神雾转底炉处理钢铁厂粉尘及有色冶金渣研发及应用实践课件

二二一一 四四 年年 十十 一一 月月 六六 日日神雾转底炉处理钢铁厂粉尘与神雾转底炉处理钢铁厂粉尘与有色冶金渣研发与应用实践有色冶金渣研发与应用实践二一四年十一月六日神雾转底炉处理钢铁厂粉尘与有色冶金渣研发1主主 要要 内内 容容1 1神雾科研基地转底炉简介2 2神雾转底炉处理钢铁厂粉尘3 3神雾转底炉处理有色冶金渣主 要 内 容1神雾科研基地转底炉简介2神雾转底炉处理钢铁厂2技术背景技术背景2013年我国年我国进口口铁矿石达石达8.2亿吨，吨，铁矿石石对外依存度高达外依存度高达60%。2013年我国粗年我国粗钢产量达量达7.79亿吨，占世吨，占世界粗界粗钢总产量的量的48.5%。对进口铁矿石的过度依赖，导致炼铁成本居高不下，钢企全线亏损，严重影对进口铁矿石的过度依赖，导致炼铁成本居高不下，钢企全线亏损，严重影响钢铁工业原料安全和健康发展。响钢铁工业原料安全和健康发展。技术背景2013年我国进口铁矿石达8.2亿吨，铁矿石对外依存3含Fe、Ni、Zn、V、Ti等元素红土镍矿钒钛磁铁矿高磷矿低品位赤铁矿铁矿资源的特点：铁矿资源的特点：低、贫、细、杂低、贫、细、杂v我国铁矿石资源利用现状技术背景技术背景冶金粉冶金粉尘年年产量量8000万吨，尚无高效利用万吨，尚无高效利用方式。方式。高炉渣利用率高炉渣利用率70%，钢渣利用率渣利用率25%。有色金属冶有色金属冶炼渣利用率低于渣利用率低于10%。冶金工业亟需实现冶金工业亟需实现冶金工业亟需实现冶金工业亟需实现“减量化、再利用、再减量化、再利用、再减量化、再利用、再减量化、再利用、再循环循环循环循环”转变！转变！转变！转变！v传统冶金流程产生大量废渣，利用率低冶金废渣含Fe、Ni、Zn、V、Ti等元素红土镍矿钒钛磁铁矿高磷矿低4技术背景技术背景n钢钢铁铁工工业业产生的烟尘、粉尘、二氧化硫和氮氧化物排放量占工业排放工业排放的45.8%工业排放工业排放37%火力发电火力发电30%机动车排放机动车排放18%餐饮油烟餐饮油烟15%京津冀地区雾霾来源构成京津冀地区雾霾来源构成因此，钢铁工业面临转型发展，发展绿色节能的炼铁工艺迫在眉睫！因此，钢铁工业面临转型发展，发展绿色节能的炼铁工艺迫在眉睫！5技术背景钢铁工业产生的烟尘、粉尘、二氧化硫和氮氧化物排放量占针对绿色过程工艺及资源综合利用，国家给予了政策鼓励：针对绿色过程工艺及资源综合利用，国家给予了政策鼓励：技术背景技术背景（1 1）绿色制造科技发展绿色制造科技发展“十二五十二五”专项规划中专项规划中明确指出：明确突破绿色设计、明确指出：明确突破绿色设计、节能减排工艺、绿色回收资源化与再制造、绿色制造技术标准等关键共性技术节能减排工艺、绿色回收资源化与再制造、绿色制造技术标准等关键共性技术”（2 2）十二五规划纲要：冶金行业要十二五规划纲要：冶金行业要支持非高炉炼铁支持非高炉炼铁鼓励再生资源循环利用鼓励再生资源循环利用和低品位矿、共伴生矿、难选冶矿、尾矿和废渣资源综合利用。和低品位矿、共伴生矿、难选冶矿、尾矿和废渣资源综合利用。（3 3）钢铁工业钢铁工业“十二五十二五”发展规划发展规划：把转底炉处理含铁粉尘技术、冶金渣综合：把转底炉处理含铁粉尘技术、冶金渣综合利用技术列为利用技术列为“十二五十二五”期间节能技术推广应用重点项目。期间节能技术推广应用重点项目。（4 4）“十二五十二五”节能减排综合性工作方案：大力推进节能减排，推进资源综合利用。节能减排综合性工作方案：大力推进节能减排，推进资源综合利用。加强共伴生矿产资源，特别是冶炼废渣的综合利用。加强共伴生矿产资源，特别是冶炼废渣的综合利用。针对绿色过程工艺及资源综合利用，国家给予了政策鼓励：技术背景6炼炼 铁铁高炉炼铁高炉炼铁非高炉炼铁非高炉炼铁气基气基煤基煤基竖炉、流化床等竖炉、流化床等转底炉转底炉、回转窑等回转窑等直接还原直接还原熔融还原熔融还原一步法一步法两步法两步法Hismelt、Ausmet等等Corex、Finex等等技术背景技术背景铁矿石烧结厂焦煤焦炉高炉转炉连铸热轧机高炉炼铁高炉炼铁占钢铁生产总能耗的占钢铁生产总能耗的70%，污染物排放占整个流程的，污染物排放占整个流程的90%劣质含铁资源非焦煤电炉熔分电炉熔分转底炉转底炉非电熔分非电熔分磨矿磁选磨矿磁选绿色炼铁，省去焦化、烧结高耗能、高排放工序绿色炼铁，省去焦化、烧结高耗能、高排放工序多种工艺流程选择多种工艺流程选择铁粉压块铁粉压块连铸热轧机神雾转底炉直接还原流程神雾转底炉直接还原流程7炼 