CN110741101A - 从用于炼钢炉的混合有碳的集尘灰来制造自还原团粒/块的方法 - Google Patents

Abstract

将集尘灰与碳源组合并成型为团粒或块，用于回收集尘灰中存在的有价值的金属。

Description

从用于炼钢炉的混合有碳的集尘灰来制造自还原团粒/块的 方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年5月10日提交的美国临时专利申请第62/504496号的优先权，通过引用将其全部内容并入本文以用于所有法律目的。

技术领域

本发明涉及炼钢和集尘灰治理领域。

背景技术

钢铁产业从电弧炉(EAF)产生大量的集尘灰。EAF粉尘是在炼钢过程中在高加工温度下由金属氧化和挥发形成的，并作为粉尘收集在袋式除尘器中。由于EAF通常依靠废金属作为进料，因此粉尘的组成与所用金属进料的化学性质相关，并且各种熔体之间会有所不同。铁是钢的主要成分，因此，钢厂的集尘灰中包含高浓度的铁氧化物(40％至60％)。集尘灰中还存在氧化锌和金属，包括锰、钙、镁、硅、铅、铜、铬、铝、汞及它们的化合物。

根据钢铁行业的国际贸易组织世界钢铁协会报告，在2015年，全球粗钢产量为16.2亿吨，EAF钢厂生产了约4.06亿吨。每吨EAF生产的钢大约会形成15kg至20kg的粉尘，相当于每年产生300万吨至400万吨的EAF集尘灰。

随着工业处置场所变得越来越稀少和远离生产地点，在垃圾填埋场所处置EAF集尘灰变得越来越昂贵。不断增加的处理成本和更严格的环境法规使得人们寻求经济可行的方法来回收集尘灰。EAF中集尘灰的现场回收受到限制，因为它的高氧化物含量会对熔化过程产生负面影响。成功的回收将减少处置成本，并提取有价值的金属组分，否则其会被丢弃。工业上需要一种用于回收集尘灰的改进方法。

发明内容

本公开提供了一种用于回收存在于EAF集尘灰中的材料的方法。发明人已经发现，将集尘灰与碳源在块或团粒中结合可提供组合物，其可在包括电弧炉和碱性氧气炉的炼钢炉中用作原料。

在一些实施方案中，提供了块或团粒形式的固体组合物，该固体组合物适合用作炼钢炉中的原料，并且包含碳源和集尘灰，集尘灰包含铁氧化物和至少1重量％的锌。在一些方面，固体组合物不包含非碳质铁还原剂。非碳质铁还原剂的非限制性实例包括氯化亚铁和硫酸亚铁。在一些实施方案中，固体组合物碳源包含大于90重量％的碳，优选大于80重量％的碳。在一些方面，该固体组合物碳源选自无烟煤、石墨、煤、焦炭、石油焦、煤沥青、焦油、糖蜜、倾析器污泥、石化废焦、铝冶炼厂废锅衬砌或其组合。在一些方面，集尘灰的铁氧化物是氧化亚铁(II)(FeO)、氧化铁(III)(Fe₂O₃)、铁(II、III)的氧化物(Fe₃O₄、Fe₅O₆、Fe₅O₇)或它们的混合物，优选为Fe₂O₃。在一些实施方案中，集尘灰的锌为氧化锌(ZnO)或任何其他含锌的氧化物、铁酸锌或其混合物。在一些方面，固体组合物包含0％至15％的添加剂。在一些方面，冲模添加剂选自石灰、氯化钙、二氧化硅、石灰石、黏土、铁和/或钢磨屑、铁和/或钢钻屑、铁和/或钢切屑或其组合。在一些实施方案中，集尘灰包括大于30重量％的铁氧化物。在其他实施方案中，集尘灰包括大于0重量％至70重量％的铁氧化物。本公开内容的一些方面涉及制备块或团粒形式的固体组合物。

