由干式集塵器捕集的粉塵一般采用氣力輸送和機(jī)械輸送的方式集中處理，但采用機(jī)械輸送時(shí)為避免產(chǎn)生二沃污染，應(yīng)將粉塵進(jìn)行加濕處理，也。 J 以將干粉塵水封，使其成為泥漿再輸送到預(yù)定地點(diǎn)。由濕法除塵器排出的塵泥一般分散處理和集中處理，分散處理是在濕法除塵器整體或下部集水坑設(shè)刮板機(jī)等，將 刮出的污泥就地納人丁一藝流程或運(yùn)往他處，集中處理是將全廠含塵污泥納人集中處理系統(tǒng)，經(jīng)過沉淀、濃縮、脫水后進(jìn)人相應(yīng)的工藝流程或運(yùn)往他處。
2 ．高爐瓦斯泥的利用
( l ）回收鐵精礦不同廠家的高爐瓦斯泥因其礦物組成差異較大，采用的選礦力一法不相同，高爐瓦斯泥含磁性物質(zhì)較多．一般采用弱磁方法進(jìn)行分選，如邯鋼高爐瓦斯 泥全鐵含量 38.05 % ，經(jīng)二次磁選后可獲產(chǎn)率45.08 ％、全鐵含量59. 6 ％的鐵精礦，新鋼高爐瓦斯泥的磁鐵礦含量較少，多以假相赤鐵礦的形式存在，粒度極不均勻．則必須采用搖床分選效果較好，對(duì)全鐵含量 30 . 37 ％的原礦通過采用磁選搖床生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行分選，可獲得產(chǎn)率 30 . 34 % ，全鐵含量 62 . 10 ％的鐵精礦。
( 2 ）碳的回收有的高爐瓦斯泥（灰）的含碳量高達(dá) 20 ％左右，所含碳多以焦粉形式存在，是可回收的二次資源，如攀鋼從高爐瓦斯泥中富集碳，用作煉鋼的噴碳小球，很有效果。碳粉表面疏水，密度小，可浮性好，采 用浮選方法易與其他礦物分離．如新鋼將高爐瓦斯泥磨細(xì)后以柴油為捕收劑進(jìn)行浮選．可將碳含量由 20 ％提高到 80 % ，寶鋼瓦斯泥經(jīng)一次粗選、三次精選后 ，碳含量由 14.1% 。提高到67.6%、可得產(chǎn)率為18.43％的碳精礦 。
( 3 ）有色金屬的回收有色金屬的回收多采用化學(xué)方法 ，在含量較低的情況下 ，采用選礦方法進(jìn)行預(yù)富集，南昌鋼鐵廠采用七寶山礦石時(shí) ，高爐瓦斯泥中的鋅含量在 29 ％以上．采用氯化錢浸提 、鋅粉處理的回收方法可得到純度為 98 ％以上的氧化鋅，同時(shí)還回收不同量的銅和鉛等元素 。
韶鋼采用火法富集-濕法分離的綜合處理方法回收高爐瓦斯泥中的有色金屬 ，該法是將高爐瓦斯泥擠壓成球，與焦炭、鋼渣、溶劑按一定比例混合加入鼓風(fēng)爐內(nèi)進(jìn)行 高溫熔煉，各種低沸點(diǎn)的有色金屬成為金屬蒸氣后隨爐氣帶出爐外，經(jīng)燃燒冷卻后用布袋收集．再進(jìn)行水洗，通過分離可回收有色金屬鋅、鉛、秘，回收率達(dá)到 72％、85％、65 %。
通化鋼鐵公司瓦斯泥含鋅高達(dá) 20 % ，含全鐵 25%，經(jīng)還原焙燒后，鋅以氧化鋅的形式揮發(fā)進(jìn)人收塵系統(tǒng)回收成為含鋅產(chǎn)品，回收率達(dá)到98%以上，同時(shí)得到全鐵原料，焙燒渣中的鐵含量可達(dá)到 45 ％以上。
