硫酸锌厂家
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公 示

2021-05-11 08:55:58

项目联系人:王志刚

联系电话:18931519977


一、项目名称:烟气磁化熔融炉处理钢铁尘泥及有价元素回收技术装备

二、提名单位:唐山市科学技术局

三、申报奖种:科技进步奖

四、奖励等级志愿:□仅一等    □二等及以上     ☑三等及以上。

五、项目简介:

所属科学技术领域:217环境保护组—610环境科学技术—环境工程学

主要技术内容及创新点:

钢铁厂含铁尘泥作为一种大宗冶金固废,不仅产生量大,也较难处理,尤其是含碱金属高、含锌高的尘泥更加难以处理。根据国家统计局2021年2月28日发布《2020年国民经济和社会发展统计公报》显示,2020年我国粗钢产量为10.65亿吨,钢铁尘泥总量一般为粗钢产量的8~12%,以10%计算,全国钢铁行业产生钢铁尘泥约1亿吨。钢铁厂含铁尘泥尘泥的资源化、无害化、零排放,对钢铁企业发展循环经济,实现清洁生产具有积极意义。

我公司烟气磁化熔融炉处理钢铁尘泥及有价元素回收技术装备项目,是以钢铁行业烧结、炼铁、炼钢和轧制工序含锌、铁尘泥等固体废物为原料,通过热熔造块和熔融炉高温还原工艺回收尘泥中的铁、锌、钾、钠、银等有价金属元素,再经湿法(分离、纯化)得到相应有价元素的最终高价值产品。主要产品为再生生铁、硫酸锌、氯化钾、氯化钠、再生金/银/锌原料、硅酸盐渣及熔融炉法氧化锌粉。

创新点1:实现对冶金固废的一步多元素开发提取利用

冶金固废中含有大量铁、锌、钾、钠、金、银、铟等有价元素,但普通工艺在提取过程中很难做到一步开发提取利用,本技术装备采用一体化技术,集成了有价元素的提取工艺,在一个工艺流程中实现了多种有价元素的一步提取:在热造块环节对含银钾灰进行收集和分离提取氯化钾、氯化钠,在熔融炉熔融冶炼环节中提取再生生铁、硫酸锌,在炉渣排出环节中采用湿法技术回收金银铟等有价元素,最终得到再生生铁、硫酸锌、氯化钾、氯化钠、铅混合精矿、锌银混合精矿、锌铟混合精矿、硅酸盐渣等产品的一步提取,真正意义上实现了钢铁固废中铁、锌、钾、钠、银、金、铟等多种有价金属元素的回收利用。

创新点 2:实现炉外废料循环,有效解决高炉因固废配料引起的炉况运行不顺的问题

 普通高炉在钢铁固废循环配料和冶炼过程中经常出现炉体运行不顺的情 况,本技术装备工艺首次采用了体外循环工艺,使固废原料不再进入高炉,可有效解决高炉生产过程中因钢铁固废循环配料-冶炼引起的炉况运行不顺的问题,还可降低高炉冶炼焦比,提高高炉寿命 2 年以上,促进高炉稳定顺行,显著提高钢铁生产的经济效益,是一种为钢铁固废处理量身打造的创新工艺。

创新点 3:原料涵盖范围广,单体处理规模大

 本技术装备突破了原有工艺的处理范围,传统的钢铁固废处理工艺大多只能处理高锌高铁物料,且有二次尾渣产生,存在污染隐患,而本公司自主研发的利用固废中的各有价元素的气化温度不同,经火法(热造块工序高温热熔、熔融炉工序高温熔解)将固废中的有价元素富集分离,富集分离出来的有价元素经湿法(分离、纯化)得到相应有价元素的最终高价值产品。且该技术设备单体处理能力大,以鹤兴公司建成的钢铁固废综合利用项目为例,单体设备年处理冶金固废 50 万吨,已稳定运行 22 个月。经过该技术装备处理后提取的再生生铁、硫酸锌、氯化钾等产品符合国家标准或企业标准。

