治理含铁尘泥的DRI工艺优选及废弃污染防治

摘要：我国多年来使用的高炉炼铁技术应用早已普及化，炼钢过程中所产生的含铁尘泥可以作为配料作用于回收烧结，这也是现阶段最常用的方法。但是，在含铁尘泥有重金属，例如：Zn与Pb，两种物质的存在影响烧结与后续高炉炼铁，工厂一般会使用直接还原法对原铁与机械设备进行综合性的对比，其过程使用的工艺是煤基直接还原。本文针对转底炉的工艺技术原理和废弃物污染的防治措施，使经济循环再利用，进一步完善我国的废弃污染防治现状。

关键词：含铁尘泥；DRI工艺优选；废弃污染防治

中图分类号：X131 文献标识码：A 文章编号：

伴随着我国的钢铁冶炼技术的提高，钢铁产量也在迅速的提高，在冶炼钢铁过程中所产生的废弃物也在逐渐增多，不能正确的加以利用和回收，会造成资源的严重浪费，同时对环境造成了一定程度上的威胁。钢铁在烧结过程中进行系统回收含铁的废弃物可以达到数千万吨，但是有一部分的尘泥还是没有达到最优化处理。合理利用大规模数量的含铁资源，不但是保护环境和减少堆放场地使用问题，还关系到是否能够合理解决重金属资源，避免大量消耗原生资源，具有实现我国可持续发展道路的指导价值意义。

1.含铁泥尘的配入烧结产生的问题

冶炼钢铁过程中，经过严格的高温冶炼过程中所产生的含铁尘泥中含铁量，含量普遍比炼铁对烧结矿含铁量的要求要低，因此在使用较高含铁量铁精矿时需要进行配矿，这种冶炼钢铁的方式增加烧结生产原材料的成本。不但如此，含铁尘泥的粒度一般比较细，不到那影响了烧结的结料层透气性，对烧结矿强度也会有所影响。最后，含铁尘泥含有金属杂质锌的含量相对较高，锌步入烧结阶段对高路的炼铁产生一定的影响，主要原因是在高炉冶炼中锌容易形成一种炉瘤附着在锅炉内，限制了锅炉内的气体与固体的流动性能，在高炉中锌的负荷是要低于0. 2 kg/ t 铁的标准的。所以，这就导致了在冶炼钢铁和炼钢中需要手机尘泥是不适合作为烧结的结配料使用的。

2.冶炼钢铁中含铁尘泥的处理现状

2.1应用现状

在过去几十年中普遍使用的是高炉瓦斯灰，被广泛应用在东烧烧结过程中。东烧厂浮选赤铁精矿中经过配人定量热瓦斯灰，可以调节反浮选赤铁精矿中的水分，进而改善其特性。但是瓦斯灰含有一定量的铁与碳，二者的波动比较大，导致在烧结的混合料的含碳量成分不均匀，烧结矿的铁与氧化亚铁的含量由此也变得不稳定。不但如此，在配加过程中可能会形成二次污染，并且情况会很严重。选矿工艺经过严格的改造之后，精矿的水分会大幅度的降低，东烧停止使用瓦斯灰。但是最几年使用的烧结一次的混合机喷浆，受烧结的混合原料的原始水分影响作用，最后烧结成为混合料是以水分限制和泥浆的沉降影响，此时对泥浆的处理贵受到严重的限制。由于出去水分的污泥板结成了块状，不能够直接作用于原料使用中，污泥不能进行合理的运用，经过碾压之后干燥的五分成为粉尘到处飞，严重破坏了环境。所以，这个阶段的冶炼过程是进行废弃污染防治的首要课题。

2.2现存问题

利用含铁尘泥进行返回烧结是一种途径的，但是方法单一，其利用效率不是很高，是一种粗放利用。含铁尘泥的返回烧结的利用，很难除去一些有害物质，尘泥的存在不但影响了作业环境，长时间也会导致环境的污染。并且这种烧结方法，铁矿的质量不高，影响了经济效益的提高。

3.在进行处理含铁尘泥的DRI工艺优选

3.1 DRI工艺优选

在对含铁尘泥思路设计过程中，需要把铁氧化物质、ZnO、PbO比铁熔点低的环境下被还原成为单质Zn与Pb气体，并和铁物质分离。这种分离铁物质的方式就是直接还原铁工艺技术的范围内（DRI）。DRI如果应用在高炉炼铁的生产中没有相关环节，其产品主要作用于铁熔点以下的还原到固态的金属铁，其中还包含着矿石成分，俗称海绵铁。这种海绵铁的优点就是有害物质的含量相对较低，废钢没有这种优点，所以被广泛应用与废钢的替代品，是冶炼钢铁的优质原材料。

3.2处理含铁尘泥的DRI工艺优选

处理含铁尘泥的DRI工艺主要有煤基还原与气基还原两种形式，都被得到相应的应用发展。在技术较为成熟的MIDREX 气基还原工艺使用的依然是还原气，这种气体是以天然气为主要原料的裂解过程，产生氢气与一氧化碳物质。在我国的天然气资源的总体水平比较差基础上，所进行的以天然气作为主要原理啊的工业受到了限制，不适用大规模的推广。但是煤基还原技术还原剂是煤粉，其还原成本相对较低。在多年来的煤基还原研究下，从褐煤到无烟煤的非结焦煤都能作为煤基还原剂使用，以次烟煤最优。由于我国的煤炭资源相对丰富，所以煤基还原技术工艺相对优越。煤基还原技术工艺中使用的设备主要包括：转底炉、隧道回转窑。在长期使用中发现转底炉的占用面积小，节省空间，原料的使用没有强制性的要求，生产时间也比较短，因此被应用在处理钢铁中的铁尘泥中。

4. 废弃污染防治工作

4.1废弃的特征

在转底炉中废弃温度会达到900~ 1 100摄氏度，除尘步骤之前需要进行严格的降温，目的是减少除尘器机械损伤，在废气中可燃性的气体一氧化碳含量在2%~ 12%左右，二氧化碳、氮气和水含量之和超过了总量的四分之三，所以废弃用作燃料回收价值作用不大，粉尘主要是ZnO，PbO 和 FeO，需要通过高效除尘设置进行防治处理。在转底炉的高温环境下，还原过程一般不会产生挥发性的有机物。

4.2二氧化硫、一氧化氮、粉尘的控制防治

使用脱硫技术，再并且在使用过程中大量推广低硫煤，在转底炉末端设置废弃处理装置；进过充分燃烧一氧化碳，将余热进行合理利用；严格二次燃烧。

结束语：

现阶段处理含铁粉尘和研究仍然处于初级阶段，处理方式相对单一。需要进一步的开拓渠道，做到经济实用，充分利用废弃物，使社会效益、经济效益和环境达到最优。

参考文献：

[1]兰涛；张晓瑜；武征；孙愿. 处理含铁尘泥的DRI工艺优选及废气污染防治[J]. 工业安全与环保. 2012（05-10）.

[2]王琼；贵永亮；宋春燕. 冶金含铁尘泥再资源化的技术现状与展望[J]. 河北联合大学学报(自然科学版). 2013（07-25）.

[3]于淑娟；徐永鹏；曲和廷；汤清华；杨大正；张立国. 鞍钢含铁尘泥的综合利用现状及发展[J]. 炼铁. 2007（06-12）.