中国钢铁新闻网  金属锌是活性较强的有色金属，比重71.4ｔ/ｍ³，熔点419.47℃，沸点907℃。比较容易从共生矿或含氧化锌的混合物中分离出来，自然界的锌在铁矿石中主要以红锌矿(ＺｎＯ)和闪锌矿(ＺｎＳ)形式存在。

    炼铁除尘灰的氧化锌源自于铁矿石。烧结矿中主要为铁酸锌[ＺｎＯ·Ｆｅ₂Ｏ₃或(ＺｎＦｅ)Ｏ·Ｆｅ₂Ｏ₃]，入炉后很快还原成Ｚｎ。还原的锌很快挥发，也会在炉内产生循环，Ｚｎ挥发到上部又重新氧化成ＺｎＯ，它部分被煤气带走，部分随炉料下降循环。渗入炉衬的Ｚｎ蒸气在炉衬中冷却下来，并氧化成ＺｎＯ，体积膨胀破坏炉墙。聚集在内壁和上升管的ＺｎＯ还能生成炉瘤，给高炉生产带来不利影响，所以要严格控制入炉Ｚｎ。特钢除尘灰源自于废钢，其含铁量比炼铁除尘灰还要高，炼铁、特钢除尘灰本是可以回收利用的，就是因为含Ｚｎ量较高，除尘灰参与烧结配料后造成高炉上部结瘤，长期没有有效利用。

    因此需探讨一个除尘灰提炼回收氧化锌的方案，把除尘灰资源有效地利用起来。下面分析此方案的可行性。

    氧化锌提炼回收分析

    1　氧化锌提炼回收工艺

    国内外氧化锌生产工艺目前还是以直接法和间接法为主，直接法氧化锌工艺以含氧化锌的原料经氧化还原直接产出氧化锌产品。该法受原料限制，质量不高，但可以使资源得到有效利用。

    采用直接法平炉工艺流程是：在除尘灰中配入无烟煤粉、粘结剂、石灰→搅和→烘干→入炉燃烧，发生氧化还原反应→产生锌蒸汽→氧化室氧化分离→冷却→收尘室混合烟气分离→低度氧化锌产品和炉渣。

    生产工艺全流程负压，无废水排放，废气达标排放。

    除尘灰经氧化还原产出低度氧化锌产品，经过提炼回收氧化锌的除尘灰用于高炉，可大大减轻锌害、避免炉身上部及上升管结瘤。

    氧化锌回收率70%～80%，产品含氧化锌是60%～80%。用平炉提炼回收氧化锌后的渣是大块渣，需破碎成小的块状渣。经过提炼锌后的渣类似于烧结矿，比较致密，含Ｆｅ比例比除尘灰有所升高，在30%～50%之间。有害杂质减少，可作为低品位矿供高炉使用。

    2　苏钢除尘灰资源

    苏钢特钢除尘灰中的锌来自于废钢，除尘灰都是总包外卖，目前除尘灰产出量约20ｋｇ/ｔ钢左右，按特钢年产65万ｔ钢估算，一年除尘灰产出量13000ｔ。

    炼铁除尘灰的锌来自于矿石，除尘灰曾经回收一段时间直接给烧结使用，现在也是总包外卖。炼铁除尘灰产出量约25ｋｇ/ｔ铁，氧化锌有回收价值的布袋除尘灰约占40%左右，按年产70万ｔ铁估算，一年布袋除尘灰产出量7000ｔ。目前有回收价值的除尘灰有20000ｔ。

    随着苏钢技改项目的实施，特钢年产将达100万ｔ钢。按除尘灰产出量20ｋｇ/ｔ钢估算，一年除尘灰产出量20000ｔ。氧化锌有回收价值的炼铁、特钢除尘灰将有27000ｔ。

    苏钢除尘灰成分如表1所示。

    表1　除尘灰成分/%
   

	ｗ(Ｆｅ)	ｗ(ＳｉＯ2)	ｗ(ＣａＯ)	ｗ(ＭｇＯ)	ｗ(Ｃ)	ｗ(Ｓ)	ｗ(ＭｎＯ)	ｗ(Ａｌ2Ｏ3)	ｗ(Ｚｎ)
特钢除尘灰	32.34	3.5	6.6	15.06	3.99	0.251	2.09	4.13	20.1
炼铁布袋除尘灰	25.52	5.42	5.18	1.68	41.88	0.353	微量	3.28	8.47

    目前有回收价值的20000ｔ除尘灰中含氧化锌3160ｔ(13000×20%+7000×8%=3160)。氧化锌按75%收得率，可提炼回收2370ｔ低度氧化锌。炉渣按除尘灰60%估算，有12000ｔ含Ｆｅ30%～50%炉渣回收直接给高炉作原料使用。

    不久，有回收价值的除尘灰有27000ｔ。只是电炉除尘灰因热装铁水增加，含氧化锌会有所下降，若氧化锌按15%估算，高炉布袋除尘灰仍按8%估算，氧化锌75%的收得率可提炼回收2670ｔ氧化锌。炉渣按除尘灰的60%估算，有16200ｔ含Ｆｅ30%～50%炉渣回收直接给高炉作原料使用。

 
    低度氧化锌市场前景好。利用炼铁、特钢除尘灰提炼回收氧化锌后的渣实际上是含Ｆｅ40%～50%低品位自熔性烧结矿，可直接给高炉作为原料使用，不需要象以前那样，除尘灰参与烧结原料。而且去除了大部分对高炉冶炼有害的锌、钾、钠等元素，炼铁、特钢除尘灰资源得以有效利用。因此本方案的实施，对苏钢这样的冶金企业发展循环经济有利。