在一些方面，提供了适用于在电弧炉和/或碱性氧气炉中用作可回收原料的块或团粒，该块或团粒包含60重量％至90重量％的集尘灰、3重量％至20重量％的碳源和0重量％至15重量％的添加剂，集尘灰包含铁氧化物和锌。在一些方面，块或团粒不包含非碳质铁还原剂。非碳质铁还原剂的非限制性实例包括氯化亚铁和硫酸亚铁。在一些实施方案中，块或团粒碳源包含大于90重量％的碳，优选大于80重量％的碳。在一些方面，该块或团粒碳源选自无烟煤、石墨、煤、焦炭、石油焦、煤沥青、焦油、糖蜜、倾析器污泥、或其组合。在一些方面，块或团粒集尘灰的铁氧化物是氧化亚铁(II)(FeO)、氧化铁(III)(Fe₂O₃)、铁(II、III)的氧化物(Fe₃O₄、Fe₅O₆、Fe₅O₇)或它们的混合物，优选为Fe₂O₃。在一些实施方案中，块或团粒集尘灰的锌为氧化锌(ZnO)或任何其他含锌的氧化物、铁酸锌或其混合物。在一些方面，块或团粒添加剂选自石灰、氯化钙、二氧化硅、石灰石、黏土、铁和/或钢磨屑、铁和/或钢钻屑、铁和/或钢切屑或其组合。在一些实施方案中，集尘灰包括大于30重量％的铁氧化物。在其他实施方案中，集尘灰包括30重量％至70重量％的铁氧化物。本公开的一些方面针对制造适于在电弧炉和/或碱性氧气炉中用作可回收原料的块或团粒。

在本公开的一些方面中，提供了选自板材和长材的钢材，该钢材包含<99重量％的不可回收的铁，>1重量％的从块或团粒形式的集尘灰回收的铁；可回收的集尘灰包含<99重量％的铁氧化物，>1重量％的锌，碳源。在一些实施方案中，可回收的集尘灰包括0％至15％的添加剂。在一些方面，可回收的集尘灰不包含非碳质铁还原剂。非碳质铁还原剂的非限制性实例包括氯化亚铁和硫酸亚铁。在一些实施方案中，可回收的集尘灰的碳源选自无烟煤、石墨、煤、焦炭、石油焦、煤沥青、焦油、糖蜜、倾析器污泥、或其组合。在一些方面，可回收的集尘灰的铁氧化物是氧化亚铁(II)(FeO)、氧化铁(III)(Fe₂O₃)、铁(II、III)的氧化物(Fe₃O₄、Fe₅O₆、Fe₅O₇)或它们的混合物，优选为Fe₂O₃。在一些实施方案中，可回收的集尘灰的锌为氧化锌(ZnO)或任何其他含锌的氧化物、铁酸锌或其混合物。

本公开的一些方面涉及制造钢材的方法，该方法包括以下冲模步骤：获得块或团粒形式的固体组合物，将所述固体组合物引入电弧炉或碱性氧气炉中，操作所述电弧炉或碱性氧气炉生产钢水，并将电弧炉或碱性氧气炉中的钢水加工成钢材。在一些方面，该固体组合物包含碳源和集尘灰，该集尘灰包含铁氧化物和至少1重量％的锌。在其他的实施方案中，固体组合物包含60重量％至90重量％的集尘灰，集尘灰包含铁氧化物和锌；3重量％至20重量％的碳源；以及0重量％或大于0重量％至15重量％的添加剂。在一些实施方案中，铁氧化物占集尘灰的30重量％至70重量％。添加剂包括石灰、氯化钙、二氧化硅、石灰石、黏土、铁和/或钢磨屑、铁和/或钢钻屑、铁和/或钢切屑等。在一些方面，块或团粒不包含非碳质铁还原剂。非碳质铁还原剂的非限制性实例包括氯化亚铁和硫酸亚铁。在一些实施方案中，碳源选自无烟煤、石墨、煤、焦炭、石油焦、煤沥青、焦油、糖蜜、倾析器污泥、或其组合。在一些方面，铁氧化物是氧化亚铁(II)(FeO)、氧化铁(III)(Fe₂O₃)、铁(II、III)的氧化物(Fe₃O₄、Fe₅O₆、Fe₅O₇)或它们的混合物，优选为Fe₂O₃。在一些实施方案中，锌为氧化锌(ZnO)或任何其他含锌的氧化物、铁酸锌或其混合物。

