作者简介：郭玉华（１９８０一），男，博士，从事固体废气物资源资源化利用方向研究。
万方数据
２０１４年第ｌ期
郭玉华等
烧结除尘灰资源化利用新进展
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随烟气排出。 （２）烧结机尾除尘灰：烧结机上烧成的烧结 矿在卸矿、破碎、冷却过程中产生的粉尘，经过 除尘系统收集获得。 （３）环境除尘灰：包括冷却机尾部卸矿时产 生的粉尘，烧结矿进入筛分系统筛分过程中产 生的粉尘，以及烧结返矿运输过程中产生的粉
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４未来展望
当前，国内烧结除尘灰绝大部分还是返回烧 结利用，由于其固有的弊端，其中的有害元素没有 路径排出，必将对烧结矿质量，进而对高炉炼铁造 成负面影响。因而，未来逐步采取专门的处理工 艺进行无害化处理，将是烧结除尘灰资源化利用 的发展方向，主要集中在以下几个方面： （１）对烧结除尘灰分类处理。从表ｌ可看 出，不同除尘点的烧结除尘灰所含成分有很大
ｂｅ ｓｅｐａｍｔｉｎｇ Ｋ，Ｐｂ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔｓ
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烧
结
球
团
第３９卷第ｌ期
２．５％，自给率不足６０％¨Ｊ，有研究者提出，采用 烧结除尘灰制备氯化钾肥料的研究思路，并进 行了一系列实验研究。首先使用水对烧结除尘 灰浸出，浸出液经过沉降分离后加入硫化钠、 ＳＤＤ或Ｎａ：ＣＯ，去除溶液中的重金属离子，净化 后的溶液通过蒸发、分步结晶得到纯度超过 ９０％的氯化钾，结晶后的母液循环利用作为浸 出溶剂。由于氯化钾易溶于水，采用烧结除尘 灰制备氯化钾工艺流程简单，设备投资规模小， 能耗少，无废水、废气排放，产品能够弥补我国 钾资源紧缺的现状，因此具有良好的发展前 景一叫１｜。但由于烧结除尘灰中重金属离子含量 较高，用其制备氯化钾肥料存在的主要问题是， 如果残留铅、铜等重金属过高，达不到农业用钾 肥的标准，就只能作为生产钾肥的原料；另一方 面，氯化钾易溶于水，在中性或盐碱土壤中易形 成氯化钙，氯化钙在多雨地区、多雨季节或灌溉 条件下易流失而导致土壤板结，造成土壤逐步 酸化，因此氯化钾肥的施用也存在限制。 ３．２．２制备硫酸钾肥、复合肥 相对而言，硫酸钾肥比氯化钾肥有更高的 使用价值，因此一些研究者在分析研究烧结机 头除尘灰基本组成与化学性质的基础上，提出 了利用其中的钾元素生产制备硫酸钾的工艺。 由于烧结机头除尘灰中的钾是以氯化钾的形式 存在，因此，首先通过水洗对烧结除尘灰脱钾， 钾液经ＮＨ。ＨＣＯ，除杂后，加入（ＮＨ。）：ＳＯ。进行 复分解反应获得Ｋ：ｓＯ。，溶液再经两级蒸发浓 缩、结晶后，可分别制得工业级硫酸钾、农用硫 酸钾和（Ｋ，ＮＨ。）Ｃｌ农用复合肥等产品。另外， 在浸出分离后的浓缩液中加入甲酰胺，能够显 著提高钾盐的收得率，并降低硫酸钾的结晶温 度，减少结晶蒸发量，从而降低能耗。甲酰胺还 可以回收利用，因此消耗并不高¨２’１３ Ｊ。 实验表明，采用烧结机头除尘灰制备农用硫 酸钾和（Ｋ，ＮＨ。）ＳＯ。＋（Ｋ，ＮＨ。）Ｃｌ混合结晶等产 品在工艺上是可行的，除尘灰中钾元素的脱除率 和钾资源的回收利用率均在９２％以上，所制得的 硫酸钾产品质量可以达到ＧＢ２０４０６—２００６标准 中农用硫酸钾合格指标要求。并且，还可进一步
表ｌ烧结除尘灰的化学成分（％）
图１
烧结厂除尘点示意图
３
３．１
烧结除尘灰资源化利用方式
烧结除尘灰中铁的利用 由于烧结除尘灰相对于烧结矿产生量不
除尘灰直接返回烧结配料循环利用的方式 简单，铁利用率高，但存在的问题是有害元素循 环富集。如表ｌ中机头三电场除尘灰，铁含量 低，有害元素含量高，返回烧结循环利用，导致 其中的碱金属、重金属等有害元素无法离开烧 结工序，造成循环富集，以致烧结矿中有害元素 含量过高，进入高炉后造成一系列危害。因此， 有厂家对烧结除尘灰的处理方式进行了改进， 采用浮选一重选工艺将烧结除尘灰中的铁氧化 物选出来，然后再返回烧结或球团工序，有害元
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２０１４．０１．０１５
Ｎｅｗ ｐｒＯｇｒｅｓｓ ｉｎ
