浅谈钢铁工业含铁含锌尘泥的资源化综合利用

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1、总结

钢铁产业在临盆历程中会构成大批的固体废除物,首要包罗各临盆工序构成的含铁含锌尘泥,另外再有废塑料、废皮带、废滤布、废纤维包装袋等有机固废。据统计,年新增冶金固废约为6.39亿吨,加之以前堆存的固废量已高出15亿吨。大批的固废不只占用企业用地,同时也会玷污处境、毒害人体强壮。怎么妥当治理钢铁产业固废已成为各钢企面对的重要职责之一。

2、钢铁工艺含铁含锌尘泥的特征、毒害及通例责罚法子

含铁含锌尘泥主如果钢铁锻炼历程中除尘系统搜集的除尘灰或湿式除尘构成污泥,其首要成份是铁和碳,并含有部份无益杂质如锌、铅、钾、钠等氧化物,一向以来,这些粉尘大大都都是通过返回烧结,或造块,再次投入高炉或转炉锻炼。跟着尘泥中锌、铅、钾、钠等无益元素在高炉过程中的一向富集以及炼钢行使废镀锌钢材比例的慢慢补充,尘泥中的含锌量也呈慢慢高涨的趋向;同时,炉猜中含锌量太高,由于锌沸点低,会在高炉内挥发、富集,在高炉炉身上部慢慢构成结瘤,影响炉况运转,收缩高炉寿命。是以,对钢铁连结企业中锌、铅、钾、钠等元素含量较高的含锌含铁尘泥,全数直接返复活产单位再哄骗存在艰难或弊病。现在钢铁厂关于含无益元素量高的含铁尘泥,尤其是含锌含铁尘泥以社会化哄骗或填埋方法治理为主,物流成本高、枢纽多且易构成处境玷污。而废塑料、废皮带、废滤布、废纤维包装袋等有机固废往常也都是送出厂外停止无害化责罚。

3、反转窑协同治理钢铁产业含铁含锌的上风

跟着新改正的《固体废料玷污防治法》的正式奉行,各大钢企均最先主动推动“固废不出厂”和厂内固废资本化哄骗功做。为了擢升产业固体废料资本化哄骗程度,告竣含铁尘泥等固危废全数返临盆哄骗;强化协同治理才能设立,进一步削减固体废料在社会上周转、加工、哄骗和治理的环保存控毒害,最后告竣“固废不出厂”,守护生态处境,一向推动高品质进展,越来越多的钢铁锻炼企业采取反转窑归纳责罚各样含铁、锌尘泥,反转窑责罚含铁含锌尘泥详细资料适应性广,可将钢铁锻炼工序构成的一齐固体废料召集停止责罚,告竣了除尘灰中锌分别和铁富集复原。锌挥发率高,获得次氧化锌以副产物方式外售给锌锻炼企业,铁富集于窑渣中,送烧结、高炉或许钢渣治理工艺进一步回收铁资本。

4、临盆工艺简述

4.1临盆总工序

高炉一次灰(布袋灰)及烧结电场灰采取多级逆流水洗方法,水洗后机头灰滤饼水分≤25%;高炉布袋灰采取二级逆流水洗方法,水洗后布袋灰滤饼水分≤25%。构成的高盐洗灰水投入后续洗灰水预责罚系统。顺序通过中庸、协同除重除杂工艺、深度净化工艺等,除掉高盐废水中的重金属、硬度、SS等。去除玷污物的高盐废水根据氯化钠和氯化钾消融度的不同,通过挥发结晶、冷却、甲第离心分别、挥发结晶、二级离心分别告竣氯化钾和氯化钠的别离结晶。

高炉一次灰(布袋灰)滤饼、高炉瓦斯灰、电炉除尘灰、炼钢污泥,水责罚污泥、焦炭粉及煤粉等采取配料—搀杂—造球—反转窑挥发的工艺,窑渣经水淬冷却获得含铁窑渣产物,烟气经重力沉降—表面冷却——布袋收尘获得次氧化锌产物。

废塑料、废橡胶等有机固废资料采取破裂-热解工艺,获得碳渣及热解气,碳渣做为碳源通过配料投入反转窑责罚,热解气送至反转窑窑头做为气体燃料。

4.2洗氯分盐临盆工艺

洗氯分盐系统首要资料为烧结电除尘1~2电场灰、烧结电除尘3~4电场灰、高炉布袋灰等,其工艺过程下列:

1、水洗脱氯

资料经吸排车送到顶部高炉布袋灰、烧结灰储灰罐,通过卸料机构投入密闭浆化桶停止一次调浆(一次调浆水来自二次浆化压滤液),运输的物料遏制流量为5吨/小时,调浆以后经沙浆泵泵入甲第压滤机过滤,滤饼接续二次分开,滤液到达必要浓度则送至除重液储槽,未到达则返回甲第调浆。滤饼插足新鲜自来水或许从挥发过来的新鲜水二次分开调浆,分开后泵入二级压滤机,滤液到达工艺设定浓度则送至甲第调浆桶,不然返回二级分开调浆,滤饼经鼓膜压迫与紧缩空气吹水以后高炉布袋灰滤饼送反转窑配料,烧结机头灰滤饼返回烧结配料。

首要遏制技艺经济目标下列:

(1)滤饼含氯<1%;滤饼含水<25%;

(2)总液固比0.5~1:1。

2、滤液除重

水洗脱氯滤液中首要玷污物为重金属Zn、Pb、Cd等,能够采取两段责罚方法停止责罚,哄骗增加药方将重金属元素含量降至10ppm(10mg/L)下列,停止挥发分别产盐,获得副产物产业盐外售。

本工艺拟停止分段责罚,工艺分为两个工序,一段中庸沉没工序,对废水pH停止调度并沉没重金属;二段为药方责罚工序,对废水中重金属进一步去除,以保证责罚后水中重金属在10mg/L范畴以内。溢流达标进多效挥发系统。

3、挥发提盐

资料液由进料泵运输物料至冷凝水预热器停止预热,预热后的料液投入多效加热室挥发浓缩,而后投入多效分别室停止汽液分别;而后顺序投入二效和一效挥发器浓缩到请求浓度后经出料泵输出投入离神思,离心获得氯化钠,多效挥发器清液运输至氯化钾结晶器,闪蒸降温好后固体通过离神思停止离心分别获得氯化钾固体,母液通过母液预热器后投入多效挥发器。

蒸汽流向:生蒸汽投入一效加热室做为热源,一效加热室构成的生蒸汽冷凝水投入冷凝水预热器对物料停止预热。从一效分别室出来的二次蒸汽投入二效加热室做为加热热源,从二效分别室出来的二次蒸汽投入多效加热室做为加热热源,从多效分别室出来的二次蒸汽投入投入直接冷凝器冷凝,二次汽冷凝水经冷凝水罐回收。

冷凝水流向:一效加热室壳程的冷凝水投入冷凝水预热器,而后排外哄骗。二效加热室壳程冷凝水投入多效加热室壳程闪蒸哄骗余热,着末多效壳程冷凝水和直接冷凝器出来的冷凝水投入到冷凝水罐,再由泵排外。

进料前提:

物料称号:除重液(氯化钾和氯化钠溶液)

进料量73.33m3/d

物料初始温度:25℃(设定)

冷却水进水温度:30℃~32℃

冷却水出水温度:35℃~40℃

除重责罚终了后:进料CaMg总硬度50mg/L,其余重金属离子

10mg/L硫酸根含量mg/L悬浮物SS小于20mg/L。

4.3反转窑系统临盆工艺

(1)资料贮存及配料

高炉瓦斯灰、电炉除尘灰、焦炭粉、煤粉等厂内自产或外购的资料及辅料采取管道力量运输系统或专用罐车别离送至各自储罐中暂存;炼钢污泥,水责罚污泥等物料通过车辆运输至厂区资料堆存地方暂存。

高炉瓦斯灰、电炉除尘灰、焦碳粉及煤粉根据预先设定的比例,通过各储仓下的皮带秤给料机定量给料至胶带运输机运输,炼钢污泥,水责罚污泥等物料由铲车别离送至2个地仓,通过拖料皮带秤停止给料并计量运输,一齐物料汇总并由胶带运输机转运输至搀杂及造粒工序。

(2)搀杂与造粒

为改正物料在窑中的起伏性、粘附性、粒径平匀度和透气性,缓和反转窑结圈,策画采取搀杂机和圆盘造粒的计划。搀杂的目标是加水并使搀杂料绝对混匀,圆盘造粒目标是制粒并调度搀杂料水分。

原辅料、热解碳渣经胶带运输机转运输至强力搀杂机,在搀杂机内插足必要量的水停止搀杂,搀杂后的物料经胶带运输机送至圆盘造粒机停止造粒,造粒历程中再插足必要量的水,使造粒物料的含水维持10~12%;造粒后的球状物料通过胶带运输机送至反转窑复原工序。