铁高炉炼铁非高炉炼铁气基煤基竖炉、流化床等转底炉、回转窑国际第一代第一代燃烧技术国际第二代第二代燃烧技术国际第三代第三代燃烧技术:蓄热式高温空气燃烧技术蓄热式高温空气燃烧技术l 炉膛热利用率55%l 炉膛热利用率 65%l 系统热利用率 93%l 炉膛热利用率 86%l 系统热利用率94%第三代技术的优势：第三代技术的优势：l 能提高各种反应器的热利用率；能提高各种反应器的热利用率；l 能提高各种反应器的反应温度；能提高各种反应器的反应温度；l 能降低燃料的品质和等级；能降低燃料的品质和等级；l有利于实现低氧低氮燃烧，同时减少大有利于实现低氧低氮燃烧，同时减少大 气雾霾生成。气雾霾生成。全球燃烧技术的变革全球燃烧技术的变革8国际第一代燃烧技术国际第二代燃烧技术国际第三代燃烧技术:炉 神雾蓄热式高温空气燃烧技术神雾蓄热式高温空气燃烧技术9 神雾蓄热式高温空气燃烧技术9l投资投资5 5亿元，占地面积亿元，占地面积9696亩，拥有亩，拥有1717个大型中个大型中试平台及配套设施。试平台及配套设施。l已获批已获批“北京市劣质北京市劣质铁矿石综合利用工程技铁矿石综合利用工程技术研究中心术研究中心”和设立和设立“博士后科研工作站博士后科研工作站”节能与低碳技术联合实验室节能与低碳技术联合实验室101 1、神雾科研基地转底炉简介投资5亿元，占地面积96亩，拥有17个大型中试平台及配套设施10基础实验室基础实验室11基础实验室简介基础实验室简介基础实验室11基础实验室简介11基基础试验设备介介绍造球造球还原原强力混合机圆盘造球机烘干箱模拟转底炉基础试验还原炉12基础试验设备介绍造球还原强圆盘造球机烘干箱模拟转底炉12基基础试验设备介介绍磨磨选熔分熔分棒磨机磁选管过滤机高温熔分炉13基础试验设备介绍磨选熔分棒磨机磁选管过滤机高温熔分炉13基基础试验设备介介绍制制样化化验制样机钻孔取样机显微镜分析设备化学分析实验室14基础试验设备介绍制样化验制样机钻孔取样机显微镜分析设备化学名称名称数量（数量（mm）炉子中心直径8000炉膛外径10000炉膛内径6000炉膛宽度2000炉膛高度1300转底炉尺寸表转底炉尺寸表转底炉尺寸表转底炉尺寸表以以以以神神神神雾雾转转底底底底炉炉炉炉为为核核核核心心心心，可可可可处处理理理理高高高高磷磷磷磷鲕鲕状状状状赤赤赤赤铁铁矿矿、难难选选赤赤赤赤铁铁矿矿等等等等低低低低品品品品位位位位难难选选矿矿、钒钒钛钛磁磁磁磁铁铁矿矿、铬铬铁铁矿矿、锰锰铁铁矿矿、硼硼硼硼铁铁矿矿等等等等复复复复合合合合共共共共伴伴伴伴生生生生矿矿、红红土土土土镍镍矿矿、含含含含锌锌尘尘泥泥泥泥、氧氧氧氧化化化化铁铁皮皮皮皮、铜铜渣渣渣渣、镍镍渣渣渣渣、硫硫硫硫酸酸酸酸渣渣渣渣等等等等冶冶冶冶金金金金行行行行业业粉粉粉粉尘尘与固与固与固与固废废。神雾科研基地转底炉神雾科研基地转底炉神神神神雾雾2.42.4万吨万吨万吨万吨/年年年年转转底炉底炉底炉底炉15名称数量（mm）炉子中心直径8000炉膛外径10000炉膛内15混合机混合机压球机压球机干燥机干燥机转底炉转底炉给料装置给料装置卸料装置卸料装置神雾科研基地转底炉工序过程神雾科研基地转底炉工序过程混合机压球机干燥机转底炉给料装置卸料装置神雾科研基地转底炉工16烘干机烘干机自动化智能控制中心自动化智能控制中心中试设备介绍中试设备介绍17烘干机自动化智能控制中心中试设备介绍17中试设备介绍中试设备介绍混料机混料机圆盘造球机圆盘造球机18中试设备介绍混料机圆盘造球机18转底炉还原产品转底炉还原产品出出料料现现场场磨磨矿矿磁磁选选流流程程熔熔分分流流程程粒粒铁铁流流程程19转底炉还原产品出料现场磨矿磁选流程熔分流程粒铁流程19低阶煤炭低阶煤炭生物质生物质城市或工业垃圾城市或工业垃圾废旧有机物废旧有机物中高阶煤炭中高阶煤炭 蓄热式转底炉还原蓄热式转底炉还原磨矿磁选低品位贫矿、难选矿低品位贫矿、难选矿复合共伴生矿复合共伴生矿红土镍矿红土镍矿冶金、有色行业固体冶金、有色行业固体废物废物 神雾蓄热式转底炉直接冶炼工艺研究路线神雾蓄热式转底炉直接冶炼工艺研究路线蓄热式旋转床中低温热解 焦炉煤气焦 油含碳固体含碳球团20低阶煤炭中高阶煤炭 蓄热式转底炉还原磨矿磁选低品位贫矿、难选20 转底炉工艺转底炉工艺过程描述过程描述 转转底底炉炉工工艺艺流流程程为为：原原料料和和添添加加剂剂混混合合制制球球后后，经经干干燥燥直直接接装装入入转转底底炉炉，随随着着炉炉底底的的旋旋转转，炉炉料料依依次次经经过过预预热热、还还原原区区，约约有有8585以以上上的的铁铁氧氧化物被还原成金属化球团。