本发明属于含锌尘泥处理技术领域，具体涉及一种含锌尘泥回收利用方法。
背景技术：
由于含锌量相对较高的进口矿石和废钢的大量使用，直接导致钢铁生产的烧结、炼铁、炼钢等工序产生的粉尘和污泥中锌元素含量的升高，这些高锌的粉尘又被作为原料返回烧结，并再次进入高炉，因此使锌在钢铁厂粉尘中产生循环富集，而这样的锌元素循环富集将导致高炉出现结瘤、风口烧毁、煤气管道堵塞等故障，直接影响高炉正常生产。此外，尘泥露天堆放或外卖处理过程中，易造成资源浪费和二次污染。含锌尘泥的处理已成为冶金界的热点之一。
目前，处理含锌尘泥的工艺有物理法、湿法和火法3种。钢铁企业普遍流行的处理方法仍是火法工艺，对相关设备和配套技术也更加熟悉。火法处理工艺的基本原理都是利用锌沸点较低、高温易挥发的性质，通过还原使粉尘中的锌挥发再富集回收。在气相中，锌蒸气以氧化物颗粒的形态存在，可与烟尘一起被收集下来。
然而，含锌尘泥火法还原过程得到的锌蒸汽在随后的降温过程中被氧化，最终得到的是氧化锌，要想进一步得到金属锌，需将氧化锌进一步提炼。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种含锌尘泥回收利用方法，至少可以解决现有技术中存在的部分缺陷。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种含锌尘泥回收利用方法，包括以下步骤：
1)将收集的含锌尘泥与还原剂、粘结剂、水混合均匀后造球并干燥；
2)将步骤1)干燥后的生球送入竖炉中进行高温还原，得到金属球团和高温含锌煤气；
3)将步骤2)中出竖炉的高温含锌煤气送入旋流急冷器，在旋流急冷器中高温含锌煤气与冷煤气快速混合急冷，使得混合煤气中锌蒸汽急冷得到金属锌颗粒，并通过旋流的作用气固分离，从而得到粗锌颗粒；
4)旋流急冷器中排出的煤气进入精除尘器中进行精除尘得到细锌颗粒。
进一步的，所述步骤1)中含锌尘泥为高炉灰、转炉灰、电炉灰、锌浸出渣中的一种或多种的混合物。
进一步的，所述步骤1)中还原剂为煤粉或焦粉，粘结剂为膨润土、皂土、消石灰或生石灰。
进一步的，所述步骤1)还原剂添加量为含锌尘泥质量的20～50%，粘结剂添加量为含锌尘泥质量的5～20%，水添加量为含锌尘泥质量的5～20%，且干燥后的生球里碳氧摩尔比为1.05～1.3。
进一步的，所述步骤2)中竖炉采用外热式竖炉，竖炉中得到的高温含锌煤气温度为1000～1100℃。
进一步的，所述步骤2)竖炉产生的烟气利用余热锅炉回收其显热，经过换热器进行换热后通过风机送入烟囱排出，同时换热器换热后的热空气用于竖炉加热。
进一步的，所述步骤3)急冷后的煤气温度为400℃以下。
进一步的，所述步骤4)中经过精除尘的煤气利用余热锅炉回收煤气热量进行降温，降温后的煤气通过风机送入煤气柜回收。
进一步的，所述煤气柜回收的煤气用作竖炉加热用煤气，或/和用作旋流急冷器用冷煤气。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供的这种含锌尘泥回收利用方法采用竖炉对含锌尘泥进行间接加热，通过对竖炉内气氛的控制，使得含锌尘泥在隔绝空气的情况下发生还原反应，保证竖炉排气中的锌以锌蒸气的形式进入后续的旋流急冷器中，通过急冷的方式可回收金属锌粉，实现一步法获取金属锌；相比传统含锌尘泥火法工艺，避免了锌蒸汽降温过程中被氧化，减少了对氧化锌进一步提炼工艺，经济效益更好。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明含锌尘泥回收利用方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种含锌尘泥回收利用方法，具体包括如下步骤：
(1)将收集的含锌尘泥与还原剂、粘结剂、水混合均匀后造球并干燥；其中，含锌尘泥可以选用高炉灰、转炉灰、电炉灰、锌浸出渣中的一种或多种的混合物，还原剂可以选用煤粉或焦粉，粘结剂可以选用膨润土、皂土、消石灰或生石灰。
具体的，所述还原剂的添加量占含锌尘泥总质量的20～50%，所述粘结剂添加量占含锌尘泥总质量的5～20%，所述水的添加量占含锌尘泥总质量的5～20%，并且使得干燥后的生球里的碳氧摩尔比为1.05～1.3，以保证竖炉内含锌尘泥还原反应后生成的是co含量较高的竖炉煤气，这样可以防止含锌竖炉煤气在冷却降温过程中锌蒸汽不再被其中的co2再次氧化成氧化锌。
