神霧節(jié)能攻克固廢利用世界性難題
沙鋼轉(zhuǎn)底爐處理鐵、鋅塵泥技術(shù)達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平
2017年09月08日 9:25 6448次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)冶金報(bào) 分類: 鉛鋅資訊 作者: 夏杰生
“由神霧節(jié)能江蘇省冶金設(shè)計(jì)院(以下簡(jiǎn)稱神霧江蘇院)總承包建設(shè)的‘沙鋼30萬(wàn)噸/年固體廢棄物綜合處理、資源循環(huán)利用項(xiàng)目’實(shí)現(xiàn)了鐵、鋅塵泥資源的有效循環(huán)回收,投產(chǎn)2年后即收回全部投資,2014年~2016年新增產(chǎn)值8.8億元,實(shí)現(xiàn)利稅3.97億元,對(duì)我國(guó)資源綜合利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)意義重大。該項(xiàng)目應(yīng)用的蓄熱式轉(zhuǎn)底爐直接還原清潔冶煉技術(shù)(SRF)及裝備達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,建議在同類冶煉企業(yè)中推廣應(yīng)用。”這是8月2日在由中國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會(huì)主持并于沙鋼召開的該項(xiàng)目成果鑒定會(huì)上,以中國(guó)工程院院士金涌為首的專家評(píng)審委員會(huì)做出的評(píng)價(jià)。
該項(xiàng)目自2012年投產(chǎn)以來(lái),已探索出一套清潔生產(chǎn)、深化資源綜合利用、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的新模式,總投資約2.56億元。截至目前,該項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)全固廢處理回收,且連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)超過(guò)5年,并實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)底爐裝、出料機(jī)和轉(zhuǎn)底爐爐底機(jī)械等關(guān)鍵核心設(shè)備的完全自主設(shè)計(jì)、制造,打破了國(guó)外技術(shù)壟斷。
沙鋼第一副總裁劉儉指出,沙鋼與神霧江蘇院合作建成的這條技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量高、能耗低的轉(zhuǎn)底爐處理含鐵、鋅塵泥生產(chǎn)線,每年可生產(chǎn)金屬化球團(tuán)20萬(wàn)噸、氧化鋅7000噸,其中金屬化球團(tuán)全部用于煉鋼原料。該生產(chǎn)線是目前全球最大的處理含鐵、鋅塵泥轉(zhuǎn)底爐的生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)了含鐵、鋅塵泥資源的循環(huán)回收利用,為我國(guó)鋼鐵行業(yè)中含鐵、鋅塵泥資源化利用起到了示范借鑒作用。
金涌認(rèn)為,該項(xiàng)目使用低熱值煤氣,通過(guò)蓄熱式燃燒技術(shù),提高了爐內(nèi)燃燒溫度,有效提高了球團(tuán)金屬化率;通過(guò)爐內(nèi)氣流和溫度場(chǎng)的特殊設(shè)計(jì),使得爐溫均勻,無(wú)氣流擾動(dòng),降低了球團(tuán)粉化率和揚(yáng)塵,提高了鋅粉回收率和品位,技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)。
原中國(guó)金屬學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)王天義表示,目前,日本、美國(guó)轉(zhuǎn)底爐處理塵泥的規(guī)模每年只有10萬(wàn)噸~15萬(wàn)噸,而沙鋼和神霧合建的這一項(xiàng)目年處理規(guī)模達(dá)到30萬(wàn)噸,且作業(yè)率超過(guò)92%,攻克了鋼鐵行業(yè)含鐵、鋅粉塵難以利用的世界性難題。
神霧科技集團(tuán)董事長(zhǎng)吳道洪指出,如何處理并利用冶煉渣、冶金塵泥等固體廢物,是長(zhǎng)期困擾鋼鐵行業(yè)的環(huán)保難題之一。以我國(guó)現(xiàn)有的鋼鐵生產(chǎn)技術(shù),每生產(chǎn)1噸鋼將伴生80千克~120千克的冶金塵泥,每年產(chǎn)生約8000萬(wàn)噸冶金塵泥,其中含有大量的鋅、鐵等元素。如果不能對(duì)其加以循環(huán)回收利用,不僅會(huì)污染環(huán)境,還會(huì)造成資源浪費(fèi)。神霧江蘇院與沙鋼合作研發(fā)的蓄熱式轉(zhuǎn)底爐直接還原清潔冶煉技術(shù),是國(guó)家“十二五”攻關(guān)重點(diǎn)支撐項(xiàng)目課題,從工藝路線上對(duì)現(xiàn)有的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行了顛覆性變革,破解了鋼鐵冶煉能耗高、污染大、經(jīng)濟(jì)性差、資源利用率低等行業(yè)痛點(diǎn),將引領(lǐng)全球鋼鐵行業(yè)技術(shù)和工藝路線的變革。