化物被还原成金属化球团。转底炉工艺过程描述 转底炉工艺流程为：原料和添加剂21转底炉炉体结构示意图转底炉炉体结构示意图炉顶和炉墙固定不动，炉底带动球团进行还原，炉顶和炉墙固定不动，炉底带动球团进行还原，炉膛炉膛与转动的与转动的炉底炉底之间有水之间有水封防止烟气和粉尘逸出封防止烟气和粉尘逸出 转底炉工艺转底炉工艺过程描述过程描述转底炉炉体结构示意图炉顶和炉墙固定不动，炉底带动球团进行还原222、神雾转底炉处理钢铁厂粉尘、神雾转底炉处理钢铁厂粉尘外排添加剂添加剂还原剂还原剂粉尘、粉尘、铁皮铁皮原料处理原料处理转底炉直接还原转底炉直接还原高炉或其它高炉或其它磁选磁选铁粉铁粉压块压块铁块铁块DRI换热换热烟气除尘除尘Zn、Pb等等熔分熔分铁水铁水铸块铸块铁块铁块232、神雾转底炉处理钢铁厂粉尘外排添加剂还原剂粉尘、铁皮原料处2008北京神雾热能技术有限公司转底炉直接还原设备形象联系图2008北京神雾热能技术有限公司转底炉直接还原设备形象联系图24案例案例1：转底炉处理固废（转炉污泥、铁皮）：转底炉处理固废（转炉污泥、铁皮）原料：铁皮、煤粉、粘结剂原料：铁皮、煤粉、粘结剂转底炉中试结果转底炉中试结果金属化球团成分金属化球团成分磁选后产品质量磁选后产品质量方案方案TFeMFe金属化率（金属化率（%）残碳（残碳（%）181.7468.0783.270.64290.1176.6085.010.30392.2283.1790.190.44元素TFeMFeCCaOMgOSiO2Al2O3SP含量92.2283.170.440.930.500.950.440.140.02产品名称品名称产率（率（%）TFe（%）MFe（%）回收率（回收率（%）金属金属铁粉粉93.0894.9794.6099.04尾尾矿6.9212.363.740.96DRI100.0089.2588.31100.0025案例1：转底炉处理固废（转炉污泥、铁皮）原料：铁皮、煤粉、粘1.1.原料与还原产品重要元素分析原料与还原产品重要元素分析元素元素TFe（%）K2O（%）Na2O（%）Pb（%）Zn（%）金属化率金属化率原料（混合后）原料（混合后）43.042.140.250.120.47-还原产品还原产品（DRI)67.480.130.0430.050.0295.382.2.还原前后还原前后K、Na、Pb、Zn的分布率的分布率(%)%)混合粉尘混合粉尘还原产品还原产品布袋收尘布袋收尘K（%）100.003.8496.16Na（%）100.009.8190.19Pb（%）100.0075Zn（%）100.0096 还原后球团形貌 还原前球团形貌案例案例2：某钢铁厂粉尘还原前后对比：某钢铁厂粉尘还原前后对比261.原料与还原产品重要元素分析元素TFe（%）K2O（%）N 2013年我国的钢产量已达年我国的钢产量已达7.79亿吨，约占世界总产量的亿吨，约占世界总产量的48.5%，钢铁企业固废粉尘总，钢铁企业固废粉尘总量一般为钢产量的量一般为钢产量的812%，以此计算，全国钢铁行业每，以此计算，全国钢铁行业每年产生的固废粉尘约有年产生的固废粉尘约有7790万吨，其中含锌较高的粉尘万吨，其中含锌较高的粉尘占粉尘总量的占粉尘总量的20，即每年产生的含锌粉尘达，即每年产生的含锌粉尘达1500万万吨以上。目前这些含锌固废粉尘大部分采取返回烧结、吨以上。目前这些含锌固废粉尘大部分采取返回烧结、丢弃或填埋方式处理。丢弃或填埋方式处理。案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍背景背景 2013年我国的钢产量已达7.79案例3：沙钢271、返回烧结流程 冶炼粉尘中锌等有害元素含量较高，循环使用后有害元素大量富集将严重影响到高炉的正常生产。随着高炉大型化，这种影响更大，尤其Zn元素影响后果严重。案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍背景背景高炉结瘤高炉结瘤1、返回烧结流程 冶炼粉尘中锌等有害元素含量案例28 固废具有一定的体积、丢弃或填埋需占有土地。