电弧炉粉尘水热处理及合成铁酸锌研究(3)
火法处理是根据Zn、Pb、Sn等金属的低沸点特性，当其氧化物高温还原时，会因温度过高而变为蒸汽形式，随气流一起进入烟气中，从而实现与固相主体的分离。火法工艺所需设备占地面积小，生产效率高，对含锌粉尘的处理回收有突出优势，且处理过程中所需原料在一般钢铁厂中都有，原料资源丰富，同时，钢铁企业都能够提供火法工艺所需的1200℃~1400℃的处理温度。但火法工艺前期的设备购买所需资金较大，一般小型企业难以承担。
冶金粉尘中富含金属氧化物，而金属氧化物易溶于酸、碱等溶液。湿法处理工艺就是利用此性质，在一定条件下，将冶金粉尘溶于酸或碱中，使粉尘中的金属氧化物被溶解，实现目标金属的浸出。再通过电解方法，将溶液中的金属回收。湿法工艺中，对酸浸工艺的研究是比较成熟的[3]。研究发现，在常温条件下，盐酸、硫酸等强酸的浸出率相对较低。为了提高强酸的浸出率，可以采用升温升压的方法，但此时，溶液中铁的浸出率会随之升高，从而增大了电解液中铁的负担。同时，由于通过酸浸得到的铁和碳不能直接在其他工序中使用，需要经过进一步的加工处理，这样就使得酸浸的成本有所增加。相对于酸浸来说，碱浸的浸出率要低，但是碱浸工艺的浸出选择性好，且不会对设备有较大的腐蚀。
1。2。1 碳钢电弧炉粉尘的治理
在美国和墨西哥等地的一段威尔兹窑和两段威尔兹窑技术的使用，可使碳钢电弧炉粉尘的处理量达到85%~80%。其过程是产出的粉尘进入窑，锌、铅、镉和一些氯化物在第一节被分离，铁和其他非有毒产品返回到电弧炉，从第一节的窑除尘机到二段窑输出低纯度的氧化锌、铅和氯化镉[4]。
火焰反应器技术是通过将干燥细小的电弧炉粉尘引导进入旋风炉，并经鼓风机鼓入充足的氧气，可产出含铅、镉的氧化锌初级产品，还可产出富铁玻璃炉渣。日本通过对之前的锌冶炼流程与设备调整改进使用了这项新的处理技术[5]。但因其特殊冶金设备价格昂贵，成本太高，企业难以承受。
MetWool技术则是将电弧炉粉尘和其他添加剂混合制团，之后经干燥并与还原剂一同加入冲天炉，部分有价重金属氧化物在这一过程被收集，而且可以获得白口铁以及低铁矿渣。
EZINEX湿法流程由意大利开发[6]，其工艺流程是粉尘经氯化铵溶液浸出，用锌粉置换浸出液而获得铅镉等初级产品，电沉积得电锌，加入煤粉制粒返回电弧炉回收铁，钾和钠的氯化盐可经蒸发结晶处理获得。该工艺流程具有不产生废料的优点。
Rezade法是法国采用的一种湿法处理技术，即粉尘首先经强酸浸出，之后在浸出液中加入锌粉置换出铅、镉等。目前已完成实验工作，正在准备投产[7]。
窗体顶端
1。2。2 不锈钢和特种钢电弧炉粉尘的处理
不锈钢、特种钢粉尘组成成分与碳钢成分有所区别，处理方法也有所不同。
等离子法根据等离子炉可迅速升至高温（10000K或更高），当电弧炉烟尘和碳进入等离子炉内后，百分之九十以上的金属氧化物可快速还原[8]。该方法的不足是操作成本高、功耗大。
电炉间接回收法是将粉尘和碳混合制粒投入电炉中还原，还原后期向电炉中加入硅铁，铁、铬等元素可获得极佳的回收率，实验也可在小型电炉中实施。
直接回收是将粉尘和焦炭或煤粉混合制粒后直接加入电弧炉中，镍、铬等元素被还原后进入钢液。该方法的最大优点是流程相对简单，无需添加新设备，生产成本低。
电弧炉粉尘归属于有毒有害固体废弃物，露天堆放或者直接填埋将严重污染环境，固化处理不能将有价金属资源有效回收。国际上对电弧炉粉尘的各种处理方法各具特色，并且随着科学研究的不断发展与完善，相信对于电弧炉粉尘的处理方法会越来越多，而且逐渐成熟。论文网