從表 2-15 可以看出，高爐瓦斯泥的主要特性為：鋅含量高、水含量高、鐵含量高、碳含量高、顆粒粒度細(xì)微、鋅主要存在于較小的顆粒中，鐵、碳主要集中在較大的顆粒中。 這些特性決定了常法回收高爐瓦斯泥時(shí)不能有較高的綜合效益因此，采用水力旋流器對(duì)瓦斯泥進(jìn)行濕式脫鋅（圖 21-4 ）是現(xiàn)有高爐瓦斯泥脫鋅技術(shù)中設(shè)備最簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用最省的技術(shù)。
流程如下：煉鐵生產(chǎn)中高爐瓦斯泥要經(jīng)過脫水過程 ，脫水后的含水率一般為20％—35％ 。這種瓦斯泥必須進(jìn)行稀釋（樣池）才能使用水力旋流器進(jìn)行顆粒分級(jí)， 一般進(jìn)人旋流器的瓦斯泥顆粒濃度為 150 —250kg / m3 。通常 ，高爐瓦斯泥顆粒要通過兩級(jí)旋流分級(jí)才能達(dá)到高爐進(jìn)料含鋅量的要求。第一級(jí)旋流器的溢流粒度較細(xì) ，含鋅量最高 ，經(jīng)脫水后可外送水泥廠或棄置，第一級(jí) 旋流器的底流 ，經(jīng)稀釋后作為第二級(jí)旋流器的進(jìn)料 。第二級(jí)旋流器的溢流循環(huán)至第一級(jí)進(jìn)料稀釋池，其底流粒度較粗 ，含鋅量較低 ，經(jīng)過脫水后可送燒結(jié)廠作為燒結(jié) 煉鐵原料。如采用單級(jí)脫鋅技術(shù) ，則旋流器溢流產(chǎn)品經(jīng)脫水后直接外送水泥廠或棄置 ，底流產(chǎn)品經(jīng)脫水后直接送燒結(jié)廠作為燒結(jié)煉鐵原料。
初步估計(jì) ，瓦斯泥脫鋅后僅回收低鋅瓦斯泥代替鐵礦石作為煉鐵原料年創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益達(dá) 2700 萬元 ，其中末包括回收瓦斯泥帶來的節(jié)約碳資源的經(jīng)濟(jì)效益及瓦斯泥減量所節(jié)約的貯運(yùn)費(fèi)用和排污費(fèi)用。
瓦斯泥濕式旋流脫鋅技術(shù)具有如下特點(diǎn)：濕式操作．無粉塵污染 ；＿上藝簡(jiǎn)單 ，能源消耗低；設(shè)備簡(jiǎn)單 ，占用空間小 ，投資費(fèi)用少，運(yùn)行可靠；物理分離，無化學(xué)反應(yīng)，無二次污染；分離出的低鋅瓦斯泥無需進(jìn)一步干燥便可使用；系統(tǒng)用水可循環(huán)使用；瓦斯泥回收率及脫鋅率較低。
另外，由于瓦斯泥很細(xì)，冷壓后很難保證強(qiáng)度，瓦斯泥和其他添加劑（如生白云石和石灰石顆粒）通過合理配料后進(jìn)行冷壓塊成形，配料起到骨料的作用，也利于泡 沫渣的形成。在電爐富氧碳造泡沫渣的同時(shí)，采用合理的工藝將瓦斯泥壓塊加人電爐，增加外來碳源和氧源，強(qiáng)化泡沫渣的形成，可以降低發(fā)泡劑的用量，提高泡沫 渣的冶金效果。在此過程中壓塊中的鐵和碳得到回收，廢物得到循環(huán)利用，粉塵中的鋅進(jìn)入電爐除塵系統(tǒng)。其工藝如圖 21-5 所示。
瓦斯泥壓塊中的全鐵含量為35 . 11 % ，碳含量為扭14.96 %，在 1t 加入量的條件下，全鐵攜帶量為351 . 1kg ，碳攜帶量為149.6kg。瓦斯泥壓塊中的全鐵含量和碳含量參加了泡沫渣的反應(yīng) ，強(qiáng)化了吹氧噴碳操作 ，減少了金屬損失并節(jié)約了噴碳量。物流變化見圖 21- 6 。