此外冶金固废粉尘中通常含有有毒有害物质，长期堆存，其中可溶成分会随着雨水渗入地下，向土壤转移，使土壤富集有害物质，导致土质酸化或碱化，甚至发生重金属污染。2、堆放或填埋案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍背景背景土壤酸化土壤酸化占用土地占用土地 固废具有一定的体积、丢弃或填埋需占有土地。此外冶金固废29u 冶金固废粉尘含铁、锌、碳等多种元素，在资源日趋紧张的今天，具有极高的回收价值u传统方式没有有效回收，特别是锌元素成了高炉生产中的危害；堆放或填埋占有土地并会造成环境污染u必须寻找合适的冶金固废粉尘处理技术以适应国民经济及其钢铁行业不断发展的需求案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍背景背景 冶金固废粉尘含铁、锌、碳等多种元素，在资源日趋紧张的今天，30目前沙钢每年产生的固废粉尘包括有高炉布袋灰、烧结灰、出铁场灰、目前沙钢每年产生的固废粉尘包括有高炉布袋灰、烧结灰、出铁场灰、矿槽灰、电炉灰、高炉污泥等。下图为沙钢部分粉尘：矿槽灰、电炉灰、高炉污泥等。下图为沙钢部分粉尘：电炉灰 电炉污泥 高炉重力灰高炉槽下灰沙钢在采用转底炉处理技术前，部分粉尘返回烧结工序，造成了高炉锌负荷沙钢在采用转底炉处理技术前，部分粉尘返回烧结工序，造成了高炉锌负荷增加，影响高炉生产；其他粉尘采取堆放或低价外卖的方式，资源极大浪费。增加，影响高炉生产；其他粉尘采取堆放或低价外卖的方式，资源极大浪费。案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍背景背景目前沙钢每年产生的固废粉尘包括有高炉布袋灰、烧结灰、出铁场灰31以上处理方法带来如下问题：uA.配入烧结原料中，影响烧结料层的透气性，也影响烧结矿强度。进而影响到沙钢2500m3和5800m3高炉的生产指标。uB.由于锌、铅、碱金属无法去除而造成在高炉内循环富集，导致高炉上部结瘤，煤气管道堵塞，锌、铅浸入炉口耐火材料，造成耐材膨胀开裂，影响高炉顺行、高产、低耗和长寿。uC.由于锌无法去除而造成循环富集，也使得炼钢固废料中锌含量的提高，进而影响产品质量和生产顺行。uD.受环保要求及市场因素，委外加工处理的成本也越来越高，委外处理量受限。uE.浪费了宝贵的含铁、含碳、有色金属原料。案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍背景背景 以上处理方法带来如下问题：案例3：沙钢转底炉技术介绍背32较高的生产效率较低的环境代价含锌粉尘处理方法案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍背景背景较高的生产效率案例3：沙钢转底炉技术介绍背景33处理含锌粉尘的最佳方法火法处理含锌粉尘对比表案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍背景背景处理含锌粉尘的最佳方法案例3：沙钢转底炉技术介绍背景34 转底炉冶炼粉尘处理技术与其他处理技术相比具有如下优势：1.料碳结合紧密，还原温度高（可达1350），还原速度快（1030min），生产周期短，生产效率高；2.物料与炉底无相对运动，对生球或压块的强度要求低，可使用冷固结含碳球团，取消了高温氧化球团生产环节；3.可完全利用粉尘内配碳，不配煤，成本低；案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍优势优势4.炉内为微负压系统，无扬尘，从烟气系统回收氧化锌效果好;5.与其它铁锌粉尘处理方法相比，投资运行费用低、脱锌率高、除尘效果好，综合效益高。转底炉冶炼粉尘处理技术与其他处理技术相比具有如下优势：135沙沙沙沙钢钢3030万吨万吨万吨万吨/年含年含年含年含铁铁粉粉粉粉尘综尘综合利用合利用合利用合利用转转底炉底炉底炉底炉炉炉炉炉体体体体直直直直径径径径4545米米米米，炉炉炉炉 宽宽 5 5米米米米，于于于于20102010年年年年 投投投投 产产，平平平平均均均均作作作作业业率率率率达达达达9090%，金金金金 属属属属 化化化化率率率率85%85%，脱脱脱脱锌锌率率率率85%85%，平平平平均均均均ZnZn品品品品位位位位 62%62%，不不不不计计内内内内含含含含碳碳碳碳时时，单单位位位位产产品品品品能能能能耗耗耗耗208.3kgce/208.3kgce/t t，折折折折6.10GJ/t6.10GJ/t金金金金属属属属化化化化球球球球团团。