钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范

'《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明二〇一〇年十一月 目录1.任务来源及必要性11.1任务来源11.2标准编制的必要性11.3标准编制的意义和目的22标准编制的原则、方法和技术依据32.1编制原则32.2编制依据32.3技术路线和工作步骤42.3.1技术路线42.3.1工作步骤53.编制过程及主要工作内容63.1编制过程63.2主要工作内容63.2.1国内外技术资料的收集与整理73.2.2现场调研、现场取样和实验数据的归纳与整理73.2.3标准草案和标准编制说明的编写73.2.4标准草案的意见征寻和标准审定73.3标准的适用范围74.标准的主要内容74.1术语和定义74.1.1含铁尘泥Fe-bearingdustandsludge74.1.2烧结尘泥sinteringdustandsludge84.1.3球团尘泥pelletizingdustandsludge84.1.4高炉瓦斯泥blastfurnacegassludge84.1.5高炉瓦斯灰blastfurnacegasdust94.1.6高炉除尘灰blastfurnacedust94.1.7转炉尘泥convertersludge(OxygenConverterGasRecovery,OG)94.1.8电炉粉尘electricfurnacedust94.1.9轧钢尘泥steelrollingdustandsludge94.1.10氧化铁皮millscale94.2含铁尘泥的分类94.2.1分类的一般原则94.2.2按钢铁生产工艺94.2.3按含铁尘泥中全铁（TFe）含量94.2.4按含铁尘泥中锌（Zn）含量104.2.5按含铁尘泥中固定碳（FC）含量104.2.6按含铁尘泥中碱金属（K2O+Na2O）含量104.2.7按含铁尘泥的物理状态104.3化学成分10III 4.3.1主要化学成分104.3.2有用成分104.3.3有害成分104.4采样与检测104.4.1采样制样104.4.2检测方法104.5含铁尘泥的处置技术114.5.1处置方法分类114.5.2企业内部直接回收利用114.5.3企业内部集中回收利用114.5.4企业外部露天堆放处置114.5.5企业外部集中处置124.6含铁尘泥的回收技术124.6.1从含铁尘泥中回收铁、碳124.6.2从含铁尘泥中回收锌184.6.3从炼钢尘泥中回收有价金属264.6.4含铁尘泥回收技术设计应遵循的原则264.7含铁尘泥的利用技术264.7.1含铁尘泥利用技术的分类264.7.2含铁尘泥利用技术的特点274.7.3我国含铁尘泥利用的现状294.7.4含铁尘泥利用技术304.8环境保护374.8.1含铁尘泥对生态环境的污染374.8.2环境保护要求384.9评价指标和方法384.9.1评价指标384.9.2指标分级384.9.3回收利用率R的计算方法395.标准实施的可行性分析396标准实施的节能减排潜力分析407标准实施建议408附件41附表1各种含铁尘泥的化学成分（%）42附表2欧盟烧结尘成分和质量含量范围43附表3欧盟高炉煤气尘(尘泥)的成分和质量含量范围43附表4欧盟转炉尘和尘块成分和质量含量范围43附表5欧盟普通钢和合金钢尘成分和质量含量范围44附表6欧盟轧钢屑和尘泥成分和质量含量范围44附表7欧盟钢厂除尘块成分和质量含量范围44附表8欧盟水力旋风除尘成分和质量含量范围45III 附表9欧盟轧钢电除尘和渣成分和质量含量范围45附表10国内典型钢铁厂含铁尘泥资源与利用问卷调查汇总与分析46附表10-1汇总表（1）46附表10-1汇总表（2）（续表）51附表10-2国内典型钢铁企业含铁尘泥种类54附表10-3国内典型钢铁企业各类含铁尘泥处理方式55附表10-5国内典型钢铁企业含铁尘泥所含化学成分56参考文献58III 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明《含铁尘泥处置及回收利用技术规范》编制说明1.任务来源及必要性1.1任务来源为了贯彻实施《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《国务院批转国家经贸委等部门“关于进一步开展资源综合利用意见”的通知》（国发[1996]36）、《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》（国发[2005]39号）和《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》（国发[2005]22号），根据国务院《节能减排综合性工作方案》（国务院，2007年6月）的有关要求，在已发布《2008-2010年资源节约与综合利用标准发展规划》(国标委工一[2007]54号)基础上，于2008年12月4日发出《关于报送2009年工业节能与综合利用标准制修订计划的通知》.向各行业协会征求节能与综合利用标准制修订项目，在中国钢铁工业协会、全国钢标准化委员会的牵头组织下，南京钢铁联合有限公司提出了编制《含铁尘泥处置与回收利用技术规范》的申请，在获得正式批准后，于2009年11月1日开始启动标准编制工作，按全国钢标委进度要求计划于2010年12月31日完成标准编制工作。1.2标准编制的必要性近年来，我国钢铁工业得到迅速发展，粗钢产量连续13年居世界第一。据统计，2009年我国粗钢产量达5.7亿吨，占全球总产量的近47%[[]2009年我国粗钢产量56784万吨同比增长13.5%,http://finance.qq.com/a/20100121/006121.htm]。目前，钢铁工业固体废物年产生量约为2.03亿吨，综合利用率为40.7%，其中高炉矿渣、化铁炉渣、铁合金渣、含铁尘泥综合利用技术和装备水平不断提高，逐渐实现产业化，而尾矿、钢渣、粉煤灰、工业垃圾的利用率较低。若不对钢铁工业的固体废物进行处理和综合利用，会出现渣满为患，不仅直接影响钢铁工业可持续发展，而且要占用土地、填满沟溪、淤塞河道、破坏环境并造成环境污染[[]朱桂林,孙树杉,等.开创钢铁工业固体废物高价值综合利用新局面.www.wordwendang.com_7554.doc]。我国钢铁工业进一步发展将受到资源、能源、环境三大因素的制约，发展循环经济既可解决钢铁生产中的资源问题，也可解决环境问题，使钢铁工业的发展走上健康之路[[]娄绍军．含铁尘泥高效循环利用的有效途径[J]．包钢科技，2009,35(1):75-77]。含铁尘泥是钢铁工业种类最多、成分最杂的固体废物，是指钢铁生产过程中对所排烟尘进行干法除尘、湿法除尘和废水处理后的固体废物，其含铁量一般在TFe=30%~70%，主要包括烧结尘泥、球团尘泥、高炉瓦斯灰、高炉瓦斯泥、炼钢尘泥、转炉污泥、电（转）炉除尘灰、冷（热）轧污泥、轧钢氧化铁鳞、出铁场集尘、钢管石墨污泥和含油铁屑等。尘泥量随原料状况、工艺流程、设备配置、管理水平的差异而不同，一般为钢产量的8%~12%，其中烧结工序粉尘产出量占烧结矿产量的2%~4%，炼铁工序粉尘（泥）产出量约占铁水产量的3%~4%，炼钢工序尘泥产出量约占钢产量的3%~4%，轧钢工序固废产出量约占轧材产量的0.8%~1.5%[[]杜钢、赵庆杰．钢铁厂含铁尘泥的资源化处理[C]．中国钢铁年会论文集,2001,pp186-189]。由于含铁尘泥产量大、含铁量高、其来源与收集工艺不同，化学成分差异很大。目前，最普遍的回收利用途径是返回钢铁生产工艺。但由于利用技术、资源环境保护和清洁生产意识的局限，仍有不少企业56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明部分尘泥未得到有效回收利用，或未得到合理的回收利用，部分可回收利用的元素未能得到充分回收利用，部分可利用的尘泥或向外销售，或排放堆积，甚至被抛弃。随着工业的发展和环境保护要求的提高，钢铁厂尘泥的资源化处理问题已成为钢铁工业实现可持续发展的重要课题，其资源化利用已摆上各钢铁企业节能降耗和环境保护的工作日程。因此，根据不同生产工艺所产生的含铁尘泥特性，构建一套合理的含铁尘泥处置与回收利用技术规范是亟待解决的问题，对于钢铁企业的固废资源利用、清洁生产和节能减排均具有重要的现实意义和示范作用[5]。1.3标准编制的意义和目的编制本标准的意义在于：（1）含铁尘泥的回收利用是钢铁企业的可持续发展的关键内容之一。含铁尘泥回收及利用技术是钢铁清洁生产和固体污染物末端治理技术的合理整合，即通过生产工艺合理配置、含铁尘泥回收利用技术的筛选与评估、先进可行的环保技术和节能技术的应用，提出对钢铁生产过程排放的烟尘进行合理界定、分类、回收、加工和利用的技术路线，为实现含铁尘泥资源合理、高效的回收利用奠定基础。（2）实现节能减排目标的保证措施。国务院批发的《节能减排综合性工作方案》对污染防治技术提出了更高要求，明确提出了“十一五”主要污染物排放量要减少10%，城市污水处理率不低于70%，固废综合利用率达到60%以上的战略目标。加强含铁尘泥处置与回收利用技术管理与应用是实现固体废物资源化综合利用、完成节能减排目标的重要支撑，《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》国家标准的编制是实现这一目标的基本措施之一。（3）发展循环经济的重要内容。循环经济的主要特征是废物的减量化、资源化和无害化。通过资源节约和有效利用，以减少资源投入，实现废物减量化，对废物进行综合利用达到资源化和循环利用。含铁尘泥是钢铁生产过程含铁量最大的含铁废物，约占钢铁企业固体废物资源的10%，含铁尘泥处置与回收利用技术的界定、筛选和评估对加快循环经济发展、实现污染物消减目标、消除和减轻环境污染都具有重要意义。（4）“资源节约与综合利用、安全生产等系列国家标准”的组成部分。通过《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》的制定，可以促进钢铁企业清洁生产、资源节约，提升钢铁企业资源节约与综合利用水平，实现钢铁企业含铁尘泥资源高效综合利用的目的。（5）促进钢铁行业含铁尘泥回收及利用技术的推广应用和发展。通过技术筛选和评估，淘汰不达标的含铁尘泥回收利用技术，淘汰落后的生产工艺，鼓励采用推荐的含铁尘泥处置和回收利用技术，使先进成熟达标可行的含铁尘泥处置和回收利用技术得到推广应用，进而推进钢铁行业清洁生产和节能减排工作。编制本标准主要目的就是为了帮助企业选择合理的含铁尘泥处置及回收利用技术，为钢铁行业提高固体废物资源综合利用率、提升环境保护水平、实现节能减排目标提供技术支撑，为清洁生产管理体系的进一步完善提供技术保障。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明2标准编制的原则、方法和技术依据2.1编制原则（1）立足我国实际，与国际性接轨。充分借鉴发达国家（美国、欧盟、日本、韩国）含铁尘泥处置与回收利用技术和管理体系的成功经验，结合我国实际，编制适合我国国情的钢铁行业含铁尘泥回收及利用技术规范。（2）科学性与实用性相结合。通过对国内含铁尘泥生产和利用的现场调研，摸清含铁尘泥来源及组成特点、处置、回收利用技术工艺、装备水平、尘泥综合利用水平、尘泥回收利用指标和尘泥管理水平，筛选和归纳具有工程实用价值和推广示范作用的含铁尘泥回收及利用技术，使标准具有较强的科学性、指导性和可操作性。（3）以国家环保的技术政策为依据。在固体废物处理、清洁生产、发展循环经济和节能减排实施中，国家制订了一系列技术政策，制订含铁尘泥回收及利用技术规范应以这些技术政策为依据。（4）确保固废资源利用率达标和清洁生产标准达标。制定含铁尘泥处置和综合利用的目的是为了帮助企业实现固废资源综合利用率达标和清洁生产达标，所以含铁尘泥回收利用技术的设定、筛选和评估应满足达到上述两个指标的要求。2.2编制依据本标准是根据下列有关钢铁行业生产和环境保护的法律、法规、技术政策标准等制订的。中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气污染防治法中华人民共和国环境影响评价法中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国固体废物污染环境防治法中华人民共和国环境噪声污染防治法中华人民共和国清洁生产促进法中华人民共和国节约能源法国务院转批国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用的通知（国发[1996]36号）钢铁工业发展政策（2005.4）国务院关于加快发展循环经济的若干意见（国发[2005]22号）GB/T6379.1测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义GB/T16597冶金产品分析方法X－射线荧光光谱法通则GB/T6730.54铁矿石铅含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T6730.61铁矿石碳和硫含量的测定高频燃烧红外吸收法GB/T6730.62铁矿石钙、硅、镁、钛、磷、锰、铝和钡含量的测定波长色散X射线荧光光谱法56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明GB/T6730.65铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原重铬酸钾滴定法（常规方法）GB/T6730.66铁矿石全铁含量的测定自动电位滴定法GB/T2467硫铁矿和硫精矿中铅含量的测定火焰原子吸收光谱法和EDTA容量法GB/T8151.1锌精矿化学分析方法锌量的测定YB/T190.5连铸保护渣化学分析方法火焰原子吸收光谱法测定氧化钾、氧化钠含量YB/T190.7连铸保护渣化学分析方法燃烧气体容量法和红外线吸收法测定碳含量GB/T2001焦炭工业分析方法.GB/T476煤中碳和氢的测定GB/T1574煤灰成分分析方法GB9078工业炉窑大气污染物排放标准GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准GB13456钢铁工业水污染物排放标准GB16297大气污染物综合排放标准GB18597危险废物贮存污染控制标准GB18598危险废物填埋污染控制标准GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准HJ/T20工业固体废物采样制样技术规范HJ/T189清洁生产标准钢铁行业HJ/T426清洁生产标准钢铁行业（烧结）HJ/T427清洁生产标准钢铁行业（高炉炼铁）HJ/T428清洁生产标准钢铁行业（炼钢）HJ/465钢铁工业发展循环经济环境保护导则HJ/JSDZ-2009钢铁行业污染防治最佳可行技术导则（烧结及球团工艺）HJ/JSDZ-2009钢铁行业污染防治最佳可行技术导则（炼钢工艺）HJ/JSDZ-2009钢铁行业污染防治最佳可行技术导则（轧钢工艺）2.3技术路线和工作步骤2.3.1技术路线本标准编制采用国内外资料调研、典型钢铁企业现场调研、书面问卷调研、专家研讨相结合的方式开展标准资料的收集与整理工作，其中以资料调研和书面问卷调研为主，现场调研和专家研讨为辅。