钢铁厂除尘器收集的粉尘可通过多种技术实现资源化利用,不仅能减少环境污染,还可回收铁、碳、锌等有价元素,降低生产成本。以下是基于当前工业实践的主要资源化技术路径:
一、直接回用工艺:冶金工序内部循环
烧结/球团配料
将含铁量高的粉尘(如烧结机头灰、高炉瓦斯灰)按比例掺入烧结混合料中。
局限:可能导致锌、铅等有害元素在高炉内循环富集,影响高炉寿命。
炼钢冷却剂与造渣剂
含铁粉尘(如转炉OG泥、氧化铁皮)经冷压成型为球团,替代部分铁矿粉、萤石等熔剂直接入转炉:
冷固球团技术免烧结、免烘干,固化后强度高(5–7天可入炉)3811;
作为冷却剂可降低炼钢温度波动,化渣速度快。
二、深度处理技术:分离有害元素并回收资源
转底炉直接还原
适用粉尘:高锌粉尘(如电炉灰、高炉布袋灰)。
流程:粉尘配碳压块 → 转底炉高温还原(1200℃) → 锌挥发回收(纯度近50%)+ 金属化球团(TFe>80%)。
优势:脱锌率>90%,球团可返高炉使用12(如宝钢、沙钢应用案例)。
回转窑处理高锌粉尘
对锌含量>3%的粉尘(如电炉灰)更高效,锌以氧化锌粉形式回收,残渣用于建材。
微球化技术
通过高剪切混合机将细粉尘(<0.1mm)造粒为1–6.35mm微球,解决粉尘运输飞扬和烧结透气性问题。
微球抗压强度>500N/个,可直接用于烧结或高炉。
三、高附加值资源转化
金属回收
粉尘中的铁、碳可通过熔融还原法提取金属铁,同时脱除硫、磷杂质513;
含碳粉尘(如干法除尘灰)可喷吹入高炉替代部分煤粉。
建材原料
低铁高钙粉尘(如炼钢二次灰)用于水泥掺料或路基材料。
化工原料
酸洗氧化铁粉尘可制备磁性材料或水处理吸附剂。
四、技术选择与经济性考量
技术 适用粉尘类型 投资与运行成本 资源化效益
冷压球团 高铁低锌粉尘(OG泥等) 低(免烧结) 铁回收率>95%,降低熔剂成本30%811
转底炉 高锌粉尘 高 锌回收率>90%,铁回收率85%12
微球化 超细粉尘 中 提升烧结透气性,减少二次污染7
五、行业实践与发展趋势
典型案例:
宝钢采用 转底炉+回转窑联合工艺,年处理47.9万吨尘泥,实现铁、锌双回收12;
安赛乐米塔尔应用 高剪切微球化技术,解决细粉尘利用难题。
政策驱动:
“十四五”规划推动固废资源化,鼓励钢厂配套粉尘处理设施。
结语
钢铁厂粉尘资源化的核心在于 “分类处理,分级利用” :
对于 高铁低杂质粉尘,优先冷压回用炼钢;
对于 高锌粉尘,选择转底炉或回转窑提取有价金属;
技术创新方向 包括高效粘结剂研发(如远征冶金冷固剂8)、微球化装备优化7,以及智能化控制系统提升能效。
通过循环经济模式,粉尘资源化可降低钢厂吨钢成本10–15元,同时减少固废排放90%以上。