36案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍沙钢30万吨/年含铁粉尘综合利用转底炉炉体直径45米，炉宽536案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍案例3：沙钢转底炉技术介绍37案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍案例3：沙钢转底炉技术介绍3811）项目主要建设指标）项目主要建设指标序号序号指标名称指标名称单位单位指标值指标值1占地面积占地面积ha3.352装机容量装机容量kW86693补充水量补充水量净水净水103t/a121浊水浊水2504定员定员人人1205总投资总投资元元约约2.6亿亿案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍1）项目主要建设指标序号指标名称单位指标值1占地面积ha3.393）工艺流程2）原则沙钢电炉、高炉、烧结、原料场的粉尘种类多，产生量大，沙钢项目处理原则如下：为获得氧化锌回收收益，尽可能多处理高锌粉尘根据配碳量要求，控制含碳粉尘比例综合考虑厂内粉尘产生量及特性进混料设备含水量低于10%采用制球设备，球径1020mm烘干机采用链篦机形式，300 低温烘干，料层最大220mm，风速1.2m/s3）工艺流程案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍3）工艺流程2）原则3）工艺流程案例3：沙钢转底炉技术介绍40 沙钢转底炉目前采用全固废生产连续生产，金属化率达85%以上，布袋收集的ZnO除尘灰含锌量在65%以上，均达到先进水平。金属化球团布袋回收ZnO粉 余热锅炉回收ZnO粉 案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍 沙钢转底炉目前采用全固废生产连续生产，金属化411）沙钢转底炉生产的金属化球团成分项目TFeMFeC金属化率最高67.263.94.395最低64392.161平均值65.355.82.885.4案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍项目项目ZnFePb脱锌率最高最高700.792.8595最低最低558.656.1578平均值平均值620.94.2852）沙钢项目ZnO除尘灰成分1）沙钢转底炉生产的金属化球团成分项目TFeMFeC金属化率4243原料条件：沙钢现场高炉含锌瓦斯灰污泥原料条件：沙钢现场高炉含锌瓦斯灰污泥现场混合料和现场混合料和DRIDRI成分分析表成分分析表DRIDRI金属化率为：金属化率为：85%85%93%93%布袋收尘含布袋收尘含ZnOZnO品位为：品位为：72%72%78%78%案例案例3：沙钢转底炉现场生产数据：沙钢转底炉现场生产数据金属化球团金属化球团氧化锌粉氧化锌粉种类TFeMFeFeOSiO2CaOMgOAl2O3ZnPSC混合料46.2608.674.461.960.511.851.330.0040.33817.41DRI67.9058.2815.3017.404.111.376.230.03痕迹0.5024.8643原料条件：沙钢现场高炉含锌瓦斯灰污泥现场混合料和DRI成43 注：能耗指标中转炉煤气按热值折算（沙钢转炉煤气热值为6MJ/Nm3），氮气及压缩空气、水等折算系数按GB/T2589-2008取值。内含碳为粉尘自带，同类企业计算能耗一般不统计内含碳，若不统计内含碳部分，单位产品能耗为208.3kgce，折6.10GJ/t金属化球团。案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍能耗能耗 注：能耗指标中转炉煤气按热值折算（沙钢转炉44注：金属化球团900元/吨成本已将蒸汽及ZnO收益扣减，故年收益额由金属化球团年销售额减去年总成本。