在广泛调研的基础上完成标准和标准编制说明的草稿、征求意见稿、送审稿和报批稿。本标准编制的技术路线如图2-1所示。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明图2-1标准编制工作程序示意图2.3.1工作步骤根据上述技术路线，本标准编制的具体工作步骤如下：（1）制定标准编制的工作计划，并细化工作内容（2）展开标准编制单位和参与单位专家座谈会，初步确定标准内容；（3）开展国内外资料的调研与整理工作，主要包括：国内外钢铁企业含铁尘泥回收利用技术资料的收集；国内典型钢铁企业含铁尘泥处置与回收利用技术的现场调研；尘泥成分数据资料的收集与测试；搞清国内外含铁尘泥来源及其组成特点；掌握国内外含铁尘泥处置与回收利用工艺和设备水平；掌握国内外含铁尘泥综合利用水平、回收利用指标和管理水平；完成对含铁尘泥回收利用指标、处置利用工艺的技术类型、运行参数、处理效果、经济性和环境管理水平的分析和比较；（4）确定不同条件下的含铁尘泥回收利用技术，形成含铁尘泥处置与回收利用的调研报告；（5）在调研报告的基础上编制标准草稿；56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明（6）召开典型钢铁企业和编制编制参与单位专家座谈会，经反复论证提出标准征求意见稿草稿；（7）在广泛征询意见的前提下，对标准征求意见稿进行修改，经专家审查后形成标准送审稿。（8）召开标准审查会，形成标准报批稿。3.编制过程及主要工作内容3.1编制过程标准编制过程的进度和主要工作内容如表3-2所示。表3-2编制进度和主要工作内容时间进度工作内容2009.11.1~2010.2.9标准编制的启动和准备、任务分解细化等；确定标准编制的责任部门和责任人2010.2.10~2010.3.26国内、国外（美国、欧盟、日本、韩国）相关标准和技术资料的收集、翻译、归纳与整理；完成调研初稿、标准草案和编制说明大纲初稿2010.3.27~2010.5.31国内外含铁尘泥处置与回收利用技术的现场调研、问卷调查、国内典型钢厂含铁样品收集和实验室分析；完成问卷调查整理，实验分析，提交调研报告2010.6.1~2010.6.30标准草案的起草，标准编制说明的编写、公司内部讨论；完成标准和编制说明的草稿2010.7.1~2010.9.30召开标准草稿的专家讨论会；标准草案的意见征求、意见汇总、标准草案和编制说明的修改；完成标准草稿的修改，形成标准送审稿2010.10.1~2010.12.31标准答辩、标准审定与报批；完成标准报批稿3.2主要工作内容本标准编制的主要工作内容包括国内外标准的收集与整理、含铁尘泥处置与回收利用技术的调研、含铁尘泥样品收集与检测方法的确定、标准草案和标准编制说明的起草、标准草稿的意见征寻与修改、标准的审查与修改等工作内容。3.2.1国内外技术资料的收集与整理（1）以中国、亚洲(日本、韩国)、欧盟(德国、奥地利)等钢铁企业为例，广泛收集国内外含铁尘泥处理及回收利用相关的技术规范、行业标准、企业标准、工艺流程和应用范例的技术资料；（2）进行技术资料的归类与总结，为制定不同类型的标准（如企业标准、行业标准、国家标准等）奠定技术基础。3.2.2现场调研、现场取样和实验数据的归纳与整理（1）完成国内典型钢厂（南钢、马钢、济钢、沙钢、梅钢、宝钢等）56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明的现场调研，完成德国钢厂、日本新日铁、韩国钢厂等含铁尘泥资源量、处理与回收利用技术现状的资料调研；（2）完成国内典型钢铁企业（南钢、宝钢、马钢、济钢、沙钢、梅钢等）含铁尘泥的问卷调查、现场取样和实验室测试数据的分析与整理，摸清钢铁企业含铁尘泥的来源、排放量、主要组成成分及其排放特点；（3）针对不同类型的含铁尘泥处置和回收利用技术的特点与应用条件，进行合理分类和有效界定；（4）在充分调研的基础上，提交调研报告。3.2.3标准草案和标准编制说明的编写（1）标准草案内容的确定，主要包括前言、总则、规范性引用文件、术语和定义、分类、化学成分、采样与检测、处置技术、回收技术、利用技术、评价指标与方法等。（2）标准草案的编写，依据前期调研和已确定的编制内容，完成标准征求意见稿（草稿）的编写，供专家讨论和意见征询。（3）标准编制说明的编写，根据调研报告和标准草案，完成标准编制说明的编写。3.2.4标准草案的意见征寻和标准审定（1）召开专家座谈会（兄弟企业、研究机构、高等院校和标准参编单位等），讨论标准征求意见稿（草稿），根据讨论意见，提交征求意见稿（正稿）供意见征询。（2）标准征求意见稿的发布，征询对象涉及同行专家、兄弟企业、研究机构、高等院校和企业内部等。（3）汇总与归纳反馈意见，根据修改意见，修改标准征求意见稿，完成标准报审稿。（4）完成标准的答辩和标准审定工作，并根据审定意见进行修订，提交标准报批稿。3.3标准的适用范围本规范规定了钢铁企业含铁尘泥界定、处置、回收及利用技术的技术路线、工艺选择、环境保护和评价等技术原则。本规范主要涉及含铁尘泥的企业内部直接回收利用和集中回收利用的技术原则，适用于钢铁企业在原料准备、烧结、球团、炼铁、炼钢和轧钢等工艺过程中产生尘泥的回收及利用，不包括冶金辅料尘泥、轧钢含油尘泥和特种矿加工过程产生的尘泥的回收及利用。为提高钢铁企业含铁尘泥回收利用率，在执行本规范的基础上，鼓励企业根据自身的资源情况、工艺特点和生产实际开发和应用新的含铁尘泥处置技术。含铁尘泥企业外部处置技术以及其他行业可参照本规范执行。4.标准的主要内容4.1术语和定义4.1.1含铁尘泥Fe-bearingdustandsludge含铁尘泥是钢铁工业种类最多、成分最杂的废弃物，是钢铁企业在原料准备、烧结、球团、56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明炼铁、炼钢和轧钢等工艺过程中所排烟尘进行干法除尘、湿法除尘和废水处理后的固态废物。其总铁含量（TFe）一般在20%~70%，主要包括烧结尘泥、球团尘泥、高炉尘泥（瓦斯灰、瓦斯泥和除尘灰）、炼钢尘泥（转炉污泥、电（转）炉粉尘）、轧钢污泥（热轧污泥、氧化铁皮）、原料场集尘、出铁场集尘等[[]王全利.含铁尘泥的综合利用.包钢科技,2002,28(6):75-77.,[]邱显冰.冶金含铁尘泥的基本特征与再资源化.安徽冶金科技职业学院学报,2004,14(3):54-56.,[]DasB,PrakashS,ReddyPSR,MisraVN.Anoverviewofutilizationofslagandsludgefromsteelindustries[J],Resources,ConservationandRecycling,2007,50(1):40-57.]，不包括冶金辅料尘泥、轧钢含油尘泥。国内外典型钢铁企业含铁尘泥的分类和组成成分参见附表2~附表10。4.1.2烧结尘泥sinteringdustandsludge烧结原料在转运、配料、烧结过程中，除尘器收集下来的粉尘，主要包括烧结机机头、机尾、破碎冷却和成品整粒等粉尘，其细度在5μm~40μm之间，总铁含量50%左右，大多采用多管除尘器或电除尘器捕集。4.1.3球团尘泥pelletizingdustandsludge球团原料在堆放、存贮、转运、破碎筛分、焙烧等过程中，除尘器收集下来的粉尘。4.1.4高炉瓦斯泥blastfurnacegassludge高炉瓦斯泥是指高炉炼铁过程中高炉煤气洗涤污水排放于沉淀池中经沉淀处理而得到的固体废物，主要由铁矿物、铁氧化物、CaO、MgO、SiO2、Al2O3、Pb、Zn、Bi等组成，呈黑色泥浆状，粒度较细且表面粗糙，有孔隙，呈不规则形状。瓦斯泥总铁含量一般为25%~45%，铁矿物以Fe3O4和Fe2O3为主，约占85%，其颗粒粒径小于75μm含量一般为50%~85%，其它化学成分的含量，随不同厂家、不同矿源而异。4.1.5高炉瓦斯灰blastfurnacegasdust高炉瓦斯灰是指高炉炼铁过程中随高炉煤气一起排出的烟尘，经干式除尘器收集得到的粉尘，呈灰色粉末状，粒度较高炉瓦斯泥粗，铁矿物以FeO为主。瓦斯灰干燥，易流动，堆放、运输污染严重。4.1.6高炉除尘灰blastfurnacedust高炉炼铁过程中矿槽、筛分、转运、炉顶、出铁场等除尘工艺收集得到的粉尘。4.1.7转炉尘泥convertersludge(OxygenConverterGasRecovery,OG)转炉炼钢过程中经文丘里洗涤器或干式静电除尘器收集而得的固体废物，包括转炉污泥（OxygenConverterGasRecoverysludge,OGsludge）和转炉粉尘。炼钢厂转炉除尘污泥，呈胶体状，很难浓缩脱水，使用压滤机脱水的滤饼含水也很高，且很粘，其FeO成分很高，总铁量在50%~60%，80%的细度小于40μm。4.1.8电炉粉尘electricfurnacedust电炉炼钢时产生的粉尘，其粒度很细，除含铁外，还含有锌、铅、铬等金属，通常冶炼碳钢和低合金钢含较多的锌和铅，冶炼不锈钢和特种钢的粉尘含铬、镍、钼等。粉尘含铁30%左右，含锌铅10%~20%，细度小于2μm的占90%以上。4.1.9轧钢尘泥steelrollingdustandsludge在轧钢过程中回收的尘泥，不包括含油、含酸碱的尘泥。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明4.1.10氧化铁皮millscale在钢材轧制过程剥落下来的固体物质，是钢铁企业各种含铁废渣中铁含量最高的废渣，其全铁（TFe）含量在70%以上。4.2含铁尘泥的分类4.2.1分类的一般原则本规范本规范根据钢铁生产工艺、全铁（TFe）含量、Zn含量、固定碳（FC）含量、碱金属（K2O+Na2O）含量和物理状态对含铁尘泥进行分类。本规范以钢铁生产工艺分类作为主要分类指标，其他分类（如TFe含量、Zn含量、碱金属含量和物理状态）作为补充分类指标。4.2.2按钢铁生产工艺含铁尘泥可分为原料准备集尘、烧结尘泥、球团尘泥、高炉尘泥、炼钢尘泥和轧钢尘泥等。4.2.3按含铁尘泥中全铁（TFe）含量含铁尘泥可分为低含铁尘泥（TFe<30%）、中含铁尘泥（TFe=30%~50%）和高含铁尘泥（TFe>50%）。该分类指标仅供参考，未列入技术规范中。4.2.4按含铁尘泥中锌（Zn）含量含铁尘泥分为低锌含铁尘泥（Zn<1%）、中低锌含铁尘泥（Zn=1%~4%）、中锌含铁尘泥（Zn=4%~8%）、中高锌含铁尘泥（Zn=8%~20%）、高锌含铁尘泥（Zn>20%）。对于低锌含量（Zn<1%）的含铁尘泥可直接作为烧结配料使用，而锌含量>1%的含铁尘泥需进行脱锌处理后再返回钢铁工艺。4.2.5按含铁尘泥中固定碳（FC）含量含铁尘泥可分为低碳含铁尘泥（FC<2%）、中碳含铁尘泥（FC=2%~50%）和高碳含铁尘泥（FC>50%）。4.2.6按含铁尘泥中碱金属（K2O+Na2O）含量含铁尘泥可分为低碱含铁尘泥（K2O+Na2O<0.5%）、中碱含铁尘泥（K2O+Na2O=0.5%~1%）和高碱含铁尘泥（K2O+Na2O>1%）。4.2.7按含铁尘泥的物理状态含铁尘泥可分为干式除尘灰和湿式污泥。4.3化学成分4.3.1主要化学成分含铁尘泥中主要化学成分有全铁（TFe）、CaO、MgO、SiO2、Al2O3、P2O5、TiO2、MnO、ZnO、Pb、C、S和碱金属（Na2O+K2O）等，见附表1。国内典型钢铁企业含铁尘泥化学成分参见附表10-5。4.3.2有用成分可以在钢铁生产过程中直接回收利用的成分，如全铁、氧化钙、氧化镁、碳等。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明4.3.3有害成分不能在钢铁生产过程中直接回收利用、且对钢铁生产过程有害的成分，如锌、铅、钾、钠、硫、磷等。4.4采样与检测4.4.1采样制样钢铁企业含铁尘泥的采样制样可参照《工业固体废物采样制样技术规范》(HJ/T20)。4.4.2检测方法4.4.2.1一般原则：在无直接相关的检测标准的前提下，本规范建议采用铁矿石系列标准（GB6730），也鼓励钢铁企业采用成熟、先进的仪器设备和方法，实现含铁尘泥快速、多元素同时检测。4.4..2.2全铁（TFe）的测定按照附录A或参照GB/T6730.65、GB/T6730.66的规定执行。4.4.2.3CaO、MgO、SiO2、Al2O3、P2O5、TiO2、MnO的测定按照附录A或参照GB/T6730.62的规定执行。4.4.2.4锌含量按照附录A或GB/T8151.1的规定执行。4.4.2.5硫含量的测定按照GB/T6730.61的规定进行。4.4.2.6碳含量的测定按照YBT190.7、GB/T6730.61、GB/T2001和GB/T476的规定进行。4.4.2.7铅含量的测定可按照GB/T6730.54、GB/T2467的规定进行。4.4.2.8碱金属（钾、钠）的测定参照YBT190.5或GB/T1574的规定进行。4.5含铁尘泥的回收技术4.5.1从含铁尘泥中回收铁、碳4.5.1.1回收原理与分类瓦斯泥中含有大量的铁、锌、碳等有价元素，对其进行回收利用才是最经济合理的，不但保护环境，更有利于循环经济的发展。