创新点 4:创新性地设计出钢铁固废综合利用的闭环处置模式,无二次污染。

 本工艺技术利用固废本身的碳热源及低品位焦炭进行固废处理,避免了不必要的耗能。熔融炉磁化分离富集阶段产生煤气, 一部分用于熔融炉、热造块生产使用,同时利用产生的煤气进行发电、烟气余热转换成蒸汽用于提纯,生产用水循环利用率≥97.6%。消耗一次焦丁就可实现多种有价金属元素有效利用。热造块、熔融炉工序中回收的环境除尘用于原料配比。提取剩余物返回工艺体系重新富集分离处理。对比钢铁尘泥其他处理方式,实现了钢铁固废综合利用的闭环处置,具有一定减碳效果,且无二次污染。

创新点5:创新性提出磁力分离出锌灰中的锌元素的方法

 本技术通过进料口将锌灰导入粉碎机内,粉碎机将锌灰粉碎后导入集锌室中,锌灰进入粉碎机后受力变形但重量不会改变,掉落到集锌室底端,通过排锌口排出,杂质和氧化锌由于性质的不同受力被粉碎成很细的微粉被一抽风机抽走排入分离装置,电源正极板和负极板配合形成一个磁场对经过的氧化锌进行磁化,磁铁板再将磁化的氧化锌吸附住,氧化锌磁性消失后落到分离室底端,再通过出料口排出,第二抽风机将分离室内的杂质抽送到除尘装置内,杂质经固定框固定的除尘布袋过滤落下,再将干净空气通过排气口排出。因此磁力锌灰分离装置克服现有技术弊端,能够通过磁力分离出氧化锌,更便于收集氧化锌。

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应用情况及应用效果,经济及社会效益情况:

该技术装备主要应用于处理钢铁行业烧结、炼铁、炼钢和轧制工序含铁锌尘泥等固体废物,唐山鹤兴废料综合利用科技有限公司,2018年6月达产,目前具备年处理 100 万吨冶金固废能力,项目已安全有效运行35个月。

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社会效益

根据实际生产情况计算,采用该技术装备后,钢铁固废综合利用率达到95%以上,铁、锌、钾、钠、金、银等元素回收率达到98%以上,生产用水循环利用率达到97.6%以上。且每年可节约 5 万吨焦炭,节约固废占地 150 亩,节约矿石开采169万吨、减少土地破坏30亩,节水4012万吨/年。生产过程产生的废气自主发电,可节省电力10296×104kWh,节约标准煤12653tce。生产环节采用密闭综合循环利用,有效消减二氧化硫排放480吨/年。

六、主要完成单位及创新推广贡献:

1、唐山鹤兴废料综合利用科技有限公司

该项目由鹤兴科技自主研发,于卢龙宏赫产学研基地进行小规模初试成功,2015年在唐山市古冶区建成年处理100万吨钢铁固废“京津冀及周边地区工业资源综合利用产业协同发展示范工程(2016年)”,结合中南大学完善后期有价金属提纯工艺,最终形成“火法+湿法”处理钢铁尘泥资源化利用工艺新体系。该工艺项目是为钢铁企业处理钢铁固废量身打造的,实现了钢铁固废高炉体外循环,一次耗能、全元素利用、无二次固废产生,彻底解决钢铁固废处理难这一世界性难题。

鹤兴技术装备通过了部级成果鉴定,被鉴评为“该项目技术难度大,创新显著,为我国钢铁厂固废及有价元素回收技术发展具有重大促进作用,项目总体技术已达国内领先水平,关键技术已达到国际先进水平”。已列入国家工信部、科技部、生态环境部“国家鼓励发展的重大环保装备目录(2020年)”、河北省生态环境厅组织“河北省重点低碳技术目录”。 

2、卢龙宏赫废料综合利用有限公司

卢龙宏赫作为该项目的产学研基地,联合北京科技大学合作研发“国家自然科学基金委员会”的《国家绿色重点项目》“高温火法在冶金固废中提取有价元素新工艺”。历经四年艰苦研发,建成投产的一条冶金废料资源化处理生产线,年可处理钢铁冶金废料30万吨。可回收铁、锌、钾、钠等有价元素,将炉渣用于建材领域。对钢铁厂粉尘集中处理,解决钢铁厂资源利用问题,实现资源的综合利用,有利于发展循环经济,降低生产成本,优化产业结构,