壓塊中鐵 、鋅、鉛在泡沫渣形成過程中均很快地被還原 ，泡沫渣操作穩(wěn)定 ，熔煉很正常，瓦斯泥壓塊加入后對(duì)鋼水和爐渣成分沒有影響，對(duì)鋼水增硫也沒有明顯影響。但壓塊的加人量應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)，而且電爐的粉塵鋅和鉛富集得較為緩慢。
含鋅塵泥可以采用氨法制氧化鋅（圖 21-7 ）。其原理是將含氧化鋅的原料用 NH3- NH4 HCO3溶液浸取使鋅形成鋅氨絡(luò)離子溶解于浸出液中，溶液經(jīng)凈化除雜后得堿式碳酸鋅沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒得活性氧化鋅。主要反應(yīng)式如下：
寶鋼還有 20 余萬噸含鋅較高的塵泥（鋅含量高于 l % ) ，其中包括高爐瓦斯泥、轉(zhuǎn)爐二次粉塵和電爐粉塵等。 上述塵泥含有較高的鐵，是一種值得回收利用的二次資源，其成分見表 21-8 。但由于上述三種塵泥含鋅較高，如返回?zé)Y(jié)生產(chǎn)將造成鋅在高爐中結(jié)瘤，故高爐鋅負(fù)荷一般要求小于 0 . 2kg / t 鐵，返回?zé)Y(jié)礦的塵泥含鋅量必須小于 1 ％。故上述高鋅塵泥無法返回?zé)Y(jié)進(jìn)行循環(huán)利用。因此，寶鋼的含鋅塵泥目前除少量外賣外，大部分于堆場(chǎng)露天堆放，不僅占用了場(chǎng)地，而且直接帶來環(huán)境污染；更 為嚴(yán)重的是，由于粉塵中含有 Zn 、Pb等金屬元素，露天堆放時(shí)，由于雨水的作用，有毒元素可被浸出滲人地下水，從而進(jìn)入植物和食物圈，產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。
對(duì)粉塵進(jìn)行了電鏡掃描，相應(yīng)的能譜分析結(jié)果表明 Zn 分布在尺寸較小（ 3μm左右）的規(guī)則 Fe氧化物球體中。利用激光粒度儀對(duì)電爐粉塵、轉(zhuǎn)爐二次除塵灰、燒結(jié)粉塵和高爐瓦斯泥的粒度進(jìn)行了測(cè)定。 4 種粉塵的粒度分布范圍在： 0.5 —130μm 之間。幾種塵泥的粒度均很小，而以電爐粉塵為最（0.55—8.39μm）。理化指標(biāo)的檢測(cè)說明，含鋅的塵泥是一種有價(jià)值的含鐵資源，采用合理的工藝加以 循環(huán)利用，可以進(jìn)一步降低工藝成本，并解決由于堆放帶來的一系列問題。其中全鐵含量均在 50％以上．除少量金屬鐵（低于5 % ）外，主要是三價(jià)和二價(jià)鐵氧化物，另外瓦斯泥中還含有較高的碳。
由于粉塵的粒度小比表面積很大，存在輸送性能很差，且不易浸潤(rùn)，成球性差；此外，瓦斯泥濾餅還含有大量水分（ 20％以上），對(duì)可能的循環(huán)利用工藝帶來了很大不便。因此現(xiàn)場(chǎng)實(shí) 際應(yīng)用時(shí)，必須有針對(duì)性地加以解決。根據(jù)寶鋼含鋅塵泥的物化指標(biāo)和寶鋼現(xiàn)行的工藝過程，確定了如下二種循環(huán)利用的工藝路線，即將轉(zhuǎn)爐二次除塵和電爐除塵應(yīng) 用于鐵水三脫處理和轉(zhuǎn)爐造渣，將高爐瓦斯泥壓塊應(yīng)用于電爐做泡沫渣。在此過程中，循環(huán)利用塵泥中的有價(jià)資源，并使塵泥富集減量。
