马钢炼钢炼铁污泥的循环利用

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在钢铁冶炼过程中，高炉或转炉高温煤气经过湿法除尘，产生大量的钢铁污泥。其特点是粒度细、粘性大、含水高、脱水困难，脱水处理时间长，占有场地大，处理费用高，且污染环境。因此，以往只有少量被利用，大多被弃置。为了有效利用钢铁除尘污泥，保护环境，发展循环经济，提高资源利用水平，通过多年的不懈努力，马钢不断开发出新的应用处理工艺，实现了对自产钢铁污泥的部分利用，减少了污泥对场地的占用和对环境的污染，同时也取得了明显的经济效益。

马钢钢铁污泥的主要化学成分和-0.074mm粒级成分见表1。

表1
马钢钢铁污泥主要化学成分( wB)和-0.074mm粒级比率（%）

名称	化学成分(wB)										-0.074 mm比率
	TFe	FeO	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	S	P	Zn	C固
炼钢污泥	52.30～58.50	50.10～64.18	1.50～3.50	0.50～0.70	10.93～20.10	3.59～4.50	0.10～0.19	0.040～0.078	0.10～0.48	0.96～1.83	94.20
炼铁污泥	24.20～32.43	4.07～6. 6	8.94～10.60	4.84～7.30	2.70～2.98	1.12～1.50	0.09～1.48	0.50～0.070	4.20～5.84	28.50～38.14	85.37

炼钢污泥TFe质量分数较高，可以直接作为烧结原料参与烧结矿生产。由于烧结原料种类一般在10种以上，不仅含水低，而且含有生石灰、石灰石等易吸水的熔剂，一方面可以减轻炼钢污泥含水较高的影响，另一方面烧结配料一般都具有混匀造堆工艺，通过多道工序的混合、转运，基本可以克服炼钢污泥含水时粘性大，自成球性强、不易与其它物料混合的缺点。以往生产实践证明，通过料仓这种传统配加的方法，很难实现炼钢污泥的顺利配入，而且存在粘堵设备、影响系统稳定运行的问题，也不易实现与其他原料的良好混合。经过反复的研究与试验，开发出滚筒定量给料和对辊打碎装置，成功解决了污泥连续配加的难题，实现含水30%～40%炼钢污泥在烧结工序中的直接利用。

通过大倾角、宽下底、小容积、下部成倒梯形的滚筒、给料仓，实现滚筒纵向出料，顺利解决污泥挂仓壁、堵仓口、出料难，供料不稳以及人工处理不便等问题，同时通过滚筒不同的运转速率控制污泥给出量，成功解决了污泥连续配加的难题。由于炼钢污泥含水分高、粘性大，通过高速旋转的对辊和辊面上设置的焊点将污泥打成厚度、大小比较均匀的污泥碎片，同时通过可调的对辊间隙和运转频率，实现污泥碎片厚度和污泥处理量的控制。这样，经过处理的污泥就可以直接进入烧结混匀系统参与混匀造堆，进而生产烧结矿。

因炼铁污泥品位较低，有害元素含量高，尤其w(Zn)达4%以上。如果通过炼钢污泥配加系统直接返回烧结、高炉中利用，会造成Zn在高炉中的循环富集，给高炉带来严重危害。为此，经过论证，采用选矿工艺可以将炼铁污泥中的有益元素TFe、C进行富集，而将有害元素Zn分离出去，从源头上实现精料生产。大量的分离、富集试验证明，浮-重选联合流程相对于单-重选、浮选和连续重选、浮选流程过程更顺行，药剂用量也较少，分离、富集铁、碳的效果也较好。炼铁污泥通过浮-重选联合流程分离、富集出的铁精矿w(TFe)可以达55%以上、w(Zn)仅1.7%左右，炭精粉的w(C固)也高达66%以上，而开路出去的尾泥中w(Zn)高达11%，去除率高达53%左右。

由于炭精粉的元素分析、工业分析和恒容低位发热量等理化性能与高炉喷吹的煤粉相近，因此可以替代部分煤粉用于高炉喷吹。尾泥由于粒度较细、无需破碎，w(C固)高达17%～28%，试验证明，按一定配比替代煤矸石制成240mm×115mm×90mm的转型，经过人工干燥、隧道窑焙烧后，成品砖表面光洁，抗压强度达12.6MPa，符合Mu10等标准，因此，尾泥用来替代部分煤矸石生产建筑用砖是可行的。而铁精矿经过富集后由于品位得到明显提高，用于烧结矿生产也切实可行。

马钢的实践证明，炼钢污泥采用定量给料、对辊打碎方式和炼铁污泥采用分离、富集的方法进行处理利用是可行的，生产效果较好。开发的烧结直接利用污泥系统具有流程短、处理量大等特点。应用该系统，炼钢产生的湿污泥无需处理可直接供烧结使用。炼铁污泥采用浮2重选分离、富集工艺，具有流程顺行，适应性强，对铁和炭的回收效果好、锌去除率高等特点，实现了大部分锌的开路循环，从源头上保证精料生产。钢铁污泥的循环利用，为钢铁企业实现清洁生产、有效地利用二次资源提供了借鉴，具有经济和环保的双重效益。