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【新刊速览】李强：钢铁行业含锌冶金尘泥资源化利用现状与研究进展

时间：2023-08-04 来源：浏览：

【新刊速览】李强：钢铁行业含锌冶金尘泥资源化利用现状与研究进展

中国冶金

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钢铁行业含锌冶金尘泥资源化利用现状与研究进展

李强 ^1,2,3 ，陈铁军 ^1,4 ，李奇勇 ^2,3 ，周仙霖 ^1,4 ，施艳鸿 ² ，陈王媛 ²

(1. 武汉科技大学资源与环境工程学院，湖北武汉 430081；2. 三明学院资源与化工学院，福建三明 365004； 3. 福建省资源环境监测与可持续经营利用重点实验室，福建三明 365004； 4. 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉 430081)

摘要

含锌冶金尘泥是钢铁行业的大宗固体废弃物，但其又含有多种有价成分。分析了钢铁行业目前处理含锌冶金尘泥的主要方法，即厂内循环处理工艺、回转窑处理工艺和转底炉处理工艺，厂内循环处理工艺配合转底炉处理工艺比较符合当前的环保政策要求。对含锌冶金尘泥资源化利用方法进行分析，湿法浸出法、真空冶金法、氯化挥发法、选择性还原法等方法均较难实现环保高效的工业化应用，而微波还原法可有效克服转底炉处理工艺目前存在的问题，具有很好的研究意义和应用前景。

关键词

含锌冶金尘泥；资源化利用；回转窑；转底炉；湿法浸出；微波还原

引言

21世纪以来中国钢铁行业快速发展，粗钢产量一直稳居世界第一，2021年全国粗钢产量已达10.3亿t，约占全球总产量的53%。钢铁企业在生产过程中通常会产生大量冶金尘泥，约为粗钢产量的5%～10%，其主要来源于烧结、球团、高炉炼铁、转炉和电炉炼钢等工序的除尘及废水治理工艺。钢铁行业冶金尘泥中的铁质量分数一般为30%～60%，部分尘泥还含有锌、钙、碳等有价成分，因此其利用价值很高；同时，冶金尘泥作为固体废弃物，存在很高的环境污染风险，其中电炉尘泥已列入《国家危险废物名录》(2021年版，HW23 含锌废物)，高炉尘泥在福建、江西、广东等地区也被列入危废管理。2021年国家发改委下发了《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》(发改环资〔2021〕381号)，明确提出“在钢铁冶金行业推广固废不出厂，加强全量化利用”的要求，因此，对冶金尘泥进行合理资源化利用是钢铁行业高质量发展的必由之路。本文研究了钢铁行业含锌冶金尘泥资源化利用现状，分析了含锌冶金尘泥资源化利用研究进展，提出将微波还原技术应用于转底炉处理工艺可作为钢铁行业含锌冶金尘泥资源化利用的重要研究方向。

精选图表

结论与展望

1)随着国家对环保要求的逐步提高，钢铁行业含锌冶金尘泥的合理资源化利用越来越受到重视。目前的工业应用中，低锌冶金尘泥通过烧结或球团的厂内循环处理方式已能实现有效资源化利用，而火法处理工艺中转底炉因具有原料适应性强、产品质量好等优势，更加符合钢铁行业的环保政策要求，已成为含锌冶金尘泥资源化利用的发展趋势。但转底炉处理工艺目前还存在热效率太低的技术难题，导致其能耗高、碳排放量大、处理能力低，上述问题有待进一步研究解决。

2)在含锌冶金尘泥资源化利用研究方面，湿法浸出法较难实现环保高效的资源化利用；真空冶金法和氯化挥发法因成本过高、设备复杂等问题，难以实现大规模工业化应用。选择性还原法也存在资源化利用效果较差的问题。微波还原法具有焙烧热效率高的特点，可以有效克服目前转底炉处理工艺存在的问题：微波焙烧所需温度较低、时间更短，可以大幅降低焙烧能耗；微波加热主要依靠电能，随着中国水力发电、风力发电、太阳能发电、核能发电等清洁低碳电力逐步提高，微波还原法具有低碳环保的优势；微波加热具有整体均匀升温的特点，可有效避免转底炉厚料层焙烧时出现“冷中心”现象，可大幅提高转底炉的处理能力。

3)微波还原技术在转底炉处理工艺中的工业应用可以作为钢铁行业含锌冶金尘泥资源化利用的重要研究方向，其既符合中国冶金固废资源化利用的政策，也能助力实现中国“碳中和”“碳达峰”的发展目标，具有很好的研究意义和应用前景。

来源：《中国冶金》2023年第7期

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