回收铁、碳的基本原理如下：1）高炉瓦斯泥（灰）中的铁主要以Fe2O3、Fe3O4形式存在，可采用磁选、重选等方法加以回收。2）高炉瓦斯泥（灰）中的碳主要以焦炭形式存在，其比重较轻，表面疏水而亲油，可采用浮选方法进行分离。高炉瓦斯泥（灰）的回收技术可分为单一回收工艺和联合回收工艺。（1）单一回收工艺:是指仅采用磁选、重选、浮选、反浮选中的一种方法进行回收的工艺。1）磁选工艺：该法是采用单一的强磁或弱磁方法回收磁性铁，其处理工艺简单，对于磁性铁含量较高（大于25%）的含铁尘泥可采用该法，并可得到含铁品位为48%~60%的铁精矿。由于该法无法回收赤铁矿、磁-赤连生体、硅酸盐胶结相中的磁铁矿，因此其金属回收率较低，一般小于30%。另外瓦斯泥粒度小和质量轻，在磁选过程中，易出现“连桥”现象，破坏正常的磁选作业。因此，在采用单一磁选（弱磁或强磁）方法时需要慎重考虑。2）重选工艺：56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明该法是采用螺旋溜槽回收含铁尘泥中的赤铁矿和磁铁矿，尽管采用可得到一部分含铁品位为60%左右的铁精矿，但由于瓦斯泥粒径较细（小于400目占50%左右），大部分细粒铁矿物无法回收，因而其金属回收率约为30%左右。3）浮选工艺：该工艺是采用煤油做捕收剂，水玻璃做抑制剂，2#油做起泡剂，利用浮选设备回收瓦斯泥中的碳。浮选可采用一段粗选/二段精选、一段粗选/一段扫选/一段精选、一段粗选/一段扫选/二段精选等工艺。该法可回收60%左右固定碳，产率达20%以上，且浮选碳中其他金属很少。4）反浮选工艺：该工艺采用六偏磷酸钠等混合试剂的选择性强化石英、硅酸盐矿物和磁铁矿等的可浮性差异，将含铁尘泥中的铁矿物分选出来。单一反浮选工艺的金属回收率可达80%，铁精矿的品位一般小于60%。（2）联合回收工艺：该工艺是钢铁企业常用的方法，它是将两种或两种以上单一回收工艺进行集成的工艺，常用的联合回收工艺有：弱磁选-强磁选（全磁选）工艺、浮选—重选工艺、粗磨—弱磁—强磁—反浮选工艺、重选—反浮选—磁选工艺、磨矿—磁选—重选—浮选工艺等。鼓励钢铁企业选择、开发和集成新的回收工艺，达到高效回收资源的目的。4.5.1.2典型回收工艺简介1）重选-反浮选-磁选联合工艺重选-反浮选-磁选联合流程工艺流程和选别结果见图4-1。采用该工艺可得品位为61%的合格精矿，金属回收率达55%，精矿产率达40%[[]王玉香、赵通林．瓦斯泥物料性质及选别方法的试验研究[J]．鞍山钢铁学院学报,1995,9(3):16-21.]。图4-1重-反浮-磁联选数质量流程图2）弱磁选-强磁选工艺弱磁选-强磁选工艺流程如图4-2[[]于留春、衣德强．从梅山高炉瓦斯泥中回收铁精矿的研究[J]．金属矿山,2003（10）：65-68]。该工艺不仅投资省且好操作，指标亦稳定，并可降低锌含量，如配入烧结原料中使用，完全可达到冶金行业烧结原料中Zn含量≤0.1%的标准，满足高炉冶炼要求。选择弱磁选-强磁选方案进行连选试验，采用永磁机为磁选设备，可以获得产率53%56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明以上，品位52%以上的铁精矿。图4-2弱磁-强磁选处理瓦斯泥流程3）一粗、一扫、两精、中矿循序返回工艺采用一粗、一扫、两精、中矿循序返回工艺从瓦斯泥中回收碳和铁的流程见图4-3。选用柴油为捕收剂浮选，粗选150g/t，扫选50g/g；起泡剂松醇油，粗选40g/t，扫选20g/t，可得品位71.89%，回收率58.30%的碳精矿。浮选尾矿用摇床回收铁，可得品位61.11%，回收率46.13%的铁精矿[[]孙体昌、胡永平．济钢高炉瓦斯泥的可选性研究[J]．矿产综合利用,1997（5）：4-8]。该流程具有操作灵活的特点，用摇床回收铁，生产时可以根据需要截取不同铁品位的产品，使瓦斯泥得到较好的综合利用。图4-3瓦斯泥选别流程4）还原焙烧-磁选工艺采用还原焙烧−磁选工艺回收高炉尘泥中的铁，其工艺流程如图4-4所示，主要实验装置有可控温MoSi2高温电炉一套，不锈钢密闭脱锌反应器及锌回收系统一套[[]李辽沙、李开元．回收高炉尘泥中的铁与锌[J]．过程工程学报，2009，9（3）：468-473]。为提高所剩还原矿的铁品位，采用弱磁选工艺对其磁选获得富铁矿，在还原温度1373.2K、还原60min后获得的还原矿，在150~18056 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明mT的弱磁场条件下磁选，可得产率在75%以上、铁品位在80%以上的铁精矿。1.Temperaturecontroller；2.MoSi2furnace；3.Thermocouple；4.Chassis；5.StainlesssteelreactorCrucible；7.Blastfurnacesludge；8.Airproofcover；9.Corundumtube；10.Absorptionsolution；11.Absorptiontank图4-4实验装置示意图5）浮选脱碳-脱泥-反浮选脱硅工艺该流程所采用的浮选装置为特制的槽型气升式微泡浮选柱，其设计新颖，便于操作和维修，分离效果好。采用浮选脱碳、脱泥、反浮选脱硅的流程方案处理武钢微细粒高炉瓦斯泥，其流程简单实用，易于实施，投资较低。最终：铁精矿品位56%，碳精矿碳含量65%，附带另一中矿产品。三种分选产品都能回收利用，其经济效益以及环境效益是显而易见的。采用的浮选装置为特制的槽型气升式浮选柱，其截面示意图见图4-5[[]丁忠浩、翁达等．高炉瓦斯泥微泡浮选柱浮选工艺研究[J]．武汉科技大学学报（自然科学版），2001，12（4）：353-354]。1-槽型浮选柱；2-般泡发生器；3-蛤矿；4-泡沫产品；5-非泡辣产品图4-5槽型浮选柱示意图6）浮-重联合工艺56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明浮-重联合流程易于操作顺行，对铁的富集回收效果较好，药剂品种用量少，生产成本低。采用该技术研究方案对锌的去除率较高，消除了大部分锌物质，从生产的源头控制精料入炉，节约了能源和有效资源，提高了循环利用率。该调试生产线工艺数质量流程如图4-6[[]张光荣．马钢含铁尘泥循环利用研究[J]．BaosteelBAC,2006：176-178]。图4-6工艺数质量流程7）磨矿-磁选-重选-浮选工艺使用磨矿-磁选-选-选选矿工艺处理高炉瓦斯灰(泥)，可以获得全铁含量大于61%，全铁回收率为52.85%~61.32%的铁精矿和碳含量大于75%，碳回收率大于88%的碳精矿。其工艺流程见图4-7[[]黎燕华、魏礼明、胡晓洪、张志芳．新钢含铁尘泥资源化利用杖术研究[J]．金属矿山（增刊），2005（7）：164-165]。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明图4-7磨矿-磁选-重选-浮选试验流程8）细磨-弱磁选工艺细磨-弱磁选工艺流程试验处理瓦斯灰，可选出铁精矿品位62.3%，产率34.0%，回收率52.97%，杂质K2O+Na2O0.22%，F0.21%，其选矿比2.9:1。其数质量流程见图4-8[[]李文丽．从含铁尘泥中分选铁的试验研究[J]．包钢科技,2003,29（1）：12-16]。图4-8细磨-弱磁选工艺试验数质量流程9）重选-反浮选工艺选择螺旋溜槽重选和反浮选来回收铁。首先，采用重选进行一次粗选、两次精选，并对两次精选尾矿进行再选，以提高铁精矿的回收率和品位；其次，为了降低铁精矿中氧化锌的含量，对螺旋溜槽重选所获粗铁精矿进行一道反浮选。工艺流程如图4-9所示。图4-9回收铁的最佳工艺流程通过最佳工艺流程，即“重选-56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明反浮选”联合流程回收高炉瓦斯泥中的铁矿物，可使瓦斯泥中铁的品位由29.70%上升到47.20%，回收率达到49.24%，有效降低了铁精矿中锌的含量，其中仅含锌2.89%，也达到了炼铁原料中锌含量的要求。该流程的两大优点是：（1）采用螺旋流槽进行重选，溜槽能耗小，操作简单，易控制、污染小；（2）采用了经济合理的浮选药剂制度，降低了选矿成本，并大大降低了精矿中锌的含量，有利于尾矿中锌的回收。该方法可以较好的回收利用高炉瓦斯泥中的铁矿物，并有效的使氧化锌集中到尾矿中，为下步回收锌创造良好的前提条件，有利于促进循环经济的发展[[]成海芳．攀钢高炉瓦斯泥资源综合利用研究[D]．昆明理工大学硕士学位论文：1-8,25-26]。4.5.2从含铁尘泥中回收锌4.5.3.1分类根据处理含锌尘泥原理特点，含铁尘泥中锌回收技术可分为物理法、湿法、火法和化学萃取等，也可以将这几种方法联合运用[[]王运树．鄂钢含铁尘泥的利用现状及发展方向[J]．矿业快报，2005，2（2）：13-15]。4.5.3.2物理法物理法处理工艺主要有磁性分离和机械分离两种方法。机械分离按分离状态又可分为湿式分离和干式分离。该工艺的原理是利用锌富集粒度较小和磁性较弱粒子的特性，采用离心或磁选的方式富集锌元素。常用的机械分离方法有浮选-重选工艺、水力旋流脱锌工艺等；常用磁性分离方法有弱磁-强磁联合工艺。磁性分离方法用于高炉粉尘时，要增加浮选除碳工艺，以提高磁性分离的效率。磁性分离工艺较简单、易行，主要缺点是锌的富集率较低。机械分离除工艺简单易行外，对处理后的粗粉可直接用于炼铁，但该法的操作费用较高，富锌产品的锌含量过低，价值较小。物理法适用于处理中低锌（Zn=1%~4%）含铁尘泥，一般只作为湿法或火法工艺的预处理工艺[[]彭开玉、周云等．钢铁厂高锌含铁尘泥二次利用的发展趋势[J]．安徽工业大学学报，2006，4（2）：127-131]。经过处理后可以得到高锌含铁尘泥和低锌含铁尘泥两类物质，高锌泥用作深度提锌原料，而低锌泥则回用于烧结颗粒料生产工序，最终回用烧结。与高温还原脱锌法相比，含铁尘泥湿式旋流脱锌技术具有如下特点[[]林高平、邹宽、林宗虎等．高炉瓦斯泥回收利用新技术[J]．矿产综合利用，2002，6（3）：42-45]：（1）湿式操作，无粉尘污染；（2）工艺简单，能源消耗低；（3）物理分离，无化学反应，无二次污染；（4）设备简单，占用空间小，投资费用少，运行可靠；（5）分离出的低锌瓦斯泥无需进一步干燥便可使用；（6）系统用水可循环使用；（7）脱锌率较低。4.5.3.3湿法氧化锌是一种两性氧化物，不溶于水或乙醇，但可溶于酸、氢氧化钠或氯化铵等溶液中。湿法回收技术就是利用氧化锌的这种性质，采用不同的浸出液，将锌从混合物中分离出来，工艺流程如图4-10所示。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明湿法处理适用于处理锌含量大于8%的中高锌含铁尘泥。根据选择浸出液的不同，湿法处理工艺又可分为酸浸、碱浸和焙烧+碱浸等方法。图4-10湿法处理中高锌含铁尘泥工艺流程1）酸浸酸浸包括强酸浸出（硫酸浸出、盐酸浸出）和弱酸浸出。在常温常压下，中、高锌含铁尘泥中锌的化合物（主要是氧化锌和铁酸锌）在酸液中被浸出，浸出反应如下：ZnO+2H+→Zn2++H2O提高浸出液的酸度可提高锌的浸出率，所以高温强酸浸出可使锌的浸出率达到最大，但是大量的铁也被引入了溶液，使得后序工艺中除铁负担加重，既增加了能耗，又降低了生产率，同时尘泥中的杂质也被浸出，在电解过程中与锌同时析出，降低了锌产品的纯度。弱酸浸出是使浸出后的溶液通过改善外部条件使氧化锌的溶解度降低，使其结晶析出，因此可得到较高品位的氧化锌。弱酸浸出虽然避开了电解工艺，降低了能耗，但锌的浸出率较强酸低。无论是强酸浸出还，还是弱酸浸出，它们所产生的浸渣锌含量较高（一般0.5%以上），达不到我国钢铁厂作为原料再循环利用的标准（锌含量大于0.1%），又满足不了环保的要求，同时所含铁、碳也得不到有效的利用。2）碱浸碱浸可分为强碱浸出和弱碱浸出，弱碱浸出时，常压下锌的浸出速率较快，且浸出剂再生容易，可得到纯浸出液，最终得到的氧化锌品位较高。但当尘泥中含有较多的铁酸锌时，浸出效果差，锌浸出率仅为60%左右，且除杂布置多。与酸浸相比，碱浸对设备的腐蚀较轻，浸出的选择较好。3）焙烧+碱浸由于尘泥中存在部分铁酸锌，铁酸锌在矿物上属于尖晶石型晶格，它的晶格结构比氧化锌坚固的多，在强酸和强碱中均较难被溶解，因而它的存在是湿法处理工艺中锌浸出率降低的主要原因。由于碱性浸出一般不考虑除铁问题，因此在碱性浸出前补加焙烧工艺，使铁酸锌在焙烧时转化成可被浸出的锌的化合物，即可大大提高锌的浸出率（可达90%）。反应如下：焙烧：ZnFe2O4+2NaOH→Na2ZnO2+Fe2O3+H2O浸出：Na2ZnO2=2Na++ZnO2-56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明ZnO+2[OH]-=ZnO2-+H2O综上所述，湿法工艺有以下特点：（1）当尘泥中铁酸锌含量较高时，锌的浸出率低，同时浸渣中锌含量较高，不能作为原料在钢铁厂循环利用，也满足不了环保提出的堆放要求；（2)单元操作过多，浸出剂消耗较多，成本较高；（3）设备腐蚀严重，大多数操作条件较恶劣，处理过程中引入的硫、氯等易造成新的污染；（4）对原料要求较高，效率较低，与钢厂现有技术不配套［20,[]彭开玉、周云、李辽沙、王世俊、王海川、董元篪．冶金含锌尘泥资源化的现状与展望[J]．中国资源综合利用，2005（6）：8-12］。攀钢进行了高炉瓦斯泥含锌渣制取活性氧化锌的研究[[]张灌鲁．攀钢高炉瓦斯泥含锌渣制取活性氧化锌的研究[J]．攀钢科技,1994（3）：18-23]。对含锌渣采用3~4次富集浸出，即加H2SO4浸含锌渣为一次浸出，用一次浸出液浸含锌渣为二次富集浸出，二次浸出液浸含锌渣为三次富集浸出。净化时，在浸出液中加入适量的(NH4)2S2O6除去铁、锰等杂质，然后，再用锌粉置换除去其中的铜、福。碳化合成是在净化合格的硫酸锌溶液中加入适量的碳酸氢铁或碳酸铵溶液进行结晶沉淀碳酸锌。经过滤洗涤，干燥后转入马弗炉锻烧即得到活性氧化锌。张金保[[]张金保．从高炉瓦斯灰和炼钢炉的烟尘中回收锌[J]．江西冶金，1992（1）：41-45]将钢铁厂的高炉瓦斯灰和炼钢转炉（或电炉）的烟尘经过预处理之后，送入高压釜中，用饱和CO2水溶液在一定的温度和压力下进行浸出回收有价锌。