术语“连接”被定义为连结，但不一定是直接连结，也不一定是机械连结。

除非本公开明确要求，要素前不使用数量词可以表示“一个或多于一个”的意思。

术语“基本上”被定义为是本领域普通技术人员所理解的大部分但不一定是全部是指代物(并且包括全部指代物)。在任何公开的实施方案中，术语“基本上”可以被替换为“在指代物的[百分比]内”，其中该百分比包括0.1％、1％、5％和10％。

术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”是开放式连接动词。因此，“包括”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多于一个元件的块具有那些一个或多于一个块，但不限于仅具有那些一个或多于一个块。同样地，“包含”、“具有”、“包括”和“含有”一个或多于一个特征的本发明的系统和组合物的要素具有那些一个或多于一个特征，但不限于仅具有那些一个或多于一个特征。

在本发明的上下文中，描述了十七个实施方案。实施方案1是适合用作炼钢炉中的原料的固体组合物。该固体组合物包含集尘灰，包含铁氧化物和至少1重量％的锌；和碳源，其中所述固体组合物为块或团粒形式。实施方案2为实施方案1所述的固体组合物，其中产品不包含改变作为炼钢炉进料的组合物的性能的量的氯化亚铁和硫酸亚铁中的一者或两者。实施方案3是实施方案1或2所述的固体组合物，其中碳源包含大于50重量％的碳。实施方案4是实施方案1至3中任一项所述的固体组合物，其中碳源选自无烟煤、石墨、煤、焦炭、石油焦、煤沥青、焦油、焦油、糖蜜、倾析器污泥及其组合。实施方案5为实施方案1至4中任一项所述的固体组合物，其中所述铁氧化物是氧化亚铁(II)(FeO)、氧化铁(III)(Fe₂O₃)、铁(II、III)的氧化物(Fe₃O₄、Fe₅O₆、Fe₅O₇)或它们的混合物，优选为Fe₂O₃。实施方案6为实施方案1至5中任一项所述的固体组合物，其中锌为氧化锌(ZnO)或任何其他含锌的氧化物、铁酸锌或其混合物。实施方案7为实施方案1至6中任一项所述的固体组合物，其还包含大于0重量％至最高15重量％的添加剂。实施方案8是实施方案6所述的固体组合物，其中添加剂选自石灰、氯化钙、二氧化硅、石灰石、黏土、铁和/或钢磨屑、铁和/或钢钻屑、铁和/或钢切屑及其组合。实施方案9是实施方案1至8中任一项所述的固体组合物，其中集尘灰包含大于30重量％的铁氧化物。实施方案10是实施方案1至9中任一项所述的固体组合物，其中集尘灰包含30重量％至70重量％的铁氧化物。

实施方案11为适于在电弧炉和/或碱性氧气炉中用作可回收原料的块或团粒，该块或团粒包含：60重量％至90重量％的包含铁氧化物和锌的集尘灰，其中铁氧化物占集尘灰的30重量％至70重量％；3重量％至20重量％的碳源；和0重量％至15重量％的添加剂。实施方案12为实施方案11所述的块或团粒，其中产品不包含氯化亚铁和硫酸亚铁中的一者或两者。实施方案13是实施方案11或12所述的块或团粒，其中碳源包含大于50重量％的碳。实施方案14是实施方案11至13中任一项所述的块或团粒，其中碳源选自无烟煤、石墨、煤、焦炭、石油焦、煤沥青、焦油、焦油、糖蜜、倾析器污泥及其组合。实施方案15是实施方案11至14中任一项所述的块或团粒，其中添加剂选自石灰、氯化钙、二氧化硅、石灰石、黏土、铁和/或钢磨屑、铁和/或钢钻屑、铁和/或钢切屑及其组合。实施方案16是实施方案11至15中任一项所述的块或团粒，其中铁氧化物是氧化亚铁(II)(FeO)、氧化铁(III)(Fe₂O₃)、铁(II、III)的氧化物(Fe₃O₄、Fe₅O₆、Fe₅O₇)或它们的混合物，优选为Fe₂O₃。实施方案17为实施方案11至16中任一项所述的块或团粒，其中锌为氧化锌(ZnO)或任何其他含锌的氧化物、铁酸锌或其混合物。

