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鋁熱法熔融還原含鋅物料的工藝及裝置的制作方法

1344   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:中冶賽迪技術(shù)研究中心有限公司  
2023-09-20 17:18:02
1.本發(fā)明屬于冶金固危廢處置技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種鋁熱法熔融還原含鋅物料的工藝及裝置。 背景技術(shù): 2.煉鋼過(guò)程或鉛、鋅冶煉過(guò)程通常會(huì)產(chǎn)生含多種金屬的高溫蒸氣,經(jīng)常規(guī)冷卻除塵后會(huì)生成含pb、zn、cd等重金屬粉塵或污泥,依據(jù)發(fā)改委2021年1月公布的《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》(2021年版)中,該類粉塵已正式被劃分為hw31危險(xiǎn)廢棄物。同時(shí),在鋁電解、鋁加工及再生鋁生產(chǎn)加工過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生諸多含鋁副產(chǎn)品,且隨著國(guó)內(nèi)金屬鋁及鋁合金生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,工業(yè)鋁灰(含一次鋁灰和二次鋁灰)、電解浮渣、鍍鋅渣的產(chǎn)生量也成比例增長(zhǎng),并在《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》(2019版)中明確將工業(yè)鋁灰列為hw48危險(xiǎn)廢棄物。 3.針對(duì)上述冶金與加工過(guò)程產(chǎn)生的含鋅物料與廢鋁等現(xiàn)行火法處置工藝,多是采用碳基還原或熱解/燃燒處置方式,專利對(duì)比如下: 4.含鋅電爐粉塵的處理方法(公開(kāi)號(hào)cn101092664a)、從電爐粉塵回收金屬的方法和裝置(公開(kāi)號(hào)cn103069023a)等分別提出采用回轉(zhuǎn)爐、轉(zhuǎn)底爐或熔融電爐等裝置利用碳還原含鋅物料,鋅蒸氣經(jīng)二次氧化最終收得氧化鋅; 5.一種用廢鋁-鋅-鐵-硅合金再生金屬鋁鋅的方法(公開(kāi)號(hào)cn101629244)提出利用廢鋁作為發(fā)熱劑添加至合金中通過(guò)真空蒸餾回收zn與al等有價(jià)金屬;一種渣浴還原處理高爐粉塵的方法(公開(kāi)號(hào)cn106191359a)提出將高爐粉塵預(yù)熱至1400~1500℃形成熔渣池后加入鋁灰作為還原劑將氧化鐵還原為鐵水; 6.對(duì)比上述專利,本發(fā)明通過(guò)將鋁作為還原劑并充分利用鋁熱反應(yīng)的自發(fā)熱特性進(jìn)行熔融還原,將含鋅物料還原為金屬鋅,并生成合金以及高氧化鋁原料,其反應(yīng)速率快,無(wú)co2排放,還避免了鋅蒸氣的二次氧化,提高了產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)價(jià)值。同時(shí),原料中的氟化物被固化到熔渣中,原料中的氮化鋁經(jīng)熔融還原生成氮?dú)?,避免了水解過(guò)程存在的氨氣污染問(wèn)題,是一種綠色節(jié)能環(huán)保型冶金固危廢處置工藝。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 7.有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種鋁熱法熔融還原含鋅物料的工藝及裝置,解決現(xiàn)有技術(shù)中還原反應(yīng)速度慢,有co2和氨氣等氣體排放和鋅蒸汽容易遭到氧化的技術(shù)問(wèn)題。 8.為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案: 9.一種鋁熱法熔融還原含鋅物料的工藝,包括如下步驟, 10.s1.配置原料,冶煉原料包括含鋅物料和含鋁物料,其中含鋁物料中的鋁為還原劑和發(fā)熱劑;
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