工艺不但能够有效地利用高炉瓦斯灰中的Fe,C等元素，而且能够把高炉瓦斯灰中I,Na,Pb,Zn等有色金属进行分离提取，是一种高炉瓦斯灰综合、高效回收利用的方法，具有十分广阔的前景。参考文献1古工胜，邓茂忠.高炉瓦斯灰的无害化处理及综合利用粉煤灰综合利用J,1997.(3)54一56.2贾国利，张丙怀.高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹的研究J.中国冶金.2007.17(5).183潘国泰浅谈高炉瓦斯灰提碳提铁工艺科技J.视界2012,20:79804徐柏辉，工二军，杨剧文.高炉瓦斯灰提铁提碳研究J矿产保护与利用，2007.(3):51一54.5赵瑞超张邦文李保卫，从高炉瓦斯灰回收铁的试验研究J,2010-09-186徐修生，高炉瓦斯灰中锌元素回收的研究J2002-03-27朱耀平，高炉瓦斯灰中锢锌秘的回收实践J,2009.68王树楷.锢冶金MI.北京:冶金工业出版社，2006:599刘淑芬，高炉瓦斯泥中锌综合回收