案例案例3：沙钢转底炉技术介绍：沙钢转底炉技术介绍技术经济技术经济注：金属化球团900元/吨成本已将蒸汽及ZnO收益扣减，故年45国家政策导向国家政策导向（1）中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要：冶金行冶金行业要业要支持非高炉炼铁支持非高炉炼铁鼓励再生资源循环利用和低品位矿、共伴生矿、难选冶矿、鼓励再生资源循环利用和低品位矿、共伴生矿、难选冶矿、尾矿和尾矿和废渣资源综合利用废渣资源综合利用。（2）国家）国家有色金属有色金属“十二五十二五”发展规划发展规划的要求：的要求：鼓励低品位矿、共伴生矿、难选鼓励低品位矿、共伴生矿、难选冶矿、冶矿、尾矿和熔炼渣等资源开发利用尾矿和熔炼渣等资源开发利用。促进铜、铅、锌等冶炼企业原料中各种有价元促进铜、铅、锌等冶炼企业原料中各种有价元素的回收，冶炼渣综合利用，以及冶炼余热利用。素的回收，冶炼渣综合利用，以及冶炼余热利用。（3）国家中长期科学和技术发展规划纲要（国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）年）：发展发展低品位与低品位与复杂难处理资源高效利用技术复杂难处理资源高效利用技术、矿产资源综合利用技术。、矿产资源综合利用技术。（4）产业结构调整指导目录产业结构调整指导目录：将将“冶金固体废弃物（含冶金矿山废石、尾矿，钢冶金固体废弃物（含冶金矿山废石、尾矿，钢铁厂产生的铁厂产生的各类尘、泥、渣、铁皮等）综合利用先进工艺技术各类尘、泥、渣、铁皮等）综合利用先进工艺技术”列入鼓励类。列入鼓励类。3 3、神雾转底炉处理有色冶金渣、神雾转底炉处理有色冶金渣46国家政策导向（1）中华人民共和国国民经济和社会发展第十二一、主要矿物组成一、主要矿物组成铜冶冶炼炉渣属于炉渣属于FeO-Fe2O3-SiO2三元渣系，其主要的三元渣系，其主要的矿物物组成是硅酸成是硅酸铁（2FeOSiO2）。）。二、常规方法的可行性分析二、常规方法的可行性分析u冶冶炼炉渣炉渣虽含有含有40%的的铁，但以硅酸，但以硅酸铁（固溶体）的形式存在，（固溶体）的形式存在，选矿方法无法回收方法无法回收u采用熔融采用熔融炼铁方式，存在方式，存在问题是：熔是：熔剂、燃料的消耗量大、操作困、燃料的消耗量大、操作困难u在在直直接接还原原方方面面：隧隧道道窑窑直直接接还原原技技术能能耗耗太太高高，现场污染染严重重，产能能每每年年不不足足5万万吨吨，无无法法大大规模模处理理铜渣渣。回回转窑窑直直接接还原原产能能较低低，且且在在还原原过程程中中，物物料料与与窑窑壁壁产生生摩摩擦擦，不可避免地不可避免地产生粉末熔化，最生粉末熔化，最终导致致结圈圈现象，被迫停象，被迫停产。三、神雾研发的转底炉直接还原技术获得成功三、神雾研发的转底炉直接还原技术获得成功u神神雾煤煤基基转底底炉炉直直接接还原原技技术非非常常适适合合铜渣渣处理理，该项技技术先先后后通通过中中国国金金属属学学会会科科技技成果成果鉴定、中国机械工程学会定、中国机械工程学会鉴定，定，鉴定定结果达到国果达到国际领先水平。先水平。u神神雾自自主主设计EPC总包包建建设的的沙沙钢30万万吨吨/年年含含锌粉粉尘转底底炉炉生生产线已已经成成功功运运行行2年年多多，该示范工程示范工程处理原料与理原料与铜渣渣类似，可以作似，可以作为工程参考。工程参考。3 3、神雾转底炉处理有色冶金渣、神雾转底炉处理有色冶金渣一、主要矿物组成二、常规方法的可行性分析三、神雾研发的转底炉47转底炉底炉粘粘结剂配料配料混料混料造造块破碎破碎筛分分冶金渣冶金渣还原煤还原煤干干矿干燥干燥干球球干球球团添加剂添加剂金属化球团金属化球团冷却冷却金属金属铁粉粉尾矿尾矿一段磨矿一段磨矿一段磁选一段磁选二段磨矿二段磨矿二段磁选二段磁选熔分炉熔分炉添加剂添加剂熔分铁水熔分铁水熔分渣熔分渣转底炉处理冶金渣工艺流程转底炉处理冶金渣工艺流程48转底炉粘结剂配料混料造块破碎筛分冶金渣还原煤干矿干燥干球球团转底炉处理镍渣转底炉处理镍渣镍渣成分分析镍渣成分分析TFeFeONiCaOMgOSiO2Al2O3Na2OK2OSPPbZn42.3549.710.181.26 6.35 33.78 2.78 0.120.131.13 0.019 痕0.04 