除非本公开或实施方案的性质明确禁止，否则即使没有描述或示出，一个实施方案的特征可以应用于其他实施方案。任何所公开的容器组件和组合物的任何实施方案可以由所描述的任何元件和/或特征和/或步骤中的任一者组成或基本上由其组成，而不是包含/包括/含有/具有所描述的元件和/或特征和/或步骤中的任一者。因此，在任何权利要求中，术语“由……组成”或“基本上由……组成”可以替代上述任何开放式连接动词，以改变使用开放式连接动词时的给定权利要求的范围。以上描述了与实施方案相关的细节，下面示出了其他细节。

附图简要说明

图1是根据实施例1的还原过程中的废气组成和炉温的曲线图。

图2示出了根据实施例1的未还原的块的XRD图谱。

图3示出了根据实施例1的还原的块的XRD图谱。

发明详述

参照附图中示出并在以下描述中详细描述的非限制性实施方案，更全面地解释了各种特征和有利细节。然而，应该理解，尽管发明详述和具体实施例指示了本发明的实施方案，但是它们仅是通过示例而非限制的方式给出的。根据本公开，各种替换、修改、添加和/或重新布置对于本领域普通技术人员将变得显而易见。

在以下的描述中，提供了大量的具体的细节以得到对所公开的实施方案的透彻理解。然而，相关领域的普通技术人员之一将理解，本发明可以在没有一个或多于一个具体细节的情况下实施，或者采用其他的方法、组分、材料等等来实施。在其他的实例中，并没有详细地示出或描述出已知的结构、材料或操作以避免使本发明的方面不清晰。

本公开内容提供了利用炼钢废副产物集尘灰的方法和组合物。集尘灰包含有价值的材料，例如主要是氧化物形式的铁和锌。集尘灰中的高氧化物含量使得无法在工业钢炉中直接使用集尘灰。在本文公开的方法和组合物中，集尘灰与碳源和任选的添加剂组合，并模制成块或团粒。不希望受到理论的束缚，认为碳源起原位还原剂的作用，其有助于将金属氧化物转化为有用的金属。在铁、锌或炼钢过程中，块或团粒可用作铁、锌和/或碳的来源。

将集尘灰与碳源混合，然后模制成块或团粒。碳源可以是无烟煤、石墨、煤、焦炭、石油焦、煤沥青、焦油、糖蜜、倾析器污泥、或其组合。在一些方面，碳源和集尘灰以重量比0.03:1至0.18:1组合，其中碳是碳源的主要重量成分。在一个实施方案中，块或团粒包含0.06:1重量比的碳源与集尘灰。

团粒或块中可任选地包含一种或多于一种添加剂，包括石灰、氯化钙、二氧化硅、石灰石、黏土、铁和/或钢磨屑，铁和/或钢钻屑，铁和/或钢切屑等。团粒或块可包含任选的黏结剂。团粒或块可以包含一种或多于一种非碳质还原剂。在优选的实施方案中，从团粒或块中排除非碳质还原剂。