经过充分浸出反应，从高压釜送出的经过过滤的浸出液，除溶有碱式碳酸锌之外，还可能溶有部分铜、铅、锅、铬、铁等杂质元素，可通过用锌粉置换的方法把一部分杂质元素从溶液中取代出来。然后，溶液被送入蒸汽蒸馏处理，初始，溶液中的低价铁全部被氧化为高价铁，高价铁经水解全部从溶液中沉淀出来，可通过及时过滤的办法除去溶液中的铁杂质。除铁滤液继续用蒸汽蒸馏，蒸汽带入的热量使碳酸锌分解，使溶液中的碳酸锌分解成氧化锌沉淀并释放出CO2。陆凤英[[]陆凤英、魏庭贤、沈雅君．从低品位含锌瓦斯泥制备活性氧化锌的研究[J]．江苏化工，1999（2）：47-48]等针对某集团公司瓦斯泥含铁20%~30%，碳25%~30%，氧化锌10%~25%，选择NH3-NH4HCO3法来制备活性氧化锌。用NH3-NH4HCO3溶液浸出，使锌形成锌氨络离子溶解于浸出液中，反应式为：ZnO+3NH3+NH4HCO3→Zn(NH3)4CO3+H2O溶液经净化除杂后，脱氨得碱式碳酸锌沉淀，经洗涤、干燥、灼烧即得产品活性氧化锌。该方法具有原材料消耗低、浸出液可返回利用，废液排放量少，产品质量好等优点。4.5.3.4火法火法锌回收工艺是利用锌的沸点较低，在高温还原条件下，锌的氧化物被还原，并气化挥发变成金属蒸气，随着烟气一起排出，使得锌与固相分离。在气化相中，锌蒸气又很容易被氧化而形成锌的氧化物颗粒，同烟尘一起在烟气处理系统中被收集。基本原理可用下述主要化学反应表示：C＋O2→CO2……（1）2C＋O2→2CO……（2）ZnO＋CO→Zn（气）＋CO2……（3）CO2+C→2CO……（4）2Zn+O2→2ZnO……（5）56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明火法适用于处理锌含量一般在8%左右的中低锌含铁尘泥。火法处理冶金含锌尘泥的主要工艺有如下两类：（1）直接还原法：回转窑法（Waelz法，日本SDR和SPM法）、转底炉法（Inmetco,Fastmet,Comet）、循环流化床法（CFB法）等。（2）熔融还原法：火焰反应炉还原法（美国）、Z-Star竖炉熔融还原法（日本川崎）、Romelt法（俄罗斯和日本新日铁）、等离子法（瑞典）等。熔融还原法主要用于处理锌含量大于30%的冶金尘泥，在西方发达国家应用较为普遍。我国钢铁厂产出的高锌含铁尘泥绝大部分属于低锌尘泥（锌含量一般在8%以下），考虑到成本因素，处理此类尘泥的火法工艺主要是直接还原法，即利用锌的沸点较底，在高温还原条件下，锌的氧化物被还原，并气化挥发变成金属蒸汽，随着烟气一起排出的性质，使得锌与固相分离，而在气化相中，锌蒸汽又很容易被氧化而形成锌的氧化物颗粒，同烟尘一起在烟气处理系统中被收集下来。1）回转窑法回转窑法是从钢铁厂废料中分离锌并回收含铁料而发展起来的。它是把钢铁厂内各种来源的废料经过预处理，然后同还原剂混合送入还原窑，窑内炉料被加热装置加热至一定温度使得废料中的铁和锌的氧化物被还原，这些锌在窑温下蒸发并与排出的烟气一起离开回转窑，经过收集装置富集锌。直接还原铁产品排入回转冷却器内，用大量的水进行快速冷却，然后用筛孔为7mm的筛子筛分，大于7mm的直接还原铁送至高炉，小于7mm的送往烧结厂，其工艺流程图见图4-11。图4-11回转窑法工艺流程本工艺不需造球，还原出的产品30%（+7mm）可直接作为高炉原料使用，而70%（-7mm）的粉末须重新烧结。还原炉内原料填充率仅为2%，金属化率为75%，因此产品质量差，生产效率较低。另外，该工艺设备庞大、投资大、成本较高。2）转底炉法转底炉法是将高锌含铁尘泥、碳粉和粘结剂混合造球。生球经烘干后置于转底炉内，当转底炉转动时生球被加热，至1100℃左右时氧化锌被还原，还原出的锌被蒸发并随烟气一起排出，经冷却系统时被氧化成细小的固体颗粒而沉积在除尘器内，其工艺流程如图4-12[[]JamesM.McClelland,Jr.P.E.FASTMET:ProvenProcessforSteelMillWasteRecovery.,[]SKelebek,S.Yoruk,B.Davis.Characterizationofbasicoxygenfurnacedustandzincremovalbyacidleaching[J].MineralsEngineering,2004,17:285-291,[]HiroshiODA,etal.,DustRecyclingSystembytheRotaryHearthFurnace,NipponSteelTechnicalReportNo.94,July2006.]。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明转底炉处理含锌尘泥有许多优点，但也有不足之处，例如：粉尘中脉石成分（大于30%）在直接还原处理后仍保留在金属化球团中；如尘泥含锌较高，直接还原处理后的金属球团中仍含有较高的锌（大于0.3%）和硫（大于0.3%），这些问题都将影响金属化球团的进一步有效利用。国外加热转底炉通常用天然气，但我国天然气资源不足，因此，需考虑我国具体条件下，转底炉的加热气源问题。(1)环行炉工艺流程图(2)工艺流程图56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明图4-12转底炉工艺流程图3）循环流化床法循环流化床工艺法是利用流化床的良好气体动力学条件，通过气氛和温度的控制，在将锌还原挥发的同时，抑制氧化铁的还原，从而降低处理过程的能耗。其流程见图4-13。图4-13循环流化床法处理含锌粉利用循环流化床法处理冶金含锌尘泥过程中，由于尘泥很细，使得还原挥发出的锌纯度较低，流化床的操作状态也不易控制。温度低虽对避免炉料粘结有利，但降低了生产效率。4）转炉高温红渣法转炉高温红渣法是宝钢自主开发研究的高锌含铁尘泥利用工艺。它是将高锌含铁尘泥配加一定量碳制成自还原含碳团块，并预先铺放在钢渣罐中，在出渣过程中兑入1600℃以上的高温红渣与其混合，利用高温红渣的显热来加热尘泥团块，在运输过程中团块被加热到1300℃以上并保持20~30mim，从而使尘泥团块中的氧化铁被还原为粒铁夹杂在红渣中。然后，利用钢铁厂现有的或滚筒~热闷罐法钢渣处理设备及磁选机将粒铁与钢渣分离。同时尘泥团块中的氧化锌被还原挥发，挥发出的高锌烟气可利用出渣跨的收尘设备回收，作为锌精矿副产品出售。图4-14是转炉高温红渣法的工艺流程示意图。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明图4-14转炉高温红工艺流程转炉高温红渣法虽有一定的脱锌效果，并可回收部分铁资源，但在整个过程中消耗了转炉渣的显热，势必对转炉渣的资源化带来一定的困难。另外，在整个处理过程中，脱锌反应动力学条件不好，钢渣本身显热量也不能保证反应充分进行，同时工艺流程长，生产成本较高，工艺操作较难控制[20,22]。温宁泰[[]温宁泰．含锌高炉瓦斯泥（灰）中锌的回收[J]．广州环境科学，1997，6（2）：23-25]对广钢高炉瓦斯泥中锌的回收进行了研究，韦氏炉法回收氧化锌是一种直接还原蒸馏的方法，将瓦斯泥配以适当的还原剂（煤粉）与粘合剂，破碎压制成团块，干燥后送韦氏炉还原蒸馏，在往炉内加团块前先铺无烟块煤作燃料，使炉温达到1000~1500℃，其团块中的煤粉既作燃料又作还原剂，韦氏炉还原蒸馏出的锌蒸气在氧化室发生剧烈的氧化反应并放出热量。温度高达1300℃的含有氧化锌的高温烟气经冷却收尘，便得到氧化锌粉末。5）火法回收锌的特点该工艺具有处理粉尘量大，处理粉尘范围广，资源回收利用充分，污染小等优点；但也存在着初期投资大，设备和工艺复杂等缺点。我国钢铁厂产出的高锌含铁尘泥绝大部分属于中、低锌尘泥（锌含量一般在8%以下），考虑到成本因素，处理此类尘泥的火法工艺主要采用直接还原法。4.5.3.5化学萃取法张样富[[]张样福．高炉瓦斯灰（泥）中锌的萃取利用[J]．环境工程，1999，10（5）：48-49]根据瓦斯灰（泥）与氯化铵溶液在一定条件下便生成稳定的络合物进行试验研究。称取一定量的含锌瓦斯灰（泥）和氯化按，并量取一定量的水，加入恒温萃取槽中，控温于50~150℃，进行搅拌，反应0.15~1.50h，及时抽滤，将萃取液冷却至室温即得结晶二氯二氨合锌。其化学反应方程式如下：ZnO+2NH4Cl+H2O→[Zn(NH3)2]C12+2H2O将其置于水解槽中，加一定量的水，并调节pH值，氧化水解除铁，锌粉置换除杂，便可获得纯净的锌氨溶液。在纯净的锌氨溶液中加入一定量的碳铵，即得碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀和氯化铵溶液，将沉淀置于500~800℃的炉中加热分解，即可得活性氧化锌（ZnO含量为99.5%），蒸发浓缩氯化铵溶液得氯化铵固体，可以循环使用。此法萃取率可得85%。4.5.3.6微波法微波法处理钢铁厂含锌含铁尘泥具有可行性，尘泥中锌和铁均以其氧化物的形式存在，Fe2O3和Fe3O4均具有较强的微波吸收能力。因此，冶金含锌含铁尘泥中加入碳粉和辅助材料在微波下处理，类似于微波加热碳热还原，尘泥具有很好的微波吸收能力，能够使物料快速升温，及时补偿反应所消耗的热量，促进反应快速进行。美国的Martin、日本KokiNishioka等学者也曾提出采用微波处理高锌含铁尘泥[[]StandishN，WornerH.Microwaveapp1ieationinreductionofmeta1oxidesWithcarbon[J].J.ofMicrowavePowerandElectromagneticEnergy，1990，25（3）：177-188]。周云、彭开玉[[]周云、彭开玉、李辽沙,等．电炉含锌粉尘在微波场下脱锌的试验研究[J]．金属矿山，2006（2）：82-84]等人进行了电炉含锌粉尘在微波场下脱锌的试验研究。结果表明含锌粉尘（包括瓦斯泥）对微波均具有较好的吸附能力，在无保护气氛条件下，微波碳热还原含锌粉尘时，脱锌率可达到80%56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明左右，并且随配煤量的增加而提高。煤粉粒度对脱锌率的影响明显，粗煤粉对电炉含锌粉尘的还原效果较好。在相同物料质量下，增大微波输出功率，可以提高脱锌率。4.5.3.7联合法钢铁企业根据含铁尘泥物理、化学特性，将上述几种方法综合运用，找出最佳的试验流程，得到最好的试验效果。柳钢[[]张振选．柳钢高炉瓦斯灰（泥）综合回收利用研究[J]．柳钢科技，1995（2）：35-45]针对高炉瓦斯泥含锌量低的特点，采用回转窑工艺富集氧化锌，然后采用湿法提纯氧化锌，即采用“火法富集一湿法提纯”技术处理高炉瓦斯泥（灰）等含锌原料。首先采用成熟可靠的回转窑工艺处理瓦斯泥（灰），进一步将氧化锌富集到［ZnO］≥60%，然后采用酸浸处理，经过净化过滤、碳化过滤、烘干热解制备超微碳酸锌，然后热解制取包括超微氧化锌在内的氧化锌系列产品。此工艺可以彻底根治“三废”，获得了较好的经济效益、环保效益和社会效益[17]。图4-15为高炉瓦斯泥（灰）的集成处理工艺。该处理工艺流程由6道工序组成，即瓦斯泥（灰）通过回转窑高温还原烟化产出富集了有色金属和氯的氧化锌粉；回转窑窑渣经联合选矿产出炭精粉、铁精矿和建材辅料；含高氯的锌氧粉经脱浸出、脱氯、净化、电解产出精锌锭；提锌浸出渣经酸浸、萃取、置换、电解产出高纯铟锭；提铟残渣经氯化浸出、置换、碱熔产出金属铋锭；提铋残渣经高温还原熔炼、精炼产出精铅锭和富锡渣。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明图4-15瓦斯灰（泥）综合回收利用工艺流程图瓦斯泥（灰）集成处理工艺的特点是：经过火法挥发富集、窑渣联合选矿、湿法提锌、提锌残渣湿法提铟、提铟残渣湿法提铋、终渣火法熔炼并分离锡铅等六道工序后，产出的产品种类及品种多达五类九种。使用技术手段多，包括两套火法冶金技术、三套湿法冶金技术、一套联合联矿技术。各道工序基本上均采用成熟、常规、适用的工业设备，并进行合理必要的改进与组合，实现了集约创新，避免了费时费钱的设备攻关。整套工艺是闭路循环，除火法工序不可避免地（达标）排放烟气外，无废水、固废物的产出与排放。4.5.3从炼钢尘泥中回收有价金属炼钢尘泥中有价金属回收的方法很多：有氧化法、还原法、硫酸浸出法、氯盐浸出法等。如该尘泥中铁矿物较多时，可采用选矿方法进行回收，同时也富集了有价金属，减少了用化学方法处理的数量，可大大降低回收成本[7]。4.5.4含铁尘泥回收技术设计应遵循的原则根据我国钢铁工业存在钢铁企业众多，规模小，粉尘分散，粉尘中锌、铅含量较低等实际情况，粉尘处理起来有一定难度，但粉尘的处理无论采用何种处理方法，发展方向应本着以下原则[[]白仕平．高炉瓦斯泥高效利用的研究[D]．重庆大学硕士学位论文：5]：1）含铁尘泥回收技术的设计应执行《钢铁工业资源综合利用设计规范》（GB50405）的要求2）开发和集成应用新技术和工艺，尽可能的回收有经济价值的金属和非金属；3）控制重金属等固体挥发物的排放，减少其对环境的二次污染；4）应减少或杜绝新的废物产生；5）回收工艺应具有较高的能量效率。4.6含铁尘泥的利用技术4.6.1含铁尘泥利用技术的分类4.6.1.1根据含铁尘泥返回的钢铁生产工艺位置的不同，含铁尘泥利用方法分为烧结法、炼铁法、炼钢法。1）烧结法：前苏联将高炉尘泥和转炉尘泥一起用真空过滤机脱水，随后用双轴快速混合机使含水量20%~30%的泥浆滤饼与较干的粉尘（高炉瓦斯灰，转炉渣，铁皮等）混合；这样可使混合料松散，便于运输；含水量控制在10~14%，这种料在烧结工艺中大量使用，没有影响烧结矿的质量。2）炼铁法：将含铁尘泥造块生产金属化球团，返回高炉是国外处理含铁尘泥较普遍的一种方法。这种方法的优点是尘泥能全面利用，同时可除尘泥中的有色金属（铅、锌），氧化锌去除率90%以上。炼铁工艺要求入高炉的原料必须是块状，有一定的机械强度，且金属化率高。金属化球团的典型工艺为：含铁尘泥经浓缩、过滤、干燥后，再粉碎、磨细，加入添加剂造球、干燥后，由回转窑焙烧制成金属化球团块。其技术指标：金属化率65%~95%，全铁品位68%~90%，脱锌率60%~90%，粒度14~70mm，强度100~210kg/球，还原温度1050~1150℃。