真空碳热还原含锌粉尘制备锌热力学模拟研究
4页1、真空碳热复原含锌粉尘制备锌热力学模拟研究简要:摘 要:采用FactSage7.2软件模拟研究真空碳热复原高炉、电炉和转底炉粉尘在不同温度、配碳量条件下的热力学行为,分析了不同条件下锌的挥发率。结果说明:以高炉粉尘为实验原料,升高实摘 要:采用FactSage7.2软件模拟研究真空碳热复原高炉、电炉和转底炉粉尘在不同温度、配碳量条件下的热力学行为,分析了不同条件下锌的挥发率。结果说明:以高炉粉尘为实验原料,升高实验温度和增加配碳量有利于粉尘的复原和锌的挥发,在温度为700 、配碳量为14%条件下锌被完全复原并挥发;以电炉粉尘为实验原料,升高温度和增加配碳量有利于复原的进行,在温度为600 、配碳量为12%时,锌的挥发率到达最大;以转底炉粉尘为实验原料,在压强为1 Pa、配碳量为14%时,复原温度为500 ,粉尘中锌被完全复原并挥发,继续升高温度至650 时,少量Zn与S反响生成ZnS,导致锌挥发率降低,继续升高温度会将ZnS重新复原。关键词:含锌粉尘;真空碳热复原;热力学;FactSage7.2随着国内钢铁产业开展,其产量也逐年增加。据国家统计局数据显示1,仅2022年国内生铁和粗钢产量
2、分别为88 752万t和105 300万t。但随之产生的还有大量的各种含锌粉尘,由于处理技术不完善,大量粉尘堆积在钢铁厂内,不仅占用大量空间,在雨水作用下,大量重金属会随着雨水一起浸入到土壤中,对环境造成破坏。粉尘虽然是钢铁厂污染源之一,但根据之前的研究,粉尘成分比拟复杂,也含有大量Zn、Fe等有价金属2-4,假设能以高效、低耗的手段对其中的有价金属进行提取,粉尘也会是一种重要的二次资源5。目前,粉尘处理技术主要有:固化法、火法、湿法和火法-湿法联合法6-7。固化法8-10是将粉尘与粘结剂均匀混合并固化后进行填埋,此法操作简单,且价格低廉,但粉尘中有价元素得不到回收,在雨水长期冲刷下,也会有局部重金属浸出并污染环境。火法工艺11-12是将粉尘与复原剂(如焦炭)混合均匀并压块,在高温环境中进行复原,Zn等低沸点金属会挥发并被收集,此法有较好的回收效果,但也存在前期投入大、能耗高、产品纯度不高等缺点。湿法工艺13-14是利用酸、碱等溶液对粉尘中元素进行浸出,此法在低温环境中进行,能耗低,但存在流程长、浸出率低、对设备腐蚀严重等缺点。火法-湿法联合法15-16是在火法和湿法根底上开发,可对粉
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