烧结机头除尘灰特性及资源化利用进展

烧结工序粉尘主要有机头除尘灰、机尾除尘灰、环冷除尘灰、筛分除尘灰和燃破除尘灰等等，烧结工序每吨烧结矿粉产生量为20-40kg、排放量约为1.02kg，粉尘排放量占钢铁企业总排放量的40%左右。通过对从烧结各工序的粉尘排放量测试发现，烧结机头除尘灰总量约占烧结除尘灰的1/3,，其中PM10的质量分数较高，采用模糊评判评价烧结工序各个烟尘排放点，烧结机头除尘灰由于含硫、重金属等综合评价系数大，是烧结工序最重要的排放源。烧结粉尘合理利用是烧结及钢铁企业绿色发展的重要内容。此次主要讨论了烧结机头除尘灰的物性特点，并对其循环利用方面的研究和应用情况进行了总结，为其经济合理利用提供参考。

烧结机头除尘灰特性

烧结机头烟气温度变化大，为80-180℃，烟气含湿量大，水分在8-12%，并含有腐蚀性气体和有毒气体，烟气夹带粉尘多，烧结机头除尘灰普遍采用的集尘方式为电除尘，通过设置多个电场对烧结除尘灰进行逐级捕集。烧结机头除尘灰的成分主要取决于所用铁矿粉，不同烧结厂机头除尘灰成分差异明显。

利用现状

烧结机机头除尘灰由于成分受烧结原燃料影响大，具有粒度细、疏水性强、碱金属含量高等特点，目前采用的利用方式主要有直接回收烧结、治理后回用烧结，制备球团、肥料等方式，针对部分电除尘灰个别高价值元素含量高的特电，研究开发了相应的元素提取工艺。

直接回用烧结

将烧结机头除尘灰作为原料直接混入烧结混合料是多数钢厂采用的方式，具有操作简单、处理成本低等特点，但是由于除尘灰易被再次吸入除尘器，难以稳定连续配加等问题会影响烧结配料过程的稳定性，造成烧结混匀料水分波动，同时除尘灰的润湿性差影响造粒效果，对烧结矿质量稳定造成影响。

烧结厂一般采取配入量限制、部分回用、多种除尘灰混合等方式，开发了气力成分均匀技术，除尘灰气力输送后经涡流匀化器统一集中进行二次匀化后排入到配料灰仓中，再通过高精度连续流配料器实现精准配用，稳定烧结配料。

制粒后回用烧结

将除尘灰预制粒后回用烧结是提高除尘灰利用效果的一种方式，可避免直接回用烧结造成配料不准，制粒性差等负面影响，通常需要加入石灰类的粘结剂，以提高制粒效果。烧结料配入6-8%的除尘灰球可以改善料层透气性，稳定水碳，增加烧结矿产量，并改善质量。首钢曾将烧结点除尘灰等混合灰配入添加剂，利用造球盘进行制粒，制粒后的除尘灰球配入混合料后能够提高烧结料层透气性、烧结机利用系数和成品率均有提高。采用生石灰作为粘结剂，将烧结电除尘灰除尘灰等7个炼铁过程中产生除灰分作为原料，建设粉尘造粒工艺，通过强力混合、润磨合造球工艺后输送到烧结治理后皮带进行烧结。

制备球团

回用烧结虽然能解决除尘灰的利用问题，但是仍会造成烧结矿中碱金属富集、篦条糊堵等现象，同时烧结矿中锌含量升高会危害高炉的寿命和产量，部分烧结厂机头除尘灰中较高的锌含量也是限制其循环利用的重要因素。

火法还原目前是国内外钢铁企业比较流行和较为任何的含锌含铁尘泥处理方法，能有效实现含锌球团的脱锌，同时还能实现对钾、钠和铅的脱除，采用此种方法可有效解决烧结机头除尘灰利用过程中的碱金属及铅、锌等重金属富集的问题。火法还原主要的处理为回转窑法和转底炉法，国内外主要用于高炉灰、转炉灰等高锌粉尘的处理，辅助处理烧结机头除尘灰，但是回转窑法存在于低锌粉尘窑壁结圈的问题，转底炉法存在投资高、能耗和生产成本高、作业率低等问题，均未得到广泛实施。

展望

针对烧结机头除尘灰，目前研究开发了多种利用方法，没有一种完全适用于所有钢厂的合理经济的再利用工艺，于是认为可从源头控制和末端治理两方面着手解决烧结机头除尘灰的利用问题。

从源头抓起减少烧结机头除尘灰的产生及有害元素的含量是控制其产恒量、降低处理难度和成本的有效手段，烧结配料方面可以通过优化原料结构，减少高有害因素的矿石用量以降低烧结机头除尘灰的有害元素含量。工艺方面推荐采用烟气循环工艺直接降低烧结机头烟气中的粉尘含量。目前，烟气循环工艺再国内外均得到了一定应用，通过将部分烟气循环到烧结料面，可直接减少烟气量，从而实现粉尘和污染物的减排。

末端治理方面，各钢厂所用原料、烧结装备工艺条件不同，烧结机头除尘灰有害元素也有明显的差异，所以应根据自身特点采用合理方式实现资源化处理，建议总的低成本治理思路为：首先通过烟气循环工艺实现粉尘见谅，其次根据各自除尘灰成分特点，通过优化原料结构降低超出回用标准的有害元素含量，采用部分或全部回用烧结的方式，对于有害元素超标无法回用的企业，可采取销售至集中处理企业生产肥料等高附加值产品。在分离有害元素后实现回用，对于无法采用上述方式的烧结厂，则需配建合适的有害元素分离工艺，如氯化钾提取工艺、回转窑工艺、转底炉工艺，以实现烧结除尘灰资源化合理利用。

结论

烧结机头除尘灰产量法、粒度细，成分中含有大量的铁氧化去可回收利用，但也含有过多的氯化物、氯化物的形式存在碱金属、重金属等。

当前中国烧结机头除尘灰的利用方式有直接返回烧结利用、与多种除尘灰制粒后回用烧结、脱锌制备金属化球团分离有害元素制备高附加值产品后回用烧结等。

烟气循环技术能够实现烧结机头除尘灰及其他污染物大量减排，未来烧结除尘灰总的低成本处理思路应为先进烟气循环减量化，再根据各钢厂实际情况采用回用烧结或分离有害元素后再利用的方式。