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《昆明理工大学》 2007年
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高炉瓦斯泥碳热还原脱锌试验研究

刘秉国  
【摘要】: 高炉瓦斯泥作为钢铁工业的副产品,它通常含有相当数量的有价金属。每生产1t钢将产生约20kg含锌10-20%的高炉瓦斯泥。无论从资源综合利用的角度,还是从炼铁本身对原料的要求,这些高炉瓦斯泥若直接作为炼铁原料回用,其中的锌在高炉内循环富集,影响高炉的使用寿命;若将高炉瓦斯泥废弃,不但浪费了大量的有价金属原料,而且会加重我国钢铁工业、锌冶炼行业原料日益紧缺的现状。因此,寻找一种既能使瓦斯泥中的锌、铁等有价金属有效回收利用又能减轻环境污染的绿色环保工艺,对冶金二次资源的循环利用具有现实意义。 本文在简述国内外高炉瓦斯泥处理工艺的基础上,研究了常规加热碳热还原高炉瓦斯泥脱锌和微波辐射碳热还原高炉瓦斯泥脱锌影响因素,提出了微波辐射碳热还原高炉瓦斯泥脱锌技术,探讨了各因素对高炉瓦斯泥脱锌率的影响,得到了最佳工艺参数,并对碳热还原机理进行了分析。 氧化锌的碳热还原其实质是由反应CO_((g))+ZnO_((s))=Zn_((g))+CO_(2(g))和C_((s))+CO_(2(g))=2CO_((g))两个气-固相反应组成。氧化锌碳热还原反应的最低还原温度大约是1218K。 在常规加热条件下,碳热还原处理高炉瓦斯泥能实现其中锌元素的有效脱除。在本试验范围内,瓦斯泥脱锌率与焙烧温度、焙烧时间成正比,而随着物料粒径的增大,瓦斯泥的脱锌率先增加后又减小。常规加热碳热还原高炉瓦斯泥的最佳脱锌工艺条件为:焙烧温度1423K,焙烧时间180min,物料粒径9.5~10.5mm,瓦斯泥脱锌率达99.2%。 高炉瓦斯泥对微波具有很强的吸收能力,微波辐射碳热还原处理高炉瓦斯泥是可行的,具有反应时间短,脱锌效果明显的特点。在本试验范围内,微波功率越大,辐射时间越长,脱锌率越高;物料粒径越小,脱锌率越高。微波辐射碳热还原高炉瓦斯泥的最佳脱锌工艺条件为:微波功率700W,辐射时间30min,物料粒径为0.074-0.125mm,瓦斯泥脱锌率达97.5%。 试验结果表明,常规加热和微波辐射碳热还原高炉瓦斯泥脱锌工艺是可行的。跟常规加热方法相比,微波辐射碳热还原具有辐射时间短,碳热还原速率快,脱锌迅速等优点。通过对高炉瓦斯泥微波辐射碳热还原工艺的研究,实现了高炉瓦斯泥资源化循环利用。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TF524

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