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明含铁尘泥制成金属化球团，既能脱锌，又能保证一定的机械强度；用于高炉生产，可降低高炉焦比，增加铁的回收量。高炉用含铁尘泥金属化球团的生产，也有用冷固结法，或加粘结剂压团法，这些方法均需加入含碳物（焦粉，煤炭），以减少冶金焦的消耗。但是，含铁尘泥生产金属化球团所需的设备复杂，投入大，目前国内应用很少。3）炼钢法：将含铁尘泥造块返回炼钢工艺，用做炼钢的冷却剂是含铁尘泥利用的又一途径。由于尘泥块中含有一定的CaO、FeO，用于炼钢工艺种可起到一定的造渣剂、助熔剂的作用。用于炼钢的尘泥一般是含铁较高的转炉污泥、轧钢铁皮等，炼钢工艺的特点对尘泥块的强度要求相对较低，因此，用于炼钢的尘泥造块多选用冷固结、加粘结剂压团、或热压等工艺。A.冷固结工艺冷固结工艺有两种，一种是瑞典发明的加水泥法，一种是由美国密芝根工业大学研究的加SiO2和CaO做为粘结剂的方法。加水泥法是将尘泥干燥磨细后，加8%~10%的水泥造球,在室外自然养护7~8天，成品球的抗压强度达100~150kg/球。加SiO2和CaO的方法是在混合料中，加1%~2%的SiO2和4%~6%CaO造成生球，然后在高压釜中通高压蒸汽养护，球团矿的平均强度306kg/球。B.热压团法加拿大一个钢铁公司进行了热压团法造块试验，工艺特点是将干燥后的尘泥在流态床中喷油点火，着火后靠粉尘中所含可燃物（碳，油）的燃烧供给所需热量，热料从流态床直接进入辊式压机，对辊压力1000~1250N，用这种方法生产的团块抗压强度272kg/球，TFe51%~56%，C2.18%。4.7.1.2根据钢铁企业内部含铁尘泥利用的集中程度可分为直接循环利用和集中循环利用两种技术方案。参见4.5.2和4.5.3节。4.6.2含铁尘泥利用技术的特点从以上介绍的利用途径看，作为原料直接配入或造成小球配入烧结料的方法最为简单，但存在配料困难和无法脱除有色金属等问题；造块返回炼铁工艺，存在造块工艺复杂、建厂投资大等问题；而返回炼钢工艺则要求铁品位较高，存在部分含铁低的尘泥无法利用等问题。因此，选择何种利用途径要根据原料的物理化学性质，产品用途，生产规模，投资能力以及技术掌握程度等综合考虑。含铁尘泥的企业内部利用途径及其优缺点如表4-1所示。表4-1含铁尘泥的企业内部利用途径及其优缺点处置方法适合处理的含铁尘泥优点缺点烧结处理烧结尘泥；瓦斯灰（泥）转炉尘泥轧钢尘泥能利用现有烧结机设备，处理尘泥品质多且量大，企业无需大量额外投资，还可以配入一定量低品位粉尘。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明收集和运输过程中污染环境，增加配料困难，不仅降低混合料的均匀度，还降低烧结矿质量产量，此外有害元素锌、铅、钾和钠循环富集，对高炉生产带来危害。球团处理烧结尘泥球团除尘灰转炉污泥轧钢铁皮能利用现有竖炉或链篦机回转窑，无需大量投入，能配入粒度极细的粉尘，用于转炉、炼钢的冷却剂。处理量有限，粒度较粗的粉尘无法处理，有害元素富集，对高炉生产带来危害。直接还原处理所有的含铁尘泥能处理所有的含铁尘泥，有效利用尘泥中的碳，脱除尘泥中的锌、铅、钾和钠等有害元素，同时回收锌等元素，降低钢铁联合企业的锌及碱金属负荷，改善高炉炉料结构。需要专门的直接还原设备，初期投资大，生产的金属化球团或海绵铁需要有一定的机械强度和合适的金属化率。炼钢处理轧钢铁皮烧结尘泥电炉除尘灰充分利用粉尘中的FeO和CaO，代替部分造渣剂和冷却剂，对粉尘强度要求不高，降低成本。对低品位粉尘、高碳、高碱金属粉尘等难以利用，加入过程中二次粉尘产生量大，作业环境恶劣。钢铁冶金含铁尘泥处理技术在国内起步相对较晚，目前大多数钢铁企业采用直接配入烧结系统回用的方式处理钢铁尘泥。直接回用烧结的方式在一定程度上实现了尘泥资源的回收利用，但是由于缺乏各类物料均质化、整粒与除杂（去除危害钢铁冶炼生产的杂质元素，如锌、铅、钾、钠等）过程，使得在回用这些尘泥过程中存在影响钢铁正常生产的问题，同时也带来了新的环保问题。这些问题集中表现为影响烧结透气性，烧结生产波动较大，进而影响烧结矿产品质量与正常生产；由于缺乏除杂系统，这些尘泥中含有钾、钠、锌等有害元素，直接影响烧结电除尘效果，导致烧结电除尘不能达标，影响环境保护。有害元素锌随烧结矿进入高炉，并在高炉内循环富集，致使高炉结瘤，影响高炉正常生产。因此，直接回用烧结的方式不能彻底解决钢铁尘泥高效资源化回收利用问题，各企业相继开发含铁尘泥应用新技术。钢铁企业含铁尘泥最终选择的利用方法要以含铁尘泥的基本特性为依据，考虑生产工艺的可行性和处理设备的经济性等问题来确定，表4-2给出了含铁尘泥的企业内部直接回收利用的途径。表4-2含铁尘泥的企业内部回收利用途径序号生产线名称处理含铁资源再生产品及用途1烧结尘泥加工线烧结尘泥回用于烧结系统2瓦斯灰（泥）分选加工线瓦斯灰（泥）高炉瓦斯灰返回烧结系统作为烧结配料循环利用，高炉瓦斯泥外销。3转炉尘泥加工线烧结尘泥返回烧结系统作为烧结原料4转炉冷却剂加工线烧结尘泥球团用于转炉冷却剂5炼钢冷却球加工线轧钢铁皮球团用于炼钢冷却剂6尘泥烧结加工线烧结尘泥小球烧结矿用于炼铁，部分用于炼钢冷却剂7电炉除尘灰处理线电炉除尘灰电炉炼钢的增碳造渣剂8含铁尘泥回收系统轧钢尘泥轧钢铁皮回用于炼钢系统，含铁尘泥返回烧结系统作为烧结配料循环利用56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明4.6.3我国含铁尘泥利用的现状4.6.1.1烧结尘泥的利用目前，我国各烧结厂均直接循环回收利用烧结尘泥，可直接加入烧结配料。该方法可利用现有烧结机、操作简单、投入少、见效快。另一方面，粗放利用，能耗大，作业条件差，贮运困难，配料难以混匀和精确计量，有害元素恶性循环，降低烧结矿质量，升高烧结矿成本，危及高炉运行和炉衬寿命[4,6]。4.6.1.2高炉瓦斯泥（灰）的利用高炉瓦斯泥（灰）分别来自于高炉的重力除尘和湿式除尘,有着相近的化学成分，富含Fe、C、Zn。国内高炉瓦斯泥（灰）走过了作为冶金废料排弃或冶炼氧化锌原料粗放利用的阶段，进入了回收后再利用的新时期。我国钢铁企业对高炉瓦斯泥（灰）采取直接利用，该方法简单易行，但利用量十分有限，通常是作为烧结配料或建筑材料的原料，如无熟料水泥、混凝土空心砌块、烧结砖等。铁矿物是高炉瓦斯泥灰的主要成分，全铁含量为25%~50%，可直接用于烧结矿，使用量较少。在钢铁企业中，高炉瓦斯灰被广泛用于烧结，高炉瓦斯泥与瓦斯灰有着相近的化学成分，尤其是它含有大量的碳，对降低烧结能耗又有很大益处，故也被用于烧结。4.6.1.3炼钢尘泥的利用炼钢尘泥包括平炉尘、转炉污泥、电炉粉尘、轧钢铁皮等，相对于炼铁尘泥（瓦斯泥、瓦斯灰）来说，炼钢尘泥含铁较高，杂质较少，因此，利用途径也更广。1）转炉污泥A.作为含铁原料和熔剂返回烧结生产转炉污泥（OG泥）是转炉烟气净化后所产生的浓黑泥浆，吨钢污泥的产生量干重达20kg，具有含铁高、含水高、颗粒细粘的特点。转炉污泥因粒度细而易粘糊成块，经过烧结一次与二次混合机后，仍不能分散与其它原料均匀混合，而是各自成团，影响混合料制粒和烧结效果。目前，国内大多数企业对转炉污泥的利用档次较低，其方式主要有泥饼与其它含铁粉尘配料混合法、管道输送OG泥喷浆法和加工成冷固球团法等。B.配加在竖炉球团中配加转炉污泥后，可降低膨润土消耗量，提高球团矿品位，改善球团矿的冶金性能，还使球团矿更适合高炉冶炼的要求，并降低了球团矿的工序消耗。C.作为炼钢造渣剂、冷却剂和助熔剂的原料不经过烧结炼铁等工序直接回转炉，对降低能耗有明显效果，同时回收了其中的铁，又降低了石灰、萤石的消耗量。采用转炉污泥球团造渣，化渣快，除磷效果好，喷溅少，金属收得率增加。D.制取粉末冶金制品攀钢利用磁盘洗选机，将转炉污泥在线磁选富集成金属铁平均含量为77.7%的转炉污泥富集物（金属铁收率达91%56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明），然后经过脱碳、脱硫、改性和还原步骤，提取出球形金属铁粉，并用这种铁粉制造出15种粉末冶金制品。E.直接作水处理剂利用转炉污泥中在水溶液中Fe和C之间的电腐蚀反应，水解产物形成的胶体可将有机分子、重金属离子进行絮凝、沉降。因此，转炉污泥与瓦斯灰、粉煤灰等混合就可直接作为水处理剂，广泛用于印染、制药、电镀废水的处理，达到有效脱色、降COD、提高废水可生化性的目的。2）电炉粉尘代替生铁作电炉炼钢的增碳造渣剂，增碳准确率达94%，并有一定的脱磷效果。同时，在节电、缩短冶炼时间、延长炉龄等几个方面也具有明显效果，其工艺如下：粉尘+碳素→配料→混合→轮碾→成型→烘干→成品增碳造渣剂物理性能：抗压强度：20~25MPa，熔点1350℃，水份<3%。3）炼钢烟尘制备FeCl3：采用炼钢烟尘酸浸除杂制备氧化铁红时，其过滤的滤液就可用于制备FeCl3。FeCl3可作为净水剂和化工原料使用［5,7,8］。4.6.1.4轧钢铁鳞轧钢铁鳞是在钢材轧制过程剥落下来的氧化铁皮以及钢材在酸洗过程中被溶解而成的渣泥的总称，总铁含量在70%以上，可作为烧结原料直接返回利用；而在其高附加值利用之前，必须对铁鳞作脱油脱水预处理，方法主要有萃取法和焚烧法，其中，萃取工艺路线复杂，占地面积较大，脱油不彻底，工业应用较少；焚烧工艺具有脱油彻底，油类物质可能源化利用等优点，但成本高，且存在烟尘二次污染的缺点。A.生产粉末冶金铁粉将铁鳞经干燥炉干燥去油去水后，经磁选、破碎、筛分入料仓，在隧道窑进行高温还原，得到含铁量在98%以上的海绵铁，卸锭机将还原铁卸出，经清渣、破碎、筛分磁选后，进行二次精还原，生产出合格铁粉出厂。B.生产直接还原铁我国直接还原铁生产受到资源条件的限制（天然气不足，缺乏高品位铁矿资源）而发展缓慢，轧钢铁皮化学成分优于高品位矿石，是生产直接还原铁的良好原料。在我国进口直接还原生产用高品位矿石价格昂贵，进口渠道狭窄的条件下，利用这部分二次资源意义重大。C.生产其他产品如硫酸亚铁、氯化铁、制备铁系颜料、永磁铁氧体材料等。4.6.4含铁尘泥利用技术4.6.4.1含铁尘泥的直接循环利用1）含铁尘泥直接进入烧结返矿槽烧结机头灰、成品除尘灰、机尾除尘灰通过内返矿皮带进入烧结返矿槽，高炉槽下除尘灰随返粉通过外返矿皮带进入烧结返矿槽，重力除尘灰也进入返矿槽参与烧结配料。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明由于高炉除尘灰等含铁尘泥品质变化较大，且含有害物质（Zn，Na2O、K2O等），直接作为烧结配料对烧结工艺和高炉的影响较大，一般不宜采用，如采用该法应严格控制含铁尘泥中Zn、碱金属（Na2O、K2O）等有害的成分，使其满足烧结配料的要求。2）转炉尘泥直接用于烧结矿配料的工艺炼钢厂转炉尘泥含铁品位约为50%，其中CaO、SiO2可作为烧结过程的熔剂。该工艺将转炉尘泥制成浓度15%~45%的泥浆，代替清水加入到烧结混合机中参与烧结配料，其工艺流程如图4-16所示。图4-16转炉尘泥直接用于烧结的工艺流程图3）高炉/转炉污泥浆作烧结矿配料的工艺该法可以联合处理高炉和转炉尘泥，是将高炉和转炉污泥沉淀池中的污泥浆过筛后，采用泥浆输送管道运输到污泥搅拌罐，制成浓度为15%~45%含尘泥浆，再经过泥浆泵输送至烧结圆盘混料机造球。烧结矿利用管道污泥浆的生产工艺如图4-17所示。图4-17烧结矿利用管道污泥浆的生产工艺示意图采用管道输送工艺时应注意以下技术要点：（1）污泥沉淀池输出的污泥要配加适量的含尘污水，以方便管道输送；（2）泥浆泵要根据输送距离合理配置；（3）污泥输送管道应设计循环回路，保证管内污泥浆处于运动状态，防止沉淀；（4）所有污泥输送管道、阀门、雾化喷嘴处均应设置清洗水，以备停机时对停用管道进行冲洗，防止泥浆管道及喷嘴因泥浆沉淀而堵塞。4）利用高炉/转炉污泥生产烧结矿、球团矿的工艺该法是将高炉、转炉污泥（含水30%~40%）经过污泥压滤、密封输送工具，储存于烧结污泥配料仓，再经过蛟龙输送至上料皮带，再经混匀加工，生产烧结矿或球团矿，其工艺流程如图4-18所示。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明图4-18高炉/转炉污泥生产烧结矿、球团矿的工艺流程图采用该工艺时应考虑下述两方面问题：（1）应设置一定储量的污泥临时存料场，以备烧结厂或球团厂停产检修时使用。（2）为解决转炉污泥易粘、易堵、配料不畅和混均效果不好等问题，应优化污泥料仓、定量给料装置和污泥破碎装置的设计，可采用大倾角、宽下底、小容积的料仓、滚筒给料机和对辊打碎机。5）转炉污泥（OG泥）与多种含铁尘泥直接返烧结工艺转炉污泥（OG泥）与烧结、炼铁、炼钢过程产生的多种含铁尘泥经过合理的配制和工艺集成，直接返回烧结工艺使用，其工艺流程如图4-19所示。图4-19含铁尘泥利用流程图56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明6）转炉污泥（OG泥）与氧化铁皮造块回用转炉造渣工艺图4-19给出了OG泥与氧化铁皮造块回用转炉造渣工艺流程图。该工艺是将炼钢工序产生的OG泥和轧钢工序产生的氧化铁皮，分别进行定量配料，配料后物料进入干燥脱水装置进行干燥脱水处理；回收的冷凝水可用于脱钾钠盐和脱锌系统，余热可用作蒸发提钾钠盐的热源；干燥后的物料进行冷却调温系统，调温后物料与粘结剂按配比要求进行混碾，再进入高压成型机进行成型加工，最终制得高强度型块，作为炼钢造渣剂循环回用于转炉炼钢。图4-19OG泥与氧化铁皮造块回用转炉造渣工艺流程图7）转炉污泥（OG泥）返回炼钢和烧结的工艺转炉OG污泥作为炼钢造渣剂、冷却剂和助熔剂的原料，不经过烧结炼铁等工序直接回转炉，对降低能耗有明显效果，同时回收了其中的铁，又降低了石灰、萤石的消耗量，采用转炉OG污泥造球球团造渣，化渣快，除磷效果好，喷溅少，金属收得率增加，尘泥块中含有一定的CaO，FeO，用于炼钢工艺种可起到一定的造渣剂、助熔剂的作用。用于炼钢的尘泥一般是含铁较高的转炉污泥、轧钢铁皮等，炼钢工艺的特点对尘泥块的强度要求相对较低。图4-20为钢铁企业含铁尘泥利用的工艺流程，其中2∕3OG泥造块返回炼钢厂，1∕3OG泥经尘泥加工车间后返回烧结。