【摘 要】
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伴随钢铁企业生产排放出大量含锌粉尘,世界各国对含锌粉尘的处理也愈加重视。这些产生于冶炼过程中的含锌粉尘,对于钢铁企业来说是一种难以处理和难高效利用的二次资源。含锌粉尘中含有大量的碳、铁、锌等有价元素。随着碳减排政策的推行,低碳排放、清洁生产开始成为现代钢铁冶炼趋势。本文以高炉布袋除尘灰和瓦斯灰两种含锌粉尘为原料,对其进行了系统的物理化学性质检测分析,以及热态性能和工艺矿物学分析。同时对H2和CO还
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伴随钢铁企业生产排放出大量含锌粉尘,世界各国对含锌粉尘的处理也愈加重视。这些产生于冶炼过程中的含锌粉尘,对于钢铁企业来说是一种难以处理和难高效利用的二次资源。含锌粉尘中含有大量的碳、铁、锌等有价元素。随着碳减排政策的推行,低碳排放、清洁生产开始成为现代钢铁冶炼趋势。本文以高炉布袋除尘灰和瓦斯灰两种含锌粉尘为原料,对其进行了系统的物理化学性质检测分析,以及热态性能和工艺矿物学分析。同时对H2和CO还原处理含锌粉尘中的锌进行了热力学分析。论文研究结果如下所述:（1）高炉布袋除尘灰和瓦斯灰的全铁含量分别为9.25%和56%;碳含量分别为28%和18.1%;锌含量分别为11.1%和6.38%。高炉布袋除尘灰和瓦斯灰中锌主要以ZnFe2O4和ZnO的形式存在,含锌粉尘均在1000℃以上开始剧烈失重。（2）在反应时间为50min、反应温度为1100℃、反应富氢气氛条件为N2:H2:CO=7:2:1条件下,高炉布袋除尘灰的金属化率达到88.5%、脱锌率为97.1%,瓦斯灰的金属化率达到84.6%、脱锌率为96.9%。实验结束后,收集到粉状产物主要组成为ZnO、PbO及PbZn2。（3）高炉布袋除尘灰和瓦斯灰分别为高碳含锌粉尘和中碳含锌粉尘,在不添加外配碳的条件下,高炉布袋除尘灰和瓦斯灰自有碳还原的金属化率和脱锌率与温度成正比例相关,但其金属化率和脱锌率的波动相对较大。相同温度下高炉布袋除尘灰的金属化率及脱锌率比瓦斯灰高,且随着温度变化高炉布袋除尘灰的金属化率和脱锌率波动幅度也大于瓦斯灰。（4）反应时间50min,反应温度1100℃、N2:H2:CO=7:2:1富氢还原气氛条件下,含锌粉尘的金属化率和脱锌率最优。由于还原过程中打开含锌粉尘的分子通道,通道体积不变时,H2浓度大于CO浓度,为cH2=VH2/2 mol/L＞cco=VCO/28mol/L,还原反应在H2和CO混合还原气氛条件下进行,即N2:H2:CO=7:2:1还原气氛条件,还原反应为H2和CO共同控制,促进还原反应进行。
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