含锌粉尘的协同还原及其脱锌动力学研究

杨文招¹，郑富强²，胡兵²，朱伊翔¹，胡佩伟¹

（1.武汉科技大学 a 资源与环境工程学院；b 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室 湖北 武汉 430081；2.中冶长天国际工程有限责任公司，湖南 长沙 410205）

摘要：我国每年都会产生大量的含铁含锌粉尘，直接还原技术可以使粉尘中的Fe和Zn元素高效分离。本研究将转炉除尘灰、瓦斯泥和锌硫酸渣混匀后压制成团块，再外配25%的焦粉，在1 000~1 150 ℃范围内进行直接还原，揭示了含锌团块的还原过程和机理，并且建立了脱锌动力学模型。结果表明：提高还原温度或延长还原时间可以促进铁晶粒的聚集长大，有利于铁还原和锌脱除；在还原温度为1 150 ℃条件下还原30 min后，可得到金属化率为98.74%和脱锌率为98.83%的金属化团块，还原过程中限制锌氧化物还原脱除速率的是界面化学反应，拟合置信度（R2）为0.993 6，表观活化能为152.37 kJ/mol。该研究可为含锌粉尘的协同还原及脱锌动力学提供理论基础。

关键词：含锌粉尘；金属化率；协同还原；还原机理；脱锌动力学