团粒或块可用于炼钢工艺中，其中将集尘灰的铁氧化物用作生产钢的铁源。团粒或块可以与可回收的铁或钢、不可回收的铁或金属矿石组合。

在块或团粒的制造过程中，将集尘灰与碳源组合，然后成型为块或团粒。将集尘灰、碳源、任选的添加剂和任选的黏结剂在混合设备中组合。在一些实施方案中，碳源充当黏结剂。如果添加黏结剂，其将足以将碳源和BHD结合在一起，并通过所选的加工技术形成块。通常，黏结剂以BHD、碳源和黏结剂的混合物的1重量％至20重量％的量存在。优选的黏结剂包括烃黏结剂，例如玉米淀粉、纤维素等。可以任选地将水添加到混合物中以产生浆料。

集尘灰、碳源和任选的组分(添加剂、黏结剂、水)的相对量可以调节，以改善混合物的黏附性和/或块或团粒产品的强度。混合物可以在室温下混合，或者可以在加热条件下进行混合。

使用本领域已知的任何模制或成型方法将混合物形成块或团粒。示例性方法包括挤出和造粒。成形的块或团粒还可以用另外的集尘灰混合物包覆，然后模制或成形。

可以在烘箱中加热成型的块或团粒。烘箱可用于去除水、增加黏结和/或使至少一部分金属氧化物含量减少。烘箱可以提供氧气流或含氧气的气体流，或在惰性气氛中，例如氩气和氮气。可以即时使用块或团粒，也可以在使用前进行老化。块或团粒的老化可以在环境温度或升高的温度下完成。

块或团粒可用于炼铁或炼钢炉。块或团粒可用于其他工艺，例如，块或团粒可用于Midrex和HYL工艺或任何其他还原技术，其中铁氧化物在不熔化的情况下被还原。块或团粒可用作集料并添加到混凝土中。在锌蒸馏或萃取方法中，块或团粒可用于提高锌含量。集尘灰的回收可以为减少废物和/或回收铁和锌的氧化物提供经济上有利的环保作用。

实施例1

自还原集尘灰(BHD)块的分析

集尘灰(BHD)团块含有碳作为还原剂。在含有碳作为还原剂的块中，碳与Fe₂O₃的摩尔比为1.6:1。通过将10重量％的碳与90％的BHD以及水混合来制备BHD块。然后将湿混合物用辊压式冷压机压成块。BHD由SABIC提供，并是从电弧炉获得的。下表1中提供了根据本发明使用的通过X射线荧光光谱法(XRF)分析的示例性非限制性BHD的化学组成。

表1.

将实施例1的块在1100℃下还原并分析。通过X射线衍射(XRD)来分析原样的块和还原的块以鉴定相，并通过X射线荧光(XRF)光谱法来确定近似的元素组成。下表2总结了还原的BHD块的标称组成：

表2-还原的BHD块的组成

(除非另有说明，否则列出了所有高于1％的成分。)

元素	浓度(重量％)
		Zn	5-20
Ca	8-15
		Fe	29-37
Pb	1-3
		Mg	1-2
Al	＜1
		Mn	1-2
Si	2-3
		Na	2-3
K	1-2

在垂直管式炉中，在流动的氩气下(流速为150mL/min)还原样品块。称重一个块，然后在加热炉的同时将其悬挂在炉顶(使用Kanthal线)。炉以每分钟5℃的速率从室温升至1100℃，并保持一小时，然后以每分钟5℃的速率冷却至室温。达到1100℃后，将块降低到炉的热区，将废气引导至红外气体分析仪，该分析仪记录了CO、CO₂、CH₄、H₂和O₂的浓度。炉完全冷却后，将块从炉中取出并再次称重。

通过使用QualX软件包分析XRD图谱(参见A.Altomare，N.Corriero，C.Cuocci，A.Falcicchio，A.Molitemi，和R.Rizzi，“QUALX2.0：a qualitative phase analysissoftware using the freely available database POW_COD，”J.Appl.Crystallogr.，第48卷，第2期，第598-603页，2015年4月)。过滤图谱以除去2θ＝25°附近存在的宽碳峰，并从过滤的图谱中识别出主要峰。除了碳和氧以外，将搜索匹配数据库限制于表1中列出的元素，以说明可能存在的氧化物和碳化物。手动选择最能解释峰值的相。