而造球过程为现有技术，其具体工艺过程此处不再赘述。
(2)将步骤(1)干燥后的生球送入竖炉中进行高温还原，得到金属球团和高温含锌煤气。
具体的，竖炉采用外热式竖炉，通过竖炉的间接加热方式，使得含锌尘泥能在隔绝空气的情况下发生还原反应，同时亦可使竖炉内气氛易于控制，并通过控制竖炉排出的高温含锌煤气温度为1000～1100℃，保证竖炉排出的高温含锌煤气中的锌以锌蒸汽的形式进入后续的旋流急冷器中。
优化的，竖炉产生的烟气利用余热锅炉回收其显热，经过换热器进行换热后通过风机送入烟囱排出，而换热器换热后的热空气可用于竖炉加热，进一步提高了能源利用率。
(3)将步骤(2)中竖炉排出的高温含锌煤气送入旋流急冷器，在旋流急冷器中高温含锌煤气与冷煤气快速混合急冷，煤气中的锌蒸汽在快速冷却过程中不被氧化成氧化锌，而是锌蒸汽冷凝得到金属锌颗粒，金属锌颗粒通过旋流的作用气固分离，部分沉降得到粗锌颗粒。
具体的，通过控制旋流急冷器中通入的冷煤气与高温含锌煤气的比例，同时结合旋流急冷器采用水冷形式以提高冷却效率，使得急冷后的煤气温度为400℃以下，保证煤气中的锌蒸汽冷凝成金属锌颗粒。
(4)旋流急冷器中排出的煤气进入精除尘器中进行精除尘得到细锌颗粒。其中，精除尘器采用滤管式除尘器，通过精除尘对煤气中的锌颗粒进一步分离，提高含锌尘泥中锌的回收率。
进一步的，对于经过精除尘的煤气可利用余热锅炉回收煤气热量进行降温，降温后的煤气通过风机送入煤气柜进行回收再利用；具体的，对于所述煤气柜回收的煤气一方面可用作竖炉加热用煤气，另一方面可用作旋流急冷器用冷煤气，提高能源利用率，节约成本。
综上所述，本发明提供的这种含锌尘泥回收利用方法采用竖炉对含锌尘泥进行间接加热，通过对竖炉内气氛的控制，使得含锌尘泥在隔绝空气的情况下发生还原反应，保证竖炉排气中的锌以锌蒸气的形式进入后续的旋流急冷器中，并通过急冷的方式回收金属锌粉，实现一步法获取金属锌；相比传统含锌尘泥火法工艺，避免了锌蒸汽降温过程中被氧化，减少了对氧化锌进一步提炼工艺，经济效益更好。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
1.一种含锌尘泥回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将收集的含锌尘泥与还原剂、粘结剂、水混合均匀后造球并干燥；
2)将步骤1)干燥后的生球送入竖炉中进行高温还原，得到金属球团和高温含锌煤气；
3)将步骤2)中出竖炉的高温含锌煤气送入旋流急冷器，在旋流急冷器中高温含锌煤气与冷煤气快速混合急冷，使得混合煤气中锌蒸汽急冷得到金属锌颗粒，并通过旋流的作用气固分离，从而得到粗锌颗粒；
4)旋流急冷器中排出的煤气进入精除尘器中进行精除尘得到细锌颗粒。
2.如权利要求1所述的含锌尘泥回收利用方法，其特征在于，所述步骤1)中含锌尘泥为高炉灰、转炉灰、电炉灰、锌浸出渣中的一种或多种的混合物。
3.如权利要求1所述的含锌尘泥回收利用方法，其特征在于，所述步骤1)中还原剂为煤粉或焦粉，粘结剂为膨润土、皂土、消石灰或生石灰。
4.如权利要求1所述的含锌尘泥回收利用方法，其特征在于，所述步骤1)还原剂添加量为含锌尘泥质量的20～50%，粘结剂添加量为含锌尘泥质量的5～20%，水添加量为含锌尘泥质量的5～20%，且干燥后的生球里碳氧摩尔比为1.05～1.3。
5.如权利要求1所述的含锌尘泥回收利用方法，其特征在于，所述步骤2)中竖炉采用外热式竖炉，竖炉中得到的高温含锌煤气温度为1000～1100℃。
6.如权利要求1所述的含锌尘泥回收利用方法，其特征在于，所述步骤2)竖炉产生的烟气利用余热锅炉回收其显热，经过换热器进行换热后通过风机送入烟囱排出，同时换热器换热后的热空气用于竖炉加热。
7.如权利要求1所述的含锌尘泥回收利用方法，其特征在于，所述步骤3)急冷后的煤气温度为400℃以下。
8.如权利要求1所述的含锌尘泥回收利用方法，其特征在于，所述步骤4)中经过精除尘的煤气利用余热锅炉回收煤气热量进行降温，降温后的煤气通过风机送入煤气柜回收。
9.如权利要求8所述的含锌尘泥回收利用方法，其特征在于，所述煤气柜回收的煤气用作竖炉加热用煤气，或/和用作旋流急冷器用冷煤气。
技术总结