宏赫技术装备已列入国家工信部“工业资源综合利用先进适用技术装备目录(2017年)”。

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九、完成人合作关系说明及完成人合作关系情况汇总表:


完成人合作关系说明

项目完成人1王俊英,2朱国辉,3王铁明,4王志刚,5王健,7宋昌顺,8王锦程,9甄守才,均为唐山鹤兴废料综合利用科技有限公司员工,项目完成人6董福权、10龚海超为卢龙宏赫废料综合利用有限公司(产学研基地)员工。上述人员为烟气磁化熔融炉处理钢铁尘泥及有价元素回收技术装备项目研究团队的核心成员。

项目完成人王俊英,作为该项目的第1完成人,主持了项目的调研、立项、方案讨论、实施、试验、总结、成果转化、鉴定、市场化运用的全过程。并对项目研究、实施、成果转化进行指导。对该项目的工作进展情况、处理方案、试验结果以及经济效益,起了决定性的作用。

项目完成人朱国辉,作为该项目的技术总工,参与了项目调研、立项、方案讨论、试验、归纳、总结、检索、鉴定的全过程。在整个项目研究、实施、成果转化的过程中,进行工艺技术方案比选,采集、整理数据,归纳、总结。对该项目的研究成功起到了关键性的作用。

项目完成人王铁明,作为该项目的市场营销的负责人,参与了项目调研、立项、方案讨论、试验、归纳、总结、检 索、鉴定的全过程。在项目研究、成果转化、经济效益把控等过程中,进行市场营销方案比选,采集、整理数据,归纳、总结。对该项目的研究成功起到了重要的作用。

项目完成人王志刚,作为该项目的专业技术人员,参与了项目立项、方案讨论、试验、归纳、总结、检索、鉴定的全过程。项目研究、实施、成果转化的过程中,进行检验技术实施方案比选,采集、整理实验数据,归纳、总结检化验方法。对该项目的研究成功起到了重要的作用。

项目完成人王健,作为该项目的专业技术人员,参与了项目立项、方案讨论、试验、归纳、总结、检索、鉴定的全过程。项目研究、实施、成果转化的过程中,进行技术实施方案比选,采集、整理数据,归纳、总结工艺方法。对该项目的研究成功起到了重要的作用。

项目完成人董福权,作为该项目的卢龙宏赫研发基地工艺部分的生产实施负责人,参与了项目调研、立项、方案讨论、试验、归纳、总结、检索、鉴定的全过程。在项目研究、实施、成果转化的过程中,进行工艺部分方案比选,采集、整理数据,归纳、总结工艺方法。对该项目的研究成功起到了重要的作用。

项目完成人宋昌顺,作为该项目的成果转化火法熔炼工艺部分的生产实施负责人,参与了项目调研、立项、方案讨 论、试验、归纳、总结、检索、鉴定的全过程。在项目研究、实施、成果转化的过程中,进行火法熔炼工艺部分方案比选,采集、整理数据,归纳、总结工艺方法。对该项目的研究成功起到了重要的作用。

项目完成人王锦程,作为该项目的成果转化湿法提纯工艺部分的生产实施负责人,参与了项目调研、立项、方案讨 论、试验、归纳、总结、检索、鉴定的全过程。在项目研究、实施、成果转化的过程中,进行湿法提纯工艺部分方案比选,采集、整理数据,归纳、总结工艺方法。对该项目的研究成功起到了重要的作用。

项目完成人甄守才,作为该项目的设备管理人员,参与了项目方案讨论、试验、归纳、总结、检索、鉴定等全过程。项目研究、实施、成果转化的过程中,认真进行关键设备方案比选,采集、整理数据,归纳、总结。对该项目的研究成功起到了重要的作用。

项目完成人龚海超,作为该项目的卢龙宏赫研发基地设备管理人员,参与了项目方案讨论、试验、归纳、总结、检索、鉴定等全过程。项目研究、实施、成果转化的过程中,认真进行关键设备方案比选,采集、整理数据,归纳、总结。对该项目的研究成功起到了重要的作用。

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十、完成人承诺书

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