图4-20钢铁企业含铁尘泥利用流程图56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明8）转炉污泥（OG泥）金属化球团工艺金属化球团工艺是将含铁尘泥造块后，采用回转窑或转底炉生产金属化球团(或海绵铁)，供给高炉炼铁或生产直接还原球团代替废钢供给转炉冶炼纯净钢。图4-21给出了高温焙烧工艺流程[[]钱发龙，金戈林，林正清，陈涛．利用昆钢转炉污泥生产炼钢用降温化渣球的探讨[J]．管理文化，2009（5）：66-70]。首先将转炉污泥进行配料后混料，然后采用回转室进行焙烧（回转室可以根据设定的恒温时间来确定转变，为降温球的化学成分达到标准要求提供了保证。在适当的温度下，回转室焙烧可能脱除污泥中大部分的有害元素）。经过热加工后的混合料冷却后，配加适量的粘结剂，在适当的温度下，充分混碾，然后经高压压球机制成球团，球团再经过箱式链条烘干炉烘干至含水量在1%以下，抗压强度在180N/个以上，即成合格的降温化渣球。此方法可有效脱除Pb、Zn、S等有害杂质，获得的化渣球含铁超过60%，可充分利用污泥中的铁资源。但该方法需要建造回转窒等大型复杂设备，占地面积大，投资较高。图4-21高温焙烧工艺流程示意图9）高锌、高钾钠尘泥的直接利用对于低锌含铁尘泥（Zn<1%）可采用上述介绍的直接回收利用方法，而对于含锌量大于1%、碱金属（钾钠）含量大于0.5%的含铁尘泥需进行脱锌、脱钾钠处理后才能返回钢铁生产工艺使用[[]田文杰．马钢新区含铁尘泥的循环利用[J]：277-279]。高含锌与高含钾钠的含铁尘泥脱锌、脱钾钠工艺流程如图4-22所示[[]李正义、陈飚．钢铁企业含铁污泥的综合利用技术与效益[J]．中国资源综合利用，2003（9）：23-24]。该工艺采用水解方式将来自烧结电除尘二三电场的高含钾钠灰进行水洗，灰中的钾盐和钠盐溶于水中与其他不溶于水的固体物质分离开，溶于水中的钾钠盐利用造块生产线中产生的废热蒸发提盐，蒸发后的水分回收利用，提取的钾钠盐用作相关工业的原料。水洗后过虑所得的固体物质，用作烧结颗粒料生产线的原料，回用于烧结工序。将主要来自高炉煤气二次除尘所得的高含锌尘泥，采用水力漩流方式进行分离，富含锌的细颗粒物质从旋流器顶部逸出，而含锌较低的粗颗粒物质则从旋流器的底部流出，达到分离锌的目的。然后分别过虑得到高锌泥和低锌泥两类物质，高锌泥用作深度提锌原料，而低锌泥则回用于烧结颗粒料生产工序，最终回用烧结。烧结具有脱除钾和钠元素的功能，脱除的这些钾钠主要以氯化钾和氯化钠的形式富集在烧结电除尘器的二、三电场内。碱金属盐类物质极易溶于水，因此可以采用水解方式脱除。高炉由于属于还原气氛，具有较强脱锌的能力，脱除的锌主要以蒸汽的形式吸附在细颗粒表面，并随高炉煤气除尘，而富集在二次除尘灰（泥）中。由于水力旋流能够将泥浆中的物质按照颗粒尺度进行分离，这样富集锌的细颗粒与含锌量小的粗颗粒就自动分离开，达到脱锌的目的。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明图4-22高含锌与高含钾钠的含铁尘泥脱锌、脱钾钠工艺流程高含锌与高含钾钠的含铁尘泥脱锌、脱钾钠工艺的技术关键在于：（1）泥浆浓度的控制；（2）旋流器操作参数的选取；（3）钢铁生产系统中钾钠盐含量和锌含量的平衡控制。4.6.4.2含铁尘泥的集中利用工艺1）机械强混返回烧结法机械强混工艺是将转炉湿法除尘后产生的易粘结、难于应用的转炉污泥处理加工成松散的、无扬尘的、便于加工的烧结混合料，采用火车、汽车、皮带等运输到烧结料仓。实际应用时可联合处理转炉污泥、轧钢油泥、除尘灰等含铁尘泥，其工艺流程如图4-23所示。该工艺投资省，见效快，但应限制原料矿和废钢中的有害元素的含量，定期检测尘泥中Pb、Zn、K、Na等有害元素含量，关注其富集程度。图4-23机械强混返回烧结工艺流程图2）多种尘泥均质化造粒回用烧结工艺该工艺是将来自钢铁生产各工序的含铁尘泥（包括除杂后可回收尘泥）按照组成特性进行分类，分别堆放于原料场，再经过混匀造粒后返回烧结工艺。多种含铁尘泥的均质化方式有两种：（1）综合原料场堆料混匀：在综合原料场进行自然晾晒、堆料混匀，然后以混匀矿进入烧结配料系统。工艺流程如图4-2456 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明所示。该方式对含铁尘泥的适应性好，但占地面积大，自然干燥时间长，晾晒过程中污染大，适用于种类复杂、成分波动较大的含铁尘泥。图4-24多种尘泥综合料场堆料混匀工艺流程图（2）混合输送与均质化系统：将分类堆放的尘泥从原料场取出，进行单独定量配料，配料后物料进行混合输送和均质化处理，再进过整粒系统得到均质化的烧结颗粒料产品，最后运往烧结厂循环利用。该方式取消了混匀堆料场，采用专用混合输送和均质化设备，适合于成分波动相对较小的含铁尘泥。图4-25为多种尘泥均质化造粒回用烧结工艺流程图[[]廖洪强、余广炜、包向军、时朝昆．钢铁冶金含铁尘泥高效循环利用技术思路与工艺集成[J]．资源利用：286-289]。图4-25多种尘泥均质化造粒回用烧结工艺流程图3）除尘灰综合利用工艺根据除尘灰的化学成分和物相组成，除尘灰可以分为高铁灰、高碳灰、高钙灰、高碱金属灰和OG泥五类。该工艺将高钙灰作为OG泥的消化剂，不足部分使用炼钢白灰筛下物，与OG泥充分混匀、消化后，产出粉末状消化料，然后与高铁灰及高碳灰按比例混匀，经圆盘造球机造球后供烧结配料使用。除尘灰综合利用工艺流程见图4-26。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明图4-26除尘灰综合利用技术工艺流程4.7环境保护4.7.1含铁尘泥对生态环境的污染4.7.1.1对大气的污染含铁尘泥粒度很细，风干后遇风而起，微细粒粉尘飘散于大气中，严重污染周围的环境。另外含铁尘泥中含有较多粒径小的低沸点碱金属，与空气接触时易与空气中的氧反应，产生自燃(氧化反应)，生成有害气体，从而造成对大气的污染。4.7.1.2对水资源的污染含铁尘泥中含有CN、S2-、As、Pb、Gd、Cr+6等有害元素，具有较大的化学毒性，如韶钢瓦斯泥的综合毒性系数评价表明，其综合毒性系数达到12.16，超过鉴别有害有毒物质规定的11.16倍，这些堆积物在雨水的作用下，往往会将有害成分浸人地下，造成对地下水的污染；位于长江流域的钢铁企业，常常将有些固体废弃物直接排入江河湖海之中。据1995年统计资料表明，武钢一年向长江排放瓦斯泥5万t，不仅造成了长江水域的污染，还会造成河道淤塞。4.7.1.3对土壤的污染冶金尘泥的堆放占用了大量土地，毁坏了农田和森林，而且所含有的有害成分会随着雨水渗人土壤，改变土壤成分，致使植物中的有害物质含量超标，如法国某冶金工厂附近的土壤中含铅、锌、铜的量分别达到正常土壤的5~43、6~48、3~232倍，其植物中含量为正常植物含量的80~260倍、26~800倍、30~50倍，这种植物必然危及人类健康。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明4.7.2环境保护要求钢铁企业含铁尘泥处置及回收利用技术的选择、设计、建设和运行管理应遵循《钢铁工业发展循环经济环境保护导则》（HJ/465）。钢铁企业含铁尘泥回收及利用的环境保护要求执行清洁生产（钢铁行业）系列标准（HJ/T189、HJ/T426、HJ/T427、HJ/T428），污染物防治执行钢铁行业污染物防治最佳技术导则（HJ/JSDZ00x-2009炼钢工艺、烧结及球团工艺、轧钢工艺）的要求。含铁尘泥的堆放处置应执行《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599)。对于无法实现企业内部资源化利用的含危险废物的含铁尘泥，应按照《中华人民共和国固体废物环境污染防治法》、《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597）、《危险废物填埋污染控制标准》(GB18598)进行合理处置。在委托具有资质的危险废物处置单位进行统一收集处置时，危险废物的收集、运输、贮存、处置应遵守《固体废物环境污染防治法》、《废弃危险化学品污染环境》以及《危险废物转移联单管理办法》等规章制度中的相关条例。钢铁企业含铁尘泥处置及回收利用的工业水污染物执行《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456)的规定。含铁尘泥处置及回收利用的工业炉单元执行《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078)，其他单元执行大气污染物符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297)的要求。噪声视企业所在功能区执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348)的规定。4.8评价指标和方法4.8.1评价指标钢铁企业含铁尘泥回收利用情况采用回收利用率R作为评价指标。4.8.2指标分级本规范依据含铁尘泥回收利用率共给出了钢铁企业含铁尘泥回收利用的三级评价指标。一级：含铁尘泥回收利用的国际先进水平；二级：含铁尘泥回收利用的国内先进水平；三级：含铁尘泥回收利用的国内基本水平。国际先进水平是对含铁尘泥回收利用的最高要求，基本水平是对钢铁企业含铁尘泥回收利用的基本要求。本规范的指标体系以钢铁生产各工艺过程的加权平均指标为评价依据，其他各项分类评价指标（原料准备、烧结、炼钢和轧钢）为参考指标，可作为钢铁企业内部管理指标，以反映钢铁企业工艺过程中含铁尘泥回收利用情况。钢铁企业不同工艺过程含铁尘泥评价指标如表4-3所示。表4-3含铁尘泥回收利用率的评价指标尘泥来源指标等级及回收利用率/%一级二级三级原料准备工序100959056 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明烧结与球团工艺1009590炼铁工艺1009590炼钢工艺1009590轧钢工艺1009590加权平均10095904.8.3回收利用率R的计算方法回收利用是指钢铁企业采用各种技术手段对含铁尘泥进行的各种合理有效的回收利用的技术路线和途径，包括企业内部回收利用和企业外部回收利用。回收利用率R是含铁尘泥回收利用量M占钢铁生产过程中含铁尘泥产生总量Mt的比率。它反映了钢铁企业在生产过程中对含铁尘泥回收利用的程度，是钢铁企业清洁生产重要的考核指标。（1）（2）（3）式中：R—回收利用率；M—回收利用的含铁尘泥量；M0—未回收利用的含铁尘泥量；Mt—含铁尘泥产生总量。5.标准实施的可行性分析（1）经济合理性本标准颁布后对推动钢铁企业提高含铁尘泥回收利用水平、清洁生产水平将有积极的促进作用，通过推动钢铁企业含铁尘泥处置、回收及利用技术的革新、节能、降耗、减污、增效，进一步改善环境质量，提高经济效益。（2）标准的可操作性本标准的提出是从清洁生产与环境保护的角度出发，立足于钢铁行业，以钢铁生产工艺为主线，规范了企业内部含铁尘泥处置、回收及利用的方法和工艺，并给出了定性和定量考核指标及体系，指标体系的确定参考了《钢铁产业发展政策》(2005年)、《产业结构调整指导目录》(2005年)、现行的钢铁行业清洁生产标准及国内钢铁行业实施成功的清洁生产技术和管理经验。因此，本标准在技术上是可行的。（3）对钢铁企业固废资源综合利用、节能、降耗、减污、增效的推动性本标准从不同角度针对钢铁生产流程涉及的主要生产工序提出了含铁尘泥处置、回收及56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明利用的基本要求要求，本标准所提出的含铁尘泥指标基准值、含铁尘泥处置与回收利用的工艺技术装备以及环保与清洁生产管理要求，均来自钢铁企业的生产实践，并被实践证明是行之有效的成功经验。本标准的出台必将推动钢铁企业提升钢铁企业含铁尘泥处置与回收利用工艺的技术装备水平、减少资源与能源消耗、减少污染物的产生与排放，促进资源综合利用与循环利用，改进和完善环保与清洁生产管理，提升钢铁企业清洁生产水平，促进钢铁企业的可持续发展。6标准实施的节能减排潜力分析（1）改进生产工艺技术装备本标准参照国家出台的《钢铁产业发展政策》、《产业结构调整指导目录》、现行的钢铁行业清洁生产标准、国内外钢铁行业生产工艺装备未来发展趋势，按照“钢铁生产工艺装备大型化、自动化、信息化、智能化、高效化、节能与环保”未来发展主要趋势，提出了适合我国钢铁行业的含铁尘泥处置、回收及利用的清洁生产技术路线、定量与定性指标内容，将有助于我国钢铁企业提升钢铁生产工艺技术装备水平，从钢铁生产硬件建设上为节能减排奠定了基础。（2）应用清洁生产技术本标准根据《钢铁产业发展政策》、《产业结构调整指导目录》、《清洁生产技术导向目录》对钢铁生产流程主要生产分工序的含铁尘泥的处置与回收利用均提出了应用相关清洁生产技术的要求，这些清洁生产技术已经被国内外钢铁企业生产实践证明是行之有效的技术，这些技术在钢铁企业推广普及后将会带来显著的节能减排效果，将有助于企业提高经济效益和环境效益。（3）完善企业清洁生产组织管理我国大多数钢铁企业实施清洁生产走的是生产工艺技术升级改造和技术进步的道路，并且也收到了资源综合利用、节能、降耗、减污、增效的效果，但忽视了运用管理手段来全面地、系统地对本企业钢铁生产过程资源与能源消耗、污染物的产生和排放进行有效地控制，大多数钢铁企业没有能够有效地建立起清洁生产领导机构和管理制度、清洁生产审核活动，需要政府推动，借助咨询机构来完成，而不能自主、自觉地开展清洁生产审核和能源审计活动。本标准特别提出了在钢铁企业含铁尘泥处置与回收利用的三级考核指标，并与清洁生产指标相适应，对促进钢铁企业逐步建立并形成清洁生产长效机制、开展清洁生产活动具有重要推动作用和意义。7标准实施建议本标准由各级人民政府工业和信息化行政主管部门负责监督实施。