文档介绍：高炉瓦斯泥脱锌的新技术研究
李开元
安徽工业大学
分类号:____________ 密级:______________
UDC:____________ 单位代码:______________
安徽工业大学
硕士学位论文
论文题目: 高炉瓦斯泥脱锌的新技术研究
学号:_________________________20060220
作者:_________________________李开元
专业名称:____________化学工艺_____________
2009 年 5月 15 日
安徽工业大学硕士学位论文
高炉瓦斯泥脱锌的新技术研究
论文题目:
The new technologies research of the BF gas sludge dezincification
作者: 李开元学院: 化工学院
指导教师: 李辽沙单位: 省重点实验室
协助指导教师: 单位:
单位:
论文提交日期: 2009 年 5 月 15 日
学位授予单位:安徽工业大学
安徽马鞍山 243002
安徽工业大学硕士学位论文
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的论文在解密后应遵循此规定。
签名导师签名日期:____________
安徽工业大学硕士学位论文
摘要
高炉瓦斯泥是高炉冶炼过程中随高炉煤气(俗称瓦斯)带出的原料粉尘经除尘器收集
而得到的产物,含有可资利用的锌、铁与碳组分。因锌含量超标,无法在企业内部直接
循环利用。长期以来只能采用堆存、填埋等方式来处理,浪费了宝贵的资源,而且瓦斯
泥中的锌、铅等重金属容易在雨水的侵蚀下进入地下水破坏生态。随着矿产资源的日益
紧缺和环保要求的越来越高,各国都极为重视对瓦斯泥的处理和利用问题。
为了提出合理有效的高炉瓦斯泥脱锌措施,本文首先对高炉瓦斯泥的基础物理化学
性质进行了研究。对高炉瓦斯泥的矿相研究表明,瓦斯泥中的锌主要以两种形式存在,
一是以氧化锌的形式分散分布在焦炭相中;二是以铁酸锌(ZnFe2O4)复合矿的形式存
在。对锌、铁及其氧化物的物理化学性质研究表明,在大于 1000 ℃的温度下,氧化锌
易于被还原,还原后的锌其平衡蒸气压很大易于挥发,铁酸锌在还原气氛中易分解为氧
化锌与氧化铁,其分解温度大约在 700 ℃左右,较自由氧化锌的还原反应优先进行,
而且分解析出的氧化锌具有很大的分散度,较焦炭相中的自由氧化锌更易被还原。通过
对基础性质的研究,可以得出瓦斯泥采用火法工艺脱锌比物理法、湿法等其它工艺更为
可行。依据瓦斯泥中的锌氧化物易于还原且锌易挥发的特点,提出了采用还原焙烧的方
法对瓦斯泥脱锌并回收所含的铁资源的工艺,针对目前大部分火法工艺存在的锌难以回
收及烟气管道易堵塞的问题,提出了使用醋酸溶液回收锌蒸气并制备醋酸锌的工艺,实
验证明此回收工艺可有效避免上述问题并使瓦斯泥中的锌资源达到很好的回收利用效
果。
本研究主要对瓦斯泥的还原焙烧脱锌过程、锌的回收与醋酸锌的制备过程、还原炉
渣的弱磁选集铁过程进行了系统的研究。研究的主要内容包括碳氧摩尔比、还原温度、
还原时间对脱锌率的影响,瓦斯泥还原焙烧脱锌的机理,实验条件对醋酸锌纯度与锌回
收率的影响,影响醋酸锌纯度的主要因素及影响规律,实验条件对铁精矿产率与铁品位
的影响等。通过对上述内容的实验研究,得出各个过程的适宜工艺条件,为放大规模生
产提供可靠的依据。
关键词:高炉瓦斯泥;还原焙烧;脱锌率;醋酸锌;弱磁选
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The new technologies research of the BF gas sludge dezincification