流程流程名称名称TFeNiPbZnCSiPS熔分熔分熔分熔分铁93.750.41痕迹痕迹0.0280.76痕迹痕迹0.011.93磨磨选金属金属铁粉粉91.320.38痕迹痕迹0.010.340.56(SiO2)痕迹痕迹0.19产品成分分析产品成分分析熔分流程熔分流程产品品铁品位品位更高，均高于更高，均高于91%磨磨选流程流程产品硫含量品硫含量较低低转底炉处理镍渣镍渣成分分析TFeFeONiCaOMgOSiO49转底炉处理铜渣转底炉处理铜渣应用案例应用案例 1铜渣成分分析铜渣成分分析TFeFeOCuCaOMgOSiO2Al2O3Na2OK2OSPPbZn41.5541.820.191.851.81333.150.120.360.240.018 0.54 2.23流程流程名称名称TFeCuPbZnCSiPS熔分熔分熔分熔分铁94.720.48痕迹痕迹0.011.620.0650.0130.26磨磨选金属金属铁粉粉90.810.30痕迹痕迹0.0150.620.56(SiO2)0.020.047产品成分分析产品成分分析可进行回收可进行回收熔分流程产品铁品位更高，同时硫含量也略高熔分流程产品铁品位更高，同时硫含量也略高转底炉处理铜渣应用案例 1铜渣成分分析TFeFeOCuCa50转底炉处理铜渣转底炉处理铜渣应用案例应用案例 2铜渣成分分析铜渣成分分析TFeFeOCuCaOMgOSiO2Al2O3Na2OK2OSPPbZn43.2144.440.171.822.6232.843.320.251.020.190.020.26 1.09流程流程名称名称TFeCuPbZnCSiPS熔分熔分熔分熔分铁93.310.40痕迹痕迹0.012.080.0650.0240.33磨磨选金属金属铁粉粉90.430.41痕迹痕迹0.0150.620.60(SiO2)0.088 0.087产品成分分析产品成分分析可进行回收可进行回收两种铜渣均得到了铁品位高的产品，同时得到附加产品氧化锌粉两种铜渣均得到了铁品位高的产品，同时得到附加产品氧化锌粉转底炉处理铜渣应用案例 2铜渣成分分析TFeFeOCuCa51磨矿磁选铁粉与尾矿成分磨矿磁选铁粉与尾矿成分金属铁粉化学多元素分析（金属铁粉化学多元素分析（%）最终尾矿化学成分分析表（最终尾矿化学成分分析表（%）元素元素TFeFeOCuCaOMgOSiO2Al2O3PbZnCPS含量含量8.699.480.00511.574.1559.155.7000.0292.520.0210.20元素元素TFeMFeCuCaOMgOSiO2Al2O3PbZnCPS含量含量90.4389.200.400.141.010.602.07痕迹痕迹85%85%，脱脱脱脱锌锌率率率率85%85%，平平平平均均均均ZnZn品品品品位位位位 62%62%，不不不不计计内内内内含含含含碳碳碳碳时时，单单位位位位产产品品品品能能能能耗耗耗耗208.3kgce/208.3kgce/t t，折折折折6.10GJ/t6.10GJ/t金属化球金属化球金属化球金属化球团团。已工程化案例已工程化案例76沙钢30万吨/年含铁粉尘综合利用转底炉炉体直径45米，炉宽576沙钢30万吨/年含锌.含铁粉尘处理生产线签约仪式77沙钢30万吨/年含锌.含铁粉尘处理生产线签约仪式7777转底炉处理钢铁厂转底炉处理钢铁厂含含锌锌粉粉尘尘关关键键技技术术及及30万吨万吨/年示范工程年示范工程应应应应用用用用单单单单位位位位江江江江苏苏苏苏沙沙沙沙钢钢钢钢集集集集团团团团有有有有限限限限公公公公司司司司。设设设设计计计计并并并并建建建建设设设设了了了了世世世世界界界界上上上上规规规规模模模模最最最最大大大大的的的的处理含锌冶金粉尘转底炉，并成功实现工业化连续生产。处理含锌冶金粉尘转底炉，并成功实现工业化连续生产。处理含锌冶金粉尘转底炉，并成功实现工业化连续生产。处理含锌冶金粉尘转底炉，并成功实现工业化连续生产。关键设备均实现了国产化，取关键设备均实现了国产化，取得了完全自主知识产权得了完全自主知识产权转底转底炉作炉作业率率82.5%左右，解决了左右，解决了现有有转底炉技底炉技术作作业率低的率低的难题全国推广后，每年新增全国推广后，每年新增产值180亿左左右，具有广右，具有广阔的社会、的社会、经济意意义沙钢应用证明沙钢应用证明78转底炉处理钢铁厂含锌粉尘关键技术及30万吨/年示范工程应用单攀攀攀攀钢钢集集集集团团1010万吨万吨万吨万吨/年年年年钒钛矿综钒钛矿综合利用合利用合利用合利用转转底炉底炉底炉底炉攀攀攀攀钢钢转转底底底底炉炉炉炉处处理理理理对对象象象象为为钒钒钛钛矿矿，设设计计处处理理理理量量量量1010万万万万吨吨吨吨/年年年年，转转底底底底炉炉炉炉外外外外径径径径19.519.5米米米米，炉炉炉炉底底底底宽宽5 5米米米米，于于于于20092009年投年投年投年投产产。