【摘要】：鋅是一種對于國民經(jīng)濟(jì)非常重要的金屬,在鍍鋅防腐領(lǐng)域消費量占鋅消費總量的50%以上,并逐年增加。由于回收的廢鋼多用于電弧爐冶煉,故用于鋼材鍍鋅防腐方面的鋅會隨著鋼材回收利用而富集到電爐煙塵中。電爐煙塵是一種含鋅量非常豐富的重要資源,其物相組成主要是ZnO、ZnFe_2O_4、Fe_3O_4,化學(xué)成分主要是ZnO,回收電爐煙塵中的鋅對于鋅的回收利用是非常有意義的。但電爐煙塵中一般含有大量的F、Cl等元素,對于鋅的回收是非常不利的,若要回收利用電爐煙塵中的鋅,就要處理其中的F、Cl元素。本研究利用氟、氯化合物的低熔沸點的特性,在高溫條件下焙燒電爐煙塵,除去其中的F、Cl;利用單質(zhì)金屬鋅的低沸點,在高溫還原條件下將氧化鋅還原成金屬鋅單質(zhì),使其揮發(fā),從而分離出電爐煙塵中的鋅。本文研究火法處理電爐煙塵,采用兩步焙燒,脫除氟、氯、鋅。一次焙燒電爐煙塵除去其中的氟、氯等易揮發(fā)性物質(zhì),然后在焙燒產(chǎn)物中加碳進(jìn)行二次焙燒還原脫鋅。研究了焙燒溫度、保溫時間對電爐煙塵除氟、氯的影響,還原溫度、還原時間、碳氧比對電爐煙塵脫鋅的影響。并采用激光粒度分析儀、X-射線熒光分析儀、X-射線衍射分析儀以及掃描電子顯微鏡等測試了電爐煙塵的基本性質(zhì)。本實驗所使用的電爐煙塵粒徑多在61μm以下,其氧化鋅含量達(dá)到50%以上,物相組成主要是ZnO、ZnFe_2O_4、MgFe_2O_4、Fe_3O_4,其由許多小球狀顆粒凝具成團(tuán),表面分布著絮狀物質(zhì)。研究表明,在空氣下,電爐煙塵焙燒除氟氯的最佳條件是焙燒溫度1050℃、保溫時間120min,脫氟率達(dá)到98.6%,氯脫除率達(dá)到89.7%;經(jīng)過焙燒的電爐煙塵,加碳二次焙燒得到高純度的六邊纖鋅礦結(jié)構(gòu)的氧化鋅,最佳工藝條件是還原溫度1250℃、還原時間120min、碳氧比1.2:1,鋅脫除率達(dá)89.1%。在1050℃以下,電爐煙塵經(jīng)一次焙燒后,通過XRD測試析不同焙燒溫度和不同保溫時間下電爐煙塵的物相組成,在其測試結(jié)果中未發(fā)現(xiàn)電爐煙塵的物相組成隨焙燒溫度和保溫時間改變而改變,表明電爐煙塵中的氧化鋅等含量很高,其氟氯等化合物的揮發(fā)在其XRD圖譜中未表現(xiàn)出來。在1050℃以下,電爐煙塵經(jīng)一次焙燒后,通過掃描電子顯微鏡觀察分析不同焙燒溫度和不同保溫時間下電爐煙塵的微觀形貌知,在焙燒溫度相同的情況下,延長保溫時間會使電爐煙塵中的小顆粒黏連、堆積形成大顆粒,單位面積內(nèi),大顆粒間的空隙會增大,小顆粒減少。且堆積成的大顆粒會隨著保溫時間的延長而更密集。
【圖文】：

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文過程中鋅會揮發(fā)，以氧化鋅、鐵酸鋅等形式富集15 年時，全球鋅二次資源產(chǎn)量 572×104t，利用率產(chǎn)生量 200×104t，占含鋅廢料總量的 35%，，是再，我國八、九十年代使用的鍍鋅鋼材（工業(yè)上鍍 年）進(jìn)入報廢期，廢鋼材在煉鋼原材料中的比例[7]�；厥绽秒姞t煙灰中的鋅，是鋅資源利用的

圖 1.2 威爾茲法流程圖[8]1-儲料槽；2-球磨機(jī)；3-圓盤造球機(jī)；4-球團(tuán)干燥機(jī)；5-轉(zhuǎn)底爐；6-球團(tuán)冷卻機(jī)；7-金屬化球團(tuán)倉；8-鍋爐或熱交換器；9-布袋除塵器圖 1.3 轉(zhuǎn)底爐的生產(chǎn)流程圖[4]原氣化[4]110-111是川崎制鐵開發(fā)的小型豎爐處理煙塵工藝，它是段風(fēng)口式焦炭填充型熔融還原爐來從煙塵中回收有價金屬的 Zn 的熔融還原爐如圖 1.4[4]所示。將焦炭和造渣劑一起從爐頂，電爐煙塵干燥粉碎后經(jīng)噴粉罐從上風(fēng)口噴入爐膛，經(jīng)破碎
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TF813;X701

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本文編號：2704244