关键词：含锌粉尘;生物污泥;自还原反应;金属化率;锌脱除率;资源化利用
摘 要：钢铁尘泥是钢铁冶炼过程中产生的主要固体废弃物之一，如果直接堆放或排放，必然会造成环境污染，且尘泥中的有价元素也没有得到有效利用，因此对其进行资源化利用已成为钢铁厂面临的严重问题。火法工艺在钢铁尘泥的处理工艺中应用最广泛，在火法处理工艺的基础上，提出利用生物污泥中的碳代替煤粉/焦粉作为还原剂对钢铁含锌粉尘进行还原处理的新思路。在模拟转底炉的条件下进行了高温还原试验，选取质量比、反应温度和反应时间3个因素为主要影响因素，研究了尘泥含碳团块中铁氧化物和锌氧化物的高温自还原规律。采用XRD、SEM、GC/MS和XRF等手段对反应前后团块矿物组成、微观形貌、元素分布和化学成分等方面进行深入分析。研究结果表明，尘泥含碳团块的金属化率和锌脱除率随着生物污泥所占质量比的增大和反应温度的升高而增大。随着反应时间的延长，尘泥含碳团块的金属化率和锌脱除率先增加，20 min后趋于稳定。当电炉灰和生物污泥的质量比为1∶0.69、反应温度为1 300℃、反应时间为20 min时，尘泥含碳团块的金属化率可达98.48%,锌脱除率可达98.95%。这说明利用生物污泥还原钢铁含锌粉尘，可以实现有价元素锌的回收，还原后得到的金属化团块可返回到钢铁生产流程中，实现钢铁尘泥中铁元素的资源化利用。
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