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明8附件附表1各种含铁尘泥的化学成分附表2欧盟烧结尘成分和质量含量范围附表3欧盟高炉煤气尘(尘泥)的成分和质量含量范围附表4欧盟转炉尘和尘块成分和质量含量范围附表5欧盟普通钢和合金钢尘成分和质量含量范围附表6欧盟轧钢屑和尘泥成分和质量含量范围附表7欧盟钢厂除尘块成分和质量含量范围附表8欧盟水力旋风除尘成分和质量含量范围附表9欧盟轧钢电除尘和渣成分和质量含量范围附表10国内典型钢铁厂含铁尘泥资源与利用问卷调查汇总与分析56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明附表1各种含铁尘泥的化学成分（%）序号一级分类二级分类TFeFeFeOFe3O4CaOMgOSiO2Al2O3P2O5TiO2MnONa2OK2OS总FCZnPb1原料场集尘除尘灰√×√×√√√√√○○√√√√√√2烧结机头除尘灰√×√×√√√√√○○√√√√√√3机尾除尘灰√×√×√√√√√○○√√√√√√4成品除尘灰√×√×√√√√√○○√√√√√√5原料除尘灰√×√×√√√√√○○√√√√√√6炼铁炉前除尘灰√×√×√√√√√○○√√√√√√7槽下除尘灰√×√×√√√√√○○√√√√√√8重力除尘灰√×√×√√√√√○○√√√√√√9高炉瓦斯灰√×√×√√√√√○○√√√√√√10高炉瓦斯泥√×√×√√√√√○○√√√√√√11炼钢转炉二次除尘灰√×√×√√√√√○○√√√√√√12混铁炉除尘灰√×√×√√√√√○○√√√√√√13转炉污泥√×√×√√√√√○○√√√√√√14电炉除尘灰√×√×√√√√√○○√√√√√√15轧钢轧机除尘灰√√√√×√√√√○○√√√√√√16轧钢铁皮√√√√×√√√√○○√√√√√√17轧钢污泥√√√√×√√√√○○√√√√√√注：打√项为强制性检测内容，打○为建议检测内容，打×为选择性检测项目。56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明附表2欧盟烧结尘成分和质量含量范围序号成分含量（%）1TFe35~562SiO20.6~83CaO1.2~144S总0.2~45Pb0.04~106Zn0.05~0.47C总1.5~10附表3欧盟高炉煤气尘(尘泥)的成分和质量含量范围序号成分尘（%）尘泥（%）1TFe20~3025~352C30~5025~403SiO24~125~84CaO4~84~65Al2O31~32~46Zn0.1~0.51~87Pb0.05~0.20.5~3附表4欧盟转炉尘和尘块成分和质量含量范围序号成分粗尘（%）细尘（%）尘块（%）1TFe50~7050~6530~502Fe50~7015~205~153FeO测不出测不出20~304CaO8~208~1012~175SiO2测不出测不出1~26Al2O3测不出测不出0.1~0.37MgO测不出测不出0.5~1.58Pb0.05~0.20.2~1.02~59Na2O测不出测不出0.5~0.710K2O测不出测不出0.8~2.511Cl测不出测不出0.5~2.056 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明附表5欧盟普通钢和合金钢尘成分和质量含量范围序号成分普通钢（%）合金钢（%）1TFe20~4025~352CaO4~105~153Zn15~400.5~1.54Pb0.5~50.3~15Cr总0.1~0.410~156Ni0.05~0.23~77Mo<0.11~28Cd0.02~0.2测不出附表6欧盟轧钢屑和尘泥成分和质量含量范围序号成分轧钢屑（%）轧钢尘泥（%）1TFe65~702FeO65~703Fe3O420~304油0.1~15~255挥发分2~1040~60附表7欧盟钢厂除尘块成分和质量含量范围序号成分含量（%）1TFe30~502FeO20~303Fe5~154SiO21~25Al2O30.1~36CaO12~177MgO0.5~1.58MnO1~29Pb2~510Zn17~3511Na2O0.5~0.712K2O0.8~2.513Cl0.5~256 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明附表8欧盟水力旋风除尘成分和质量含量范围序号成分入口（%）出口粗尘（%）细尘（%）1Fe25~4028~4618~302ZnO1.4~3.00.2~0.53~103PbO0.5~3.00.02~0.150.5~304C25~4028~4618~30附表9欧盟轧钢电除尘和渣成分和质量含量范围序号成分含量（%）电除尘水冷渣1Zn54~560.2~0.42Pb9~110.1~0.23S1.4~1.81.5~2.54Cl2~4—5FeO3~435~386Na2O2~2.50.3~0.57Cu—0.3~0.58C—5~109SiO2—35~3756 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明附表10国内典型钢铁厂含铁尘泥资源与利用问卷调查汇总与分析附表10-1汇总表（1）公司尘泥量处理量未处理量处理率尘泥按工艺产生分类（t/a)化学成分说明万t/a万t/a万t/a%烧结（球团）高炉炼钢轧钢南钢47.029146.89681.32399.7195008FeO:~10%;Fe2O3:~50%;CaO:10%;SiO2:7%;Al2O3:1.85;MgO:3.4;MnO:0.12由除尘系统收集烧结机机头、机尾、成品整粒、冷却筛分等处产生烟粉尘，主要成分为氧化铁、氧化钙和二氧化硅。82636FeO:5-10%;Fe2O3:0-40%;CaO:8-12%;SiO2:10-15%;Al2O3:5-7%;MgO:2-3%;S:0.4-0.5;FC:15-50%高炉煤气的净化采用重力除尘器和文氏管除尘器112473TFe:45%-60%转炉尘泥部分经提纯精选后，用于造球作为炼钢造渣剂和冷却剂，其余部分外销；电炉除尘灰全部外销生产氧化锌。80175TFe:60%-73%轧钢铁皮回用于炼钢系统，含铁尘泥返回烧结系统作为烧结配料循环利用莱钢88107811.36281400　　　TFe:20%-56%烧结机机头三电厂除尘灰经过分选处理后返回烧结利用，其他全部直接返回烧结利用　268900　　TFe:20%-56%部分高炉煤气干法除尘灰经过分选处理后返回烧结利用，其他全部直接返回烧结利用　　201100　TFe:45%-60%　　　　143800TFe:60%-73%其中8万t用于粉末冶金生产，其他用于烧结生产太钢60.960.90100125351　　　　　　165207　　　　　　90410　　混铁炉没有单独除尘设施　　　27212　尘指轧机除尘灰，泥指轧钢水处理沉淀泥重庆钢铁　　　　78299.28　　　　　　65850.18　　　　　　69242.78　　　　　3103　　56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明杭州钢铁26.8826.88010089295.73　　　TFe：49.93%CaO：10.56%MgO：3.4%SiO2：5.3%Al2O3：2.34%S：0.4%P：0.062%①未处理的尘泥以外卖形式处理②尘泥利用率指全部尘泥消化③无综合料场，化学成分未做　95656.96　　TFe：27.9%CaO：3.2%MgO：1.22%SiO2：5.57%Al2O3：2.54%S：0.34%P：0.036%　　83626.15　转炉泥：TFe：56.27%CaO：9.1%MgO：1.32%SiO2：1.24%Al2O3：0.27%S：0.159%P：0.07%　　　838.19Fe2O3，Fe3O4为主CaO，SiO2：少量柳钢　　　　200000　　　以铁元素为主，含部分碳元素　　234000　　以铁元素为主　　　157000　以铁元素为主　　　　90000以铁元素为主　首钢水城1　　　　　　　　　在系统内部循环使用，未计量　80000　　　重力除尘灰含C约25-35%，其余未检验　　90000　TFe：50-54%SiO2：2-5%CaO：8-10%成本波动，以上数据为所检测波动范围　　　　　外运，无统计数据首钢水城16.232516.2325010054136　　　主要为FeO和灰分粉尘未分部分统计，因除尘设备无水封或湿式除尘，为此未纳入尘泥统计（此表中尘泥，粉尘量为09年数据）　76813.379　　主要为FeO和灰分高炉瓦斯灰，粉尘用于烧结配料，高炉瓦斯泥处置（09年数据）　　55422.419　主要为FeO和灰分转炉污泥全利用于转炉冷料，粉尘处置（09年数据）　　　32747主要为FeO和灰泥轧钢尘泥是氧化铁皮全利用与烧结配料（09年数据）56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明广东韶关钢铁7.97.94.5100130274　　　TFe：50.76%SiO2：4.01%CaO：6.76%MgO：2.69%K2O：1.56%MnO：1.32%Pb：3.92%Al2O3：1.54%Zn：0.18%　　93627　　高炉瓦斯灰：TFe：30%Zn：9%FCad：16%SiO2：4.38%Al2O3：2.58%；重力除尘灰:TFe：34%Zn：2%FCad：25%SiO2：6.7%Al2O3：2.48%炉前除尘灰、槽下除尘灰高炉自行处理，高炉瓦斯灰重力除尘灰外销作炼锌原料.高炉干法除尘，无瓦斯泥产生　　71000　混铁除尘灰：TFe：56%SiO2：4.7%Al2O3：2.8%CaO：4.3%MgO：1.3%；转炉二次灰：TFe：27%SiO2：5.5%Al2O3：2.3%CaO：7.8%MgO：10%；转炉污泥：TFe：54%SiO2：2.3%Al2O3：1.1%CaO：10%MgO：3.6%电炉除尘灰：TFe：63%SiO2：6.5%Al2O3：0.9%CaO：0.2%MgO：5.5%Zn：2.2%转炉二次灰混铁炉除尘灰由三钢自行处理,电炉除尘灰外销作炼锌原料,转炉污泥压成饼后送烧结配矿　　　27000　　江阴兴澄特钢　　　　192900　　　　　　145000　　　　　　151450　　　　　　40000　轧钢主要是氧化铁皮河钢集团宣化钢铁70.08070.080246578　　　　　　254263　　　　　　126063　　　　　73877　轧钢污泥由产品及设备冷却水产生，包括氧化铁皮邯钢　　　　28650　　　TFe：38.29%SiO2：4.19%CaO：8.41%MgO：2.29%Al2O3：1.88%　　258176　　C：34.76%P：0.049%S：0.33%%TFe：30.43%SiO2：4.25%CaO：3.29%　　　214000　TFe：45.99%SiO2：3.14%CaO：17.85%%MgO：5.15%Al2O3：0.76%本单位无电炉　　　100324Fe2O3：97.6%SiO2：1.0%MnO：0.75%P2O5：0.01%SO3：0.085%MgO：0.052%Al2O3：0.21%　56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明马钢　　　　399000　　　Fe：40-45%几种除尘灰未分开，因此成分不好测　124000　　TFe：24.2%FeO：4.07%SiO2：8.94%CaO：2.98%以上成分为高炉瓦斯泥　　219937　TFe：50%CaO：16%Al2O3：0.5%SiO2：3.31%MgO：7.7%转炉污泥成分以干基计，成分有波动，转炉二次除尘灰少，成分不详　　　189960TFe：73.5%FeO：50.4%SiO2：0.4%MnO：0.44%轧钢污泥利用主要用于返回系统，做生产铁粉原料两种用途攀钢　　　　382900　　　Fe：45%　　430200　　炉前及槽下Fe50%，其余Fe24-30%　　　295920　FeO：40-50%CaO：20-30%SiO2：8-12%　　　　134800氧化铁皮　河钢承德　　　　248200　　　TFe：13.05-52.07%　　198000　　Fe：21.92%　　　172335.74　Fe：65%　　　　12345.6　　天铁冶金集团　　　　524789　　　　机头，机尾除尘灰产量根据烧结矿产量及相关系数计算，成品，原料除尘灰产量以除尘器进口风量及排风机风量计算　88768　　　　　　80029　　　　　　35501　　安钢　　　　235900　　　Fe：20%K2O：3-7%Na2O：0.8%　　143880　　重力降尘灰：Fe：34-40%高炉瓦斯泥：Fe：17-50%ZnO：1-4%　　　200000　Fe：50-60%CaO：2%SiO2：1%S：0.15%转炉污泥量包括转炉二次除尘灰56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明　　　11142Fe：25-40%　沙钢　　　　20360　　　　烧结除尘灰要用于烧结原料混料（再循环利用）　343200　　TFe：28-43%CaO：3.76-8.06%MgO：0.53-1.10%SiO2：5.56-10.40%Al2O3：1.25-5.04%K2O：0.06-1.13%NaO：0.22-0.52%P：0.049-0.093%Zn：0.122-6.85%S：0.111-1.231%　　　256030　TFe：28-50%CaO：3.24-8.67%MgO：1.3%SiO2：3.41%Al2O3：0.65%Na2O：0.60%S：0.332%　湖南华菱涟源钢铁25.226725.22670100172540　　　130m2烧结机头除尘灰(四电场平均值)：TFe：28.55%CaO：5.93%MgO：1.07%Al2O3：1.475%SiO2:3.79%Al2O3：6.27%Na2O：0.28%Pb：14.55%1、共有130m2、180m2、280m2、360m2四台烧结机；2、机头、机尾除尘灰、成品除尘灰、原料除尘灰闭路循环未取样分析。　90040　　炉前除尘灰:TFe：56-64%槽下除尘灰:TFe：50-52%重力除尘灰:TFe：29.28%C：33.18%Pb：0.217%Zn：0.868%瓦斯灰（布袋除尘灰）:TFe：20.66%C：26.21%Pb：1.63%Zn：8.26%高炉瓦斯泥:TFe：24.20%C：25.93%Pb：3.078%Zn：7.868%现有3200m3高炉1座,2200m3高炉1座,300m3级高炉2座,488m3高炉1座，其中2200m3高炉煤气净化采用湿法除尘。　　109100　1.