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ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
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尘。
以上三种粉尘中，机头除尘灰是烧结粉尘 的主要来源。 ２．２烧结除尘灰的成分
我国钢铁工业规模庞大，不同钢铁厂烧结 配料不同，产生的烧结除尘灰成分也不尽相同， 但基本类似旧一ｊ。如表１所示，三项主要除尘灰 中，机头除尘灰从一电场到三电场全铁含量逐 渐降低，有害元素Ｐｂ、Ｋ、Ｎａ的含量则逐渐增加， 尤其是二电场和三电场除尘灰中Ｋ含量非常 高。目前，国内烧结机头大部分以电除尘为主， 电场数量从３个到５个不等，但电场除尘灰中 Ｋ、Ｎａ等有害元素含量的规律是越往后越高。 烧结机尾除尘灰与环境除尘灰中有害杂质含量 较少，全铁含量较高。研究表明，烧结机头除尘 灰中的Ｋ、Ｎａ多以ＫＣｌ、Ｎａｃｌ的形式存在Ｈ１；此 外，很多厂家的烧结除尘灰（尤其是机头除尘 灰）中还含有Ｃｕ、Ｐｂ等元素。
素则富集到尾矿中用作建筑材料＂１。 ３．２制备肥料 ３．２．１制备氯化钾 鉴于烧结除尘灰（尤其是机头除尘灰）中钾
大，而且含铁量较高，因此长期以来主要是返回 烧结配料，回收利用其中的铁。不过，由于烧结 除尘灰（尤其是机头除尘灰）粒度较小，且产生 过程经过了高温焙烧，表面疏水性强，表面能很 低，难于制粒，进入混合机后很难与其他原料混 合均匀，在当前国内大量采用“小球团烧结工 艺”的预处理中，产生了很大的负面效应：如烧
头除尘灰（尤其是末端电场除尘灰）应分离提取其中的Ｋ、Ｐｂ等元素，制备高附加值产品；而机尾和环境
除尘灰宜返回烧结利用其中的铁。 关键词：烧结除尘灰；资源化利用；钾肥；一氧化铅 中图分类号：ｘ７；‘ｒＦ０４６．４ ｄｏｉ：１０．１３４０３／ｊ ｓｊｑＬ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００一８７６４（２０１４）Ｏｌ一００５６—０４
ｓｉｎｔ耐ｎｇ
ｄｕｓｔ；ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；ｌｅａｄ ｍｏｎｏｘｉｄｅ
１
前言
我国钢铁生产以高炉一转炉长流程为主，
为今后烧结系统清洁生产发展提供借鉴和参
考。
烧结矿约占高炉炉料的７０％～７５％，而烧结过 程中粉尘的产生量约占烧结矿总量的１％～
ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
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万方数据
２０１４年第１期
郭玉华等烧结除尘灰资源化利用新进展
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差异，因此其处理方式也应有所不同。对于含 铁较高，有害元素较少的烧结机尾除尘灰、环境 除尘灰甚至机头一电场除尘灰，应本着利用其 中铁的目的，直接返回烧结配料或经磁选分离 后返回烧结配料使用。 （２）对于烧结机头含有害元素较高的除尘 灰，则应根据各企业的产生量建设适当规模的 工艺装备提取其中的钾、铅等有价元素，一方面 消除其对钢铁冶炼过程的危害，另一方面可获 得一定的经济效益，实现无害化、资源化处理。

ＳｉＩＩｔｅｍ嚷柚ｄ
ＰｅＵｅｔｉｚｉｎｇ
第３９卷第ｌ期 加１４年２月
烧结除尘灰资源化利用新进展
郭玉华１…，马忠民１，王东锋１，卜素维１，周永平１
（１．安阳钢铁集团有限责任公司能源环保管理部，河南安阳４５５００４； ２．钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室，北京 ｌＯ００８１）
摘要：介绍了烧结除尘灰的来源、成分、分类，以及目前对烧结除尘灰（尤其是机头除尘灰）的资源化利 用方式。综合分析认为：未来烧结除尘灰的资源化利用应以分类处理为主，对于有害元素含量较高的机
结矿产生“花脸”、夹生；除尘灰引起“二次扬尘”
影响作业环境；除尘器效率降低，固体燃耗、电 耗、重油消耗上升等。为了改变这种状况，国内 一些企业开发出了先将烧结除尘灰造球，然后 再返回烧结使用的方法，取得了一定效益‘５’６。。
含量较高，而我国又是一个钾资源匮乏的国家， 经济储量仅为８００万ｔ（Ｋ：Ｏ），约占世界储量的