粉塵經(jīng)脫硅一扒渣—脫磷—脫硫一扒渣得到可用的塵泥。脫磷的基本反應(yīng)式為：
根據(jù)上面的反應(yīng)式，將除塵產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐和電爐粉塵取代一定數(shù)量的燒結(jié)礦粉作為脫磷粉劑，從而節(jié)約燒結(jié)礦粉。根據(jù)粉塵粒度很細(xì)，輸送性能較差的特點(diǎn)，采取了以下措施：粉劑加工過程中加人一定量的流動(dòng)性改善劑改善其流動(dòng)性；適當(dāng)?shù)卦龃竺摿走^程中的氣氧比；降低噴吹時(shí)載氣的流量。
通過鐵水的三脫處理，粉塵中的鋅鉛得到了顯著的富集（表 2-19 ) ，三脫結(jié)束后鋅和鉛的含量為 17.97％和 1.76％。其中鋅以 ZnO 和 ZnFe2O4形式存在，鉛以 Pb3SiO5形式存在。通過富集，為下一階段的回收利用打下了基礎(chǔ)。對(duì)處理過程中的金屬樣和處理結(jié)束后的渣樣進(jìn)行了分析，分析均無法檢測(cè)到鋅和鉛的存 在，也說明粉塵脫磷劑中的鋅鉛含量均在處理中快速揮發(fā)至二次粉塵中。圖 21- 8 為三脫過程中加人粉塵的物流。
高鋅含鐵塵泥采用 BSR (Baosteel Slag Reduction）法，將寶鋼高鋅含鐵塵泥冷固結(jié)壓塊后，利用寶鋼廠尚未得到利用的鋼渣顯熱將其熔融還原，回收鐵資源，脫除鋅等有害物質(zhì)，此法工藝投資 與成本低，不但消除了塵泥污染，而且回收了鐵資源，簡(jiǎn)單而有效地實(shí)現(xiàn)了高鋅粉塵的回收利用。
BSR 的實(shí)現(xiàn)途徑是：高鋅含鐵塵泥配加一定量碳制成自還原含碳團(tuán)塊，并預(yù)先鋪放在鋼渣罐中，在轉(zhuǎn)爐出渣過程中兌入 1600℃ 以上的高溫紅渣與其混合，利用高溫紅渣的顯熱來加熱塵泥團(tuán)塊，在運(yùn)輸過程中團(tuán)塊被紅渣加熱到 1300℃ 以上并保持 20—30min ，使塵泥中的氧化鐵被還原為粒鐵夾雜在紅渣中，再利用鋼鐵廠現(xiàn)有的滾筒-熱燜罐法處理設(shè)備及磁選機(jī)將粒鐵與鋼渣分離，同時(shí)塵泥團(tuán)塊中的氧化鋅被還原揮發(fā)， 揮發(fā)出的高鋅氣體可以被收塵設(shè)備回收，作為鋅精礦副產(chǎn)品出售。
該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是利用了鋼鐵廠尚未利用的鋼渣顯熱將高鋅塵泥變?yōu)榱顝U鋼，不需要燃料加熱，可節(jié)省大量能源，除了少量冷態(tài)混合、壓塊、加料設(shè)備外，不需要專門的窯、爐設(shè)備，其工藝見圖 21-9。
