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成果简介： 

钢铁冶金尘泥是钢铁工业生产过程中产生的固体废弃物，它不仅体量庞大，还含有大量可回收利用的铁、碳、锌等元素，是宝贵的有价资源。含锌尘泥占总粉尘量的 30%左右，钢铁企业普遍采用的烧结法等处理工艺不太适用于此类粉尘，因为会增加高炉锌负荷，使高炉生产顺行受阻。含锌尘泥较为常见的处理方法是回转窑和转底炉工艺。回转窑生产比较粗放，转底炉工艺因为可靠性更高和易于操作维护的优点更适用于钢铁企业发展。

转底炉工艺是近 30 年发展起来的直接还原工艺，能有效处理各类钢铁粉尘，又能为优质钢的冶炼提供高质量的海绵铁原料，现已日趋成熟并显现出一定的工业潜力。该技术起源于加拿大国际镍公司，后来在美国的米德雷克斯公司得到发展，命名为 Fastmet 工艺。日本新日铁从美国引进转底炉工艺，经过进一步改进，使该技术获得了更大的进步。我国最早研究转底炉技术的是北京科技大学。20 世 纪 90 年代，北科大首先在舞阳建立起转底炉热模型，试验获得成功；1996 年北科大与鞍山市科委合作，建成一座工业试验规模的转底炉，试验取得良好结果；

2001 年北科大与山西翼城明亮钢铁公司合作建成年产 7 万吨金属化球团矿的转底炉，后续改进后达到正常生产水平；2007 年北科大与莱钢合作建成了年处理粉尘 30 万吨的大型转底炉，并投入生产。通过这些年的生产实验，获得了丰富的经验与技术积累转底炉工艺主要过程包括配料制团、直接还原、烟气处理及粉尘回收和成品处理 5 个主干单元。即将含锌、铁尘泥、含炭粉、黏结剂等混合造球形成含碳生球团（不适合造球的原料采用压球机压成块），生球经干燥后均匀布置在转底炉中，所铺料层厚度为 1～3 个球团高度。随着炉膛的旋转，炉底带动球团的旋转方向与气体流动方向相反，在 1250～1350℃下，10～20min 时间内球团直接还原，得到直接还原铁，直接还原铁经处理后可返回钢铁厂冶炼。球团中的锌、铅等氧化物被还原并成金属蒸气随烟气一起排出转底炉。烟气经冷却系统时，锌蒸气遇空气又重新氧化成为细小的氧化锌颗粒。锌颗粒与烟尘进入收尘器中，可得到质量分数 40%～70%的粗氧化锌烟尘。

转底炉工艺的优势在于处理效率高，脱锌率较高，能处理不同种类的尘泥，对能源要求不是很高，可以直接用钢铁厂的副产煤气作为热源，能够很好地回收含铁尘泥中的铁、锌等金属。