结果

从红外气体分析仪收集的数据如图1所示。结果表明CO生成速率突然增加，大约10分钟后达到峰值，然后衰减。在CO₂和H₂的浓度中也可以看到类似的峰。氢气的存在表明还原剂不是纯碳，而是粉煤。较长的衰减时间归因于废气在炉中的停留时间(由于150mL/分钟的低流速所致)；注意到在1100℃保持1小时后，在炉开始冷却后，衰减速率没有明显变化。达到CO浓度峰值后很快就可能完成还原。

数据表明还原速度相当快。红外(IR)光谱仪数据对于由曲线积分确定产生的CO、CO₂和H₂的总量特别有用。

块的质量损失是显著的(初始质量＝13.7g，最终质量＝9.2g)。炉管的内表面也涂有灰色粉末，通过扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线能谱(EDS)分析该粉末，发现锌-主要含锌。XRF结果(表3显示了Ca、Fe和Zn的近似比例，归一化为100％)表明最终产品中锌几乎完全损失。

表3a和表3b-还原之前(上)和还原之后(下)的样品XRF分析表3a

元素	浓度(重量％)
		Ca	21
Fe	65
		Zn	14

表3b

元素	浓度(重量％)
		Ca	27
Fe	73
		Zn	＜1

未还原的碎块的XRD在图2中显示，主要的结晶相是磁铁矿(Fe₃O₄，图2中的P.1相)、维氏体(FeO，P.2相)、石灰(CaO，P.3相)、氧化锌(ZnO，相P.4)以及氧化钠和氧化钾(Na₂O和K₂O，分别为相P.6和相P.5)。化学分析中显示的其他成分在背景上不可见，这是因为它们没有以足够高的浓度存在，或者因为它们的结晶度不足以产生强的X射线信号。

如图3所示，还原的块的XRD显示了一组不同的峰。存在前两相金属铁，铁氧体(图3中的P.1相)和奥氏体(P.3相)。仍然存在石灰(CaO，相P.2)，但现在存在对应于硅酸二钙(Ca₂SiO₃，相P.4)的峰。鉴于表2中的XRF数据，XRD图谱中不存在氧化锌。

这表明在1100℃下约1小时或小于1小时的时间内，还原剂将块完全还原。奥氏体的存在可能是由于大量锰的存在。如果还还原了所有锰，则在表1中给出的组成下，生成的铁应含有约5重量百分比的锰。锰是一种奥氏体稳定剂，例如从ASM手册第3卷，Alloy PhaseDiagrams(1998)图4中的相图可以看出。不受任何理论的束缚，认为硅酸二钙的存在可能是由于CaO和SiO₂之间的相互作用，因为未还原样品的XRD图谱中未检测到二氧化硅，因为它的量不足或是无定形的。

从这些数据可以得出结论，在测试炉温为1100℃时还原速度很快，结果是通过将氧化锌还原为从块中蒸发出来的金属锌，可以完全还原铁并几乎完全除去锌。

实施例2

根据上述实施例1中所述的步骤和比例，将具有上述表1中所示的组成的实施例1的BHD与作为碳源的无烟煤进行预混合，并使用实施例1的方法成型为团粒/块。

进行了实验以评估BHD和上述的碳块在EAF中的使用。在不同的温度和时间下进行了不同的实验。实验结果总结如表-1所示

参照表4在下面的表3中描述了进行实施例2的实验的步骤：

表3

箱式炉的使用方法

1、将炉预热至所需温度，同时空坩埚在其中；

2、用氧化铝坩埚进行实验；

3、打开炉并放入样品；

4、关闭炉；

5、保持指定的时间；

6、关闭炉，取出样品并用水淬火。

表4实验结果

表4中的结果表明，在不同温度(1200℃和1400℃)以及保持时间分别为10min和15min的情况下进行的四组实验结果表明，在所有情况下均出现了可接受的还原量(76.55％至80.69％还原)。

