含锌电炉粉尘钙化碳热还原焙烧实验

作者：余水; 邱家用^*; 居殿春; 朱开琦; 陶雨倩; 毛瑞

来源：矿产综合利用, 2023, 1-10.

• 冶金工程
• 电炉粉尘
• 钙化碳热还原焙烧
• 物相转变
• 脱锌率
• 资源化利用

这是一篇冶金工程领域的论文。为强化含锌电炉粉尘中锌和铁资源的有效分离与回收，并降低碳还原剂消耗，提出以电炉粉尘制备高碱度炉料进行钙化碳热还原焙烧的思路和方法。采用热力学计算和实验研究相结合，分析电炉粉尘钙化碳热还原焙烧过程中主要物相转变规律，探究其钙化碳热还原反应行为和路径。结果表明，当碳氧摩尔比nc/no＜0.6和温度低于1000 ℃时，ZnFe2O4还原生成Fe0.85-xZnxO，抑制锌的还原和挥发。而添加CaO均能将ZnFe2O4和Fe0.85-xZnxO钙化生成Ca2Fe2O5，Ca2Fe2O5会被进一步还原。当温度低于1100℃及nc/no＜1.0时，含锌电炉粉尘钙化碳热还原焙烧反应路径为：ZnFe2O4 + CaO → Ca2Fe2O5 + ZnO → Ca2Fe2O5 + Zn (g) 和Fe0.85-xZnxO + CaO → Ca2Fe2O5 + ZnO + FeO → Ca2Fe2O5 + Fe + Zn (g)。这两种反应均能促进锌的释放。在nc/no为0.4～1.2，焙烧温度为1000～1100 ℃，CaO能促进锌的挥发，钙化碳热还原焙烧nc/no=1.0时的脱锌率与碳热还原焙烧nc/no=1.2时接近，均在90%左右。因此，钙化碳热还原焙烧可降低碳还原剂消耗，节约能耗。

• 单位
  江苏科技大学