專家評(píng)審委員會(huì)認(rèn)為,該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了核心轉(zhuǎn)底爐設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化和大型化,是我國(guó)冶金固廢處理領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破。目前,該成果獲授權(quán)發(fā)明專利4項(xiàng)、實(shí)用新型專利8項(xiàng)。
該生產(chǎn)線投產(chǎn)后,可獲得平均金屬化率為85%的球團(tuán),鋅平均脫除率達(dá)95%,獲得副產(chǎn)品氧化鋅粉的平均品位大于60%,鋅元素回收率平均達(dá)95%;每噸金屬化球團(tuán)的能耗較低,為203.11標(biāo)準(zhǔn)煤(電力折算系數(shù)為0.1229),節(jié)能27%以上。
【短評(píng)】
愿一花引來(lái)百花開
《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出,要“大力推動(dòng)大宗固體廢棄物和尾礦綜合利用。”工信部《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃(2016年~2020年)》中提到:“……大力推進(jìn)工業(yè)固體廢物綜合利用,以高值化、規(guī)模化、集約化利用為重點(diǎn),圍繞尾礦、冶煉渣、冶金塵泥、赤泥等工業(yè)固體廢物,推廣一批先進(jìn)適用技術(shù)裝備,打造完整的工業(yè)固體廢物綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈。”由此可見,對(duì)鋼鐵含鐵、鋅塵泥等固廢開展循環(huán)回收利用研究意義重大。
在目前的含鐵、鋅塵泥主要處理工藝中,直接還原法不僅能夠循環(huán)利用塵泥中的碳,還能有效回收鐵、鋅等有價(jià)金屬,處理效果較好。相比回轉(zhuǎn)窯和隧道窯直接還原工藝,轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝能耗更低、污染更小、生產(chǎn)出的產(chǎn)品附加值更高,且對(duì)鐵、鋅等有價(jià)元素回收率更高。因此,該工藝成為處理含鐵、鋅塵泥的最佳選擇之一。近年來(lái),轉(zhuǎn)底爐直接還原法以其流程簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢(shì)得到國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域?qū)<业钠毡殛P(guān)注。但是,從國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐處理粉塵的研發(fā)現(xiàn)狀看,仍有以下幾條關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題亟待解決:
一是研究轉(zhuǎn)底爐含鋅粉塵的形成機(jī)理,研發(fā)氧化鋅粉高效回收技術(shù),并配備相關(guān)設(shè)備。
二是解決含鐵、鋅塵泥直接還原處理過(guò)程中得到的含鋅粉塵中鋅品位低、鋅回收率低的技術(shù)難題。
三是需要進(jìn)一步研發(fā)轉(zhuǎn)底爐處理含鐵、鋅塵泥的成套工藝和設(shè)備大型化技術(shù)。
四是目前鋼鐵企業(yè)對(duì)含鐵、鋅塵泥原料預(yù)處理配料成型技術(shù)研究不足。
五是解決采用低熱值燃?xì)庾鳛槿剂系闹苯舆€原轉(zhuǎn)底爐燃燒系統(tǒng)的控制問(wèn)題。
沙鋼和神霧江蘇院針對(duì)以上技術(shù)難題開展的研究和取得的成果,為我國(guó)鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)含鐵、鋅塵泥資源循環(huán)利用起到了示范作用,愿一花引來(lái)百花開。相信隨著該項(xiàng)技術(shù)成果的成功應(yīng)用,更多鋼鐵行業(yè)固廢處理項(xiàng)目會(huì)持續(xù)落地,促進(jìn)我國(guó)冶金固廢綜合利用水平提升,從而推動(dòng)鋼鐵行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展邁上新臺(tái)階。
責(zé)任編輯:付宇
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