在1200℃和10min的保持时间，金属化率在76.55％至77.35％变化，而在15分钟的保持时间，金属化率在79.69％至79.83％变化。

在1400℃和10min的保持时间的情况下，金属化率在79.02％至81.76％变化，而在15分钟的保持时间，金属化率在80.03％至80.69％变化。

权利要求不解读为包括装置+功能或步骤+功能的限定，除非在给定的权利要求中使用表述“用于……的装置”或“用于……的步骤”而明确叙述了限定。

Claims (17)

1.一种适合用作炼钢炉中的原料的固体组合物，其包含：

(i)包含铁氧化物和至少1重量％的锌的集尘灰；和

(ii)碳源；

其中所述固体组合物为块或团粒形式。

2.根据权利要求1所述的固体组合物，其中产品不包含改变作为炼钢炉进料的组合物的性能的量的氯化亚铁和硫酸亚铁中的一者或两者。

3.根据权利要求1或2所述的固体组合物，其中碳源包含大于50重量％的碳。

4.根据权利要求1或2所述的固体组合物，其中碳源包括选自无烟煤、石墨、煤、焦炭、石油焦、煤沥青、焦油、焦油、糖蜜和倾析器污泥的至少一种物质。

5.根据权利要求1或2所述的固体组合物，其中所述铁氧化物是氧化亚铁(II)(FeO)、氧化铁(III)(Fe₂O₃)、铁(II、III)的氧化物(Fe₃O₄、Fe₅O₆、Fe₅O₇)或它们的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的固体组合物，其中锌为氧化锌(ZnO)或任何其他含锌的氧化物、铁酸锌或其混合物。

7.根据权利要求1或2所述的固体组合物，其还包含大于0重量％至最高15重量％的添加剂。

8.根据权利要求7所述的固体组合物，其中添加剂包括选自石灰、氯化钙、二氧化硅、石灰石、黏土、铁磨屑、钢磨屑、铁钻屑、钢钻屑、铁切屑和钢切屑中的至少一种物质。

9.根据权利要求1或2所述的固体组合物，其中集尘灰包含大于30重量％的铁氧化物。

10.根据权利要求1或2所述的固体组合物，其中集尘灰包含30重量％至70重量％的铁氧化物。

11.一种适于在电弧炉和/或碱性氧气炉中用作可回收原料的块或团粒，所述块或团粒包含：

(i)60重量％至90重量％的集尘灰，所述集尘灰包含铁氧化物和锌，其中铁氧化物占集尘灰的30重量％至70重量％；

(ii)3重量％至20重量％的碳源；和

(iii)0重量％至15重量％的添加剂。

12.根据权利要求11所述的块或团粒，其中产品不包含氯化亚铁和硫酸亚铁中的一者或两者。

13.根据权利要求11或12所述的块或团粒，其中碳源包含大于50重量％的碳。

14.根据权利要求11或12所述的块或团粒，其中碳源包括选自无烟煤、石墨、煤、焦炭、石油焦、煤沥青、焦油、焦油、糖蜜和倾析器污泥的至少一种物质。

15.根据权利要求11或12所述的块或团粒，其中添加剂包括选自石灰、氯化钙、二氧化硅、石灰石、黏土、铁磨屑、钢磨屑、铁钻屑、钢钻屑、铁切屑和钢切屑中的至少一种物质。

16.根据权利要求11或12所述的块或团粒，其中铁氧化物包含选自氧化亚铁(II)(FeO)、氧化铁(III)(Fe₂O₃)、铁(II、III)的氧化物(Fe₃O₄、Fe₅O₆、Fe₅O₇)的至少一种物质。

17.根据权利要求11或12所述的块或团粒，其中锌为氧化锌(ZnO)或任何其他含锌的氧化物、铁酸锌或其混合物。

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