表 21-10 列出了 BSR、SPM 兩種方法的詳細(xì)比較，采用 SPM 法其投資較大，需企業(yè)補(bǔ)貼，產(chǎn)品得不到煉鋼用金屬料的含鐵量，只能作為煉鐵高品位鐵礦使用，其殘余的鋅超過寶鋼高爐的要求，需要另找出路。用鋼渣處理高鋅 含鐵塵泥投資少、產(chǎn)品價(jià)值高，一年可收回資金，并有一定的經(jīng)濟(jì)效益。鐵收得率與脫鋅率都大于 90％。
3 ．煉鋼塵泥
煉鋼塵泥含水量高時(shí)呈黑色泥漿狀，脫水后成致密塊狀，粒度較細(xì)，分散后比表面積較大。研究結(jié) 果表明，煉鋼塵泥具有以下特性：粒徑小，分散后比表面積較大。煉鋼塵泥中 200 目含量大于 70 %；325 目含量占 50 ％以上。平爐塵粒徑小于轉(zhuǎn)爐塵，一般 20μm 含量占 80 ％以上。由于塵泥粒度較細(xì)．表面活性大，易豁附，干燥后易揚(yáng)塵，會(huì)嚴(yán)重污染周圍環(huán)境。 TFe 含量高 ，雜質(zhì)少 。絕大多數(shù)煉鋼塵泥組成簡(jiǎn)單，鐵礦物含量高 ，雜質(zhì)相對(duì)較少 ，有利于綜合回收利用，若適當(dāng)處理 ，可以制備成各種化工產(chǎn)品 。
煉鋼塵泥中含有較多的 Cao、Mgo ，一些塵泥中還含有較多的 K2O 、 Na2O ，這些氧化物吸水后生成呈強(qiáng)堿性的氫氧化物 ，造成周圍水體和土壤的 pH值偏高 ，影響了作物的生長(zhǎng)。毒性較大 。由于電爐煉鋼的特殊性 ，其粉塵中含有較高的 Zn、Pb 、Ni、Cr 等重金屬元素，且一般以氧化物的形式存在，露天堆放過程中，易受雨水的浸蝕而溶出，造成水體和土壤的重金屬污染。表 21-11 列出了部分轉(zhuǎn)爐塵泥的元素分析。
( l ）直接做燒結(jié)生產(chǎn)的原料配料將煉鋼塵泥與其他干粉及燒結(jié)返礦等配料、混合，作為燒結(jié)原料使用，也是我國(guó)主要的使用方法，占利用量的 85 ％以上；或?qū)⒑F塵泥金屬化球團(tuán)后送到回轉(zhuǎn)窯還原焙燒，作為高爐煉鐵原料，或?qū)⒑F塵泥混合料直接送到回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行還原焙燒制成海綿體。燒結(jié)分為兩種。
① 直接燒結(jié)法把干濕塵泥直接與燒結(jié)原料混合進(jìn)人燒結(jié)，作為高爐原料。利用顆粒較粗的高爐瓦斯灰、瓦斯泥、燒結(jié)塵泥及軋鋼鐵磷等，含水較高的塵泥可與石灰窯爐 氣凈化下來的干石灰粉塵一起混合，使水分降低 3％—4% ，再與燒結(jié)礦配料一起使用，每噸燒結(jié)礦中塵泥的利用量可達(dá) 140—18okg ，平均每利用 lt 含鐵塵泥可節(jié)約鐵礦石和精礦石 740kg 、石灰石 150kg 、錳礦石 33kg 、燒結(jié)燃料 37kg 。
含鐵塵泥金屬化工藝是將灰泥按產(chǎn)生量配料、均勻混合 、加水濕潤(rùn)、添加勃結(jié)劑在圓盤造球機(jī)上加水造球 ，生球經(jīng) 700—750 ℃ 低溫焙燒或在 250℃ 以下干燥后 ，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)利用塵泥內(nèi)的碳及外加部分還原劑（無煙煤或碎焦），在固態(tài)下還原 ，經(jīng)冷卻