混铁炉除尘灰TFe：62.70%S：0.237%P：0.048%CaO：0.48%MgO：0.36%Al2O3：0.83%SiO2：3.01%2.转炉二次除尘灰TFe：28.80%S：0.459%P：0.066%CaO：19.71%MgO：10.89%Al2O3：2.476%SiO2：5.493%3.转炉污泥TFe：51.17%S：0.177%P：0.076%CaO：12.42%MgO：1.11%Al2O3：0.86%SiO2：2.83%现有210吨转炉1座，炼钢烟气净化采用干法除尘；100吨转炉3座，炼钢烟气净化采用湿法除尘　　　323056 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明附表10-1汇总表（2）（续表）公司名称处理方式处理量(万t/a)返回工艺用途利用率除尘设备能力转底炉回转窑法压块其他(分选处理)烧结炼铁炼钢其他烧结原料炼铁冷却剂原料炼钢冷却剂原料其他%南钢√19.5√√99.2√8.3√√√100√11.3√√√100√8√√√√√100莱钢　　　√5√　　　√　　　1009282895万m3/年　　　√5√　　　√　　　8502064万m3/年　　　√0√　　　√　　　769655万m3/年　　　√　　　　　√　　　178657万m3/年太钢　　　√12.5351√　　　√　　　72.7410023516m3/h　　　√16.52√　　√√　　√4324470m3/h　　√√28.5021√　√　√　√　17315000m3/h　　　√2.7212√　　√√　　√990000m3/h重庆钢铁　　　　7.829928√　　√√　　　100　　　　√6.585√　　　√　　　　　　　√6.924278　　　√√　　　　　　　√0.31　　　√　　　√　杭州钢铁　　　√8.93√　　　√　　　100全部处理　　　√9.57√　　√√　　√全部处理　　　√8.36√　　√√　√　全部处理　　　√0.08　　　√　　　√全部处理柳钢　　　√20√　　√√　　√　　　　　√23.4√　　√√　　√　　　　√15.7√　　√√　　　　　　　√9√　　　√　　　　首钢水城1　　　　　　　　　√　　　　　　　　√　√　　　√　　　　　　　√　√　　√√　√　　　　　√　　　　√　　　　　56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明首钢水城　　　√5.4136√　　　√　　　72.74568万m3/h　　　√7.6813√　　　√　　　218.57万m3/h　　　√5.5422　　√　√　　√249.7万m3/h　　　√3.2747　　　√　　　√轧钢加热炉燃料为焦炉煤气，转炉煤气不需除尘设备广东韶关钢铁　　　√13.0274√　　　√　　　10025万吨/年　　　√　√　　√√　　√　　　　√　√　　√√　　√　　√√　　√　√　√　√　　江阴兴澄特钢　　　√19√　　　√　　　　　　　　√20√　　　√　　　　　　　√15√　　　√　　　　　　　√4√　　　√　　　　河钢集团宣化钢铁　　　　　√　　　√　　　1008450000m3/h　　　　　√　　　√　　　5830000m3/h　　　　　√　　　√　　　3600000m3/h　　　　　√　　　√　　　邯钢　　　√2.87√　　√√　　√　1155m3/h　　　√21.1√　　　√　　　4821000m3/h　　√√21.4√　　　√　√　900000m3/h　　√√10.0324√　√　√　√　10000m3/h马钢√　　√39.9√√　　√　　√　　√　　√12.4√√　　　　　　　　　　√21.99√　　　√　　　　　　　√18.996√　　√√　　√　攀钢　　　√37.9√　　　√　　　　40万t/a　　　　42.6√　　　√　　　45万/a　　　√29.29√　　　√　　　　　　√　13.32　　√　　　√　15万t/a56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明河钢承德　　　√24.83√　　　√　　　　1455.25万m3/h　　　√19.8√　　　√　　　920万m3/h　　　√17.23√　　　√　　　958万m3/h　　　√1.23　　　√√　　　无天铁冶金集团　　　√52.48√　　　√　　　100机头424.8万m3/h，机尾148.6万m3/h，成品55万m3/h，原料47.43万m3/h　　　√8.88√　　　√　　　炉前1743万m3/h，槽下131万m3/h　　　√8.0029√　　　√　　　一次除尘56万m3/h，二次除尘483万m3/h，混铁炉105万m3/h，转炉二次180万m3/h　　　　　　　√　　　√　30万m3/h安钢　　　　　√　　　√　　　　机头18万t/a；机尾8万t/a，成品5万t/a　　　　　√　　　√　　　炉前170万m3/h，槽下140万m3/h　　√√20√　√　√　√　　　　√　1.2√　　　√　　　　沙钢　　　　　√　　　√　　　　除尘设备有28台√　　　30√　　　√　　　电除尘8台，布袋除尘12台　　√　5√　　　√　√　布袋除尘器9台,满足生产需要湖南华菱涟源钢铁　　　√17.254√　　　√　　　100机头：620万m3/h，机尾：193.22万m3/h，成品：141.63万m3/h，原料系统：126.98万m3/h　　　√9.004√　　　√　　　共计830.98万m3/h,其中出铁场381.5万m3/h；槽下173.48万m3/h；重力除尘：138万m3/h；高炉煤气布袋除尘或湿法除尘：138万m3/h　　√√10.91√　√　√　√　共计491.12万m3/h，其中混铁炉191万m3/h；转炉一次除尘：38.12万m3/h；转炉二次除尘：262万m3/h　　　√0.323√　　　√　　　　56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明附表10-2国内典型钢铁企业含铁尘泥种类公司名称尘泥按工艺产生分类烧结（%)高炉（%)炼钢（%)轧钢（%)南钢41.4017.6124.0016.99莱钢31.4430.0422.4616.06太钢30.7140.4722.156.67重庆钢铁36.1730.4231.981.43杭州钢铁33.1435.5131.040.31柳钢29.3734.3623.0513.22首钢水城1047.0652.940首钢水城24.7135.0625.2914.94广东韶关钢铁40.4729.0822.068.39江阴兴澄特钢36.4427.3928.617.56河钢集团宣化钢铁35.1936.2817.9910.54邯钢4.7642.9535.6016.69马钢42.7713.2923.5820.36攀钢30.7834.5923.7910.84河钢承德39.3431.3827.321.96天铁冶金集团71.9812.1710.984.87安钢39.9224.3533.841.89沙钢3.2955.3941.320湖南华菱涟源钢铁46.0224.0229.100.8656 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明附表10-3国内典型钢铁企业各类含铁尘泥处理方式尘泥种类转底炉回转窑法压块其他(分选处理)未处理%%%%%烧结尘泥2.94/　/　73.5323.53高炉尘泥8.33/　/　7516.67炼钢尘泥/　/　13.8980.565.55轧钢尘泥/　2.9417.6561.7617.65附表10-4国内典型钢铁企业各类含铁尘泥返回工艺尘泥种类烧结炼铁炼钢其他未返回%%%%%烧结尘泥88.242.94　8.82/高炉尘泥86.112.78　11.11/炼钢尘泥69.44/　13.8916.57/轧钢尘泥41.18/　17.6535.295.88附表10-5国内典型钢铁企业各类含铁尘泥用途尘泥种类烧结原料炼铁冷却剂原料炼钢冷却剂原料其他未利用%%%%%烧结尘泥91.67　/　/8.33/　高炉尘泥83.33　/　/11.115.56炼钢尘泥75　/19.445.56/　轧钢尘泥56.25　/18.7525/　56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明附表10-5国内典型钢铁企业含铁尘泥所含化学成分公司名称尘泥按工艺产生分类化学成分烧结高炉炼钢轧钢南钢√　　　FeO:~10%;Fe2O3:~50%;CaO:10%;SiO2:7%;Al2O3:1.85;MgO:3.4;MnO:0.12　√　　FeO:5-10%;Fe2O3:0-40%;CaO:8-12%;SiO2:10-15%;Al2O3:5-7%;MgO:2-3%;S:0.4-0.5;FC:15-50%　　√　TFe:45%-60%　　　√TFe:60%-73%莱钢√　　　TFe:20%-56%　√　　TFe:20%-56%　　√　TFe:45%-60%　　　√TFe:60%-73%杭钢√　　　TFe：49.93%CaO:10.56%MgO:3.4%SiO2：5.3%Al2O3：2.34%S：0.4%P：0.062%　√　　TFe：27.9%CaO：3.2%MgO：1.22%SiO2：5.57%Al2O3：2.54%S:0.34%P:0.036%　　√　转炉泥：TFe：56.27%CaO：9.1%MgO：1.32%SiO2：1.24%Al2O3：0.27%S:0.159%P:0.07%　　　√Fe2O3,Fe3O4为主CaO，SiO2：少量柳钢√　　　以铁元素为主，含部分碳元素　√　　以铁元素为主　　√　以铁元素为主　　　√以铁元素为主首钢水城1　　√　TFe：50-54%SiO2：2-5%CaO：8-10%首钢水城√　　　主要为FeO和灰分　√　　主要为FeO和灰分　　√　主要为FeO和灰分　　　√主要为FeO和灰泥广东韶关钢铁√　　　TFe：50.76%SiO2：4.01%CaO：6.76%MgO：2.69%K2O：1.56%MnO：1.32%Pb：3.92%Al2O3：1.54%Zn：0.18%　√　　高炉瓦斯灰：TFe：30%Zn：9%Fcad：16%SiO2：4.38%Al2O3：2.58%;重力除尘灰:TFe：34%Zn：2%Fcad：25%SiO2：6.7%Al2O3：2.48%　　√　混铁除尘灰：TFe：56%SiO2：4.7%Al2O3：2.8%CaO：4.3%MgO：1.3%.转炉二次灰：TFe：27%SiO2：5.5%Al2O3：2.3%CaO：7.8%MgO：10%.转炉污泥：TFe：54%SiO2：2.3%Al2O3：1.1%CaO：10%MgO：3.6%.电炉除尘灰：TFe：63%SiO2：6.5%Al2O3：0.9%CaO：0.2%MgO：5.5%Zn：2.2%.56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明邯钢√　　　TFe:38.29%SiO2:4.19%CaO:8.41%MgO:2.29%Al2O3:1.88%　√　　C:34.76%P:0.049%S:0.33%TFe:30.43%SiO2:4.25%CaO:3.29%　　√　TFe:45.99%SiO2:3.14%CaO:17.85%MgO:5.15%Al2O3:0.76%　　　√Fe2O3:97.6%SiO2:1.0%MnO:0.75%P2O5:0.01%SO3:0.085%MgO:0.052%Al2O3:0.21%马钢√　　　Fe:40-45%　√　　TFe:24.2%FeO:4.07%SiO2:8.94%CaO:2.98%　　√　TFe:50%CaO:16%Al2O3:0.5%SiO2:3.31%MgO:7.7%　　　√TFe:73.5%FeO:50.4%SiO2:0.4%MnO:0.44%攀钢√　　　Fe:45%　√　　炉前及槽下Fe50%，其余Fe24-30%　　√　FeO:40-50%CaO:20-30%SiO2:8-12%　　　√氧化铁皮河钢承德√　　　TFe：13.05-52.07%　√　　TFe:21.92%　　√　TFe:65%安钢√　　　Fe:20%K2O:3-7%Na2O:0.8%　√　　重力降尘灰：TFe:34-40%高炉瓦斯泥：TFe:17-50%ZnO:1-4%　　√　Fe:50-60%CaO:2%SiO2:1%S:0.15%　　　√Fe:25-40%沙钢　　√　　TFe：28-43%CaO:3.76-8.06%MgO:0.53-1.10%SiO2:5.56-10.40%Al2O3:1.25-5.04%K2O:0.06-1.13%NaO:0.22-0.52%P:0.049-0.093%Zn:0.122-6.85%S:0.111-1.231%　　√　TFe:28-50%CaO:3.24-8.67%MgO:1.3%SiO2:3.41%Al2O3:0.65%Na2O:0.60%S:0.332%湖南华菱涟源钢铁√　　　130m2烧结机头除尘灰(四电场平均值)：TFe:28.55%CaO:5.93%MgO:1.07%Al2O3:1.475%SiO2:3.79%K2O:6.27%Na2O:0.28%Pb:14.55%　√　　炉前除尘灰:TFe:56-64%槽下除尘灰:TFe:50-52%重力除尘灰:TFe:29.28%C:33.18%Pb:0.217%Zn:0.868%瓦斯灰（布袋除尘灰）:TFe:20.66%C:26.21%Pb:1.63%Zn:8.26%高炉瓦斯泥:TFe:24.20%C:25.93%Pb:3.078%Zn:7.868%　　√　1.混铁炉除尘灰TFe:62.70%S:0.237%P:0.048%CaO:0.48%MgO:0.36%Al2O3:0.83%SiO2:3.01%2.转炉二次除尘灰TFe:28.80%S:0.459%P:0.066%CaO:19.71%MgO:10.89%Al2O3:2.476%SiO2:5.493%3.转炉污泥TFe:51.17%S:0.177%P:0.076%CaO:12.42%MgO:1.11%Al2O3:0.86%SiO2:2.83%　　　√1.冷轧污泥TFe:50%2.热轧,棒材污泥TFe:62-66%56 《钢铁工业含铁尘泥回收及利用技术规范》编制说明参考文献56'