已工程化案例已工程化案例攀钢集团10万吨/年钒钛矿综合利用转底炉攀钢转底炉处理对象为79开发钒钛磁铁矿转底炉提炼生产线签字仪式开发钒钛磁铁矿转底炉提炼生产线签字仪式80开发钒钛磁铁矿转底炉提炼生产线签字仪式8080攀攀钢钢100kt/a钒钛矿资钒钛矿资源源综综合利用合利用转转底炉中底炉中试试生生产线产线攀钢应用证明攀钢应用证明应应应应用用用用单单单单位位位位攀攀攀攀钢钢钢钢集集集集团团团团攀攀攀攀枝枝枝枝花花花花钢钢钢钢铁铁铁铁研研研研究究究究院院院院有有有有限限限限公公公公司司司司，该该项项目目为为世世界界第第一一台台综合利用钒钛磁铁矿转底炉综合利用钒钛磁铁矿转底炉，并成功实现工业化连续生产。，并成功实现工业化连续生产。项目采用了北京神雾集团自主项目采用了北京神雾集团自主研发的蓄热式转底炉技术研发的蓄热式转底炉技术项目投产以来，转底炉运行情项目投产以来，转底炉运行情况良好况良好相比较传统高炉处理钒钛矿，该项目采用相比较传统高炉处理钒钛矿，该项目采用转底炉实现了铁、钒钛的综合利用转底炉实现了铁、钒钛的综合利用81攀钢100kt/a钒钛矿资源综合利用转底炉中试生产线攀钢应用天津荣程转底炉天津荣程转底炉天津荣程天津荣程天津荣程天津荣程8080万吨万吨万吨万吨/年普通年普通年普通年普通矿矿直接直接直接直接还还原原原原转转底炉底炉底炉底炉本项目为本项目为世界上单台处理规模最大世界上单台处理规模最大的转底炉，年处理量达的转底炉，年处理量达80万吨，已实万吨，已实现工业化连续生产。现工业化连续生产。82天津荣程转底炉天津荣程80万吨/年普通矿直接还原转底炉本项目神神神神雾雾集集集集团团EPCEPC总总承承承承包包包包了了了了印印印印尼尼尼尼TitanTitan和和和和BalintonBalinton公公公公司司司司两两两两台台台台年年年年处处理理理理量量量量均均均均为为240240万万万万吨吨吨吨的的的的红红土土土土镍镍矿矿在在在在建建建建转转底底底底炉炉炉炉，预预计计到到到到20152015年年年年8 8月月月月投投投投产产，可可可可年年年年产产35.435.4万万万万吨吨吨吨镍镍品品品品位位位位14.5%14.5%的的的的镍铁镍铁合金，全部投合金，全部投合金，全部投合金，全部投资资回收期回收期回收期回收期2.442.44年，投年，投年，投年，投资资内部收益率内部收益率内部收益率内部收益率47%47%。签约仪签约仪式式式式EPCEPC承包合同承包合同承包合同承包合同TitanTitan应应用用用用证证明明明明BalintonBalinton应应用用用用证证明明明明红土镍矿工程化业绩红土镍矿工程化业绩83神雾集团EPC总承包了印尼Titan和Balinton公司两应应用用用用单单位位位位印印印印尼尼尼尼BalintonBalinton公公公公司司司司、印印印印尼尼尼尼PT.PT.Titan Titan Mineral Mineral Utama Utama 公公公公司司司司。世世世世界上首个界上首个界上首个界上首个将将将将转转底炉技底炉技底炉技底炉技术应术应用到用到用到用到红红土土土土镍矿镍矿冶冶冶冶炼炼，并成功，并成功，并成功，并成功实现实现工工工工业业化化化化实实施。施。施。施。印尼年印尼年处理理240万吨万吨红土土镍矿转底炉底炉项目目项项目目目目完完完完全全全全采采采采用用用用神神神神雾雾自自自自主主主主知知知知识识产产权权的新工的新工的新工的新工艺艺冶冶冶冶炼炼技技技技术术项项目目目目为为国国国国内内内内外外外外红红土土土土镍镍矿矿综综合合合合利利利利用用用用起起起起到到到到示范作用，具有很高的行示范作用，具有很高的行示范作用，具有很高的行示范作用，具有很高的行业业地位地位地位地位项项目目目目技技技技术术成成成成熟熟熟熟可可可可靠靠靠靠，工工工工艺艺装装装装备备先先先先进进，经济经济上合理上合理上合理上合理红土镍矿工程化业绩红土镍矿工程化业绩84应用单位印尼Balinton公司、印尼PT.Titan 谢谢！谢谢！北京神雾环境能源科技集团股份有限公司北京神雾环境能源科技集团股份有限公司电话：电话：传真：传真：85 谢谢！北京神雾环境能源科技