(3)反转窑复原

搀杂造粒后的物料经皮带运输至反转窑窑尾沉降室上部,通过下料管溜入反转窑。

反转窑中物料在上前起伏的历程中,经预热、枯燥、升温、高温煅烧(1~℃)等几个工序,在复原氛围下,含锌物质被复原并挥发构成锌蒸气。锌蒸气与氧气连系生成氧化锌,铅铋锡铟等金属与锌同旨趣一同挥产生成多金属氧化物,俗称次氧化锌,随烟气投入烟气系统,经布袋除尘器搜集后,采取吨包机装好后运输至次氧化锌库堆放。窑渣由窑头出渣口掉落,投入窑渣责罚工序。

(4)窑渣水淬

反转窑窑头出来的富铁窑渣温度约~0℃,采取水淬冷却方法对反转窑构成的制品窑渣停止冷却,水淬构成的水蒸气通过喷淋冷却系统搜集,返回水淬渣池。

水淬渣用桥式起重机从渣池中捞出,在堆渣间沥干后转运至钢渣“破裂-磁选”车间。同时堆渣间内设置一个水渣料仓,料仓下设出料装配及物料擢升机,当水渣需返回烧结使历时,将水渣运输至烧结配料皮带。

(5)返粉回收

窑尾沉降斗及余热汽锅搜集的粉尘行使埋刮板机运输机运输至反转窑窑尾沉降室上部,通过下料管溜入反转窑。

表面冷却除尘灰搜集后,假使Zn含量较高,则通过埋刮板运输机运输至次氧化锌制品仓;假使Zn含量较低,行使埋刮板机运输机运输至反转窑窑尾沉降室上部,通过下料管溜入反转窑。

(6)余热哄骗

反转窑窑尾~℃的高温烟气通过余热汽锅本质冷却至~℃,摄取的显热构成约1.3Mpa的低压饱和蒸汽。余热汽锅底部积灰由灰斗搜集,再由埋刮板机运输至返粉工序。

(7)烟气降温及收尘

余热汽锅降温后的烟气投入表面冷却器,通过冷却管道,烟气温度由~℃降至~℃。表面冷却器底部积灰通过灰斗搜集,再由埋刮板机运输至返粉工序。

经表面冷却器冷却后的的烟气投入布袋收尘,将烟气中富集氧化锌的粉尘搜集,经斗式擢升机及埋刮板运输机等设立送至氧化锌粉仓内贮存,仓底吨包机告竣包装及装袋,袋装次氧化锌产物在产物栈房贮存。除尘后的烟气再经引风机升压后由烟道送脱硫系统责罚。

4.3脱硫系统

本项目脱硫采取石灰-石膏湿法脱硫工艺,本反转窑烟尘排放浓度≤10mg/Nm3,SO2排放浓度≤35mg/Nm3,相符钢铁行业大气玷污物尤其排放准则。

1、脱硫工艺系统构成

石灰-石膏法湿法脱硫(FGD)系统包罗摄取塔和一齐别的定然的设立。首要分为下列子系统:

石灰浆液系统;

烟气系统;

摄取塔系统;

石膏脱水系统;

工艺水系统;

氮气和蒸汽系统;

2、脱硫工艺简介

(1)石灰浆液系统

本工程设1套石灰浆液系统,为摄取系统供应摄取剂。

本工程的摄取剂为生石灰,由自卸式密封罐车运来的生石灰粉经罐车自带的运输装配运输到石灰粉仓内。在石灰粉仓底部设有反转卸料阀,通过反转卸料阀运输至石灰浆液箱。石灰浆液箱装备有搅拌器匀速搅拌,并可存6h用量浆液。石灰浆液箱中装有补水管和搅拌器,由搅拌器对脱硫剂停止浆化,加料量、补水量由谋划机设置的程序停止遏制,石灰浆液由轮回浆液泵定量送入摄取系统。

室外浆液管道易凝结的部位采取电伴热保温法子,并设置浆液排空,避让冰冻影响运转。

(2)烟气系统

本系统不设置增压风机,由布袋除尘器引风机克复脱硫系统的烟气阻力。烟道将根据或许产生的最差运转前提(比如:温度、压力、流量、湿度等)停止策画。烟道策画最小壁厚为6mm。烟道流速不高出15m/s。一齐没有来往到低饱暖和烟气冷凝液的烟道或没有来往从摄取塔轮回喷淋夹带雾滴的烟道,用通俗碳钢或相当材料制做。一齐烟道均选用保温法子,保温材料采取mm厚岩棉,守护层采取0.5mm厚彩钢板。

(3)SO2摄取系统

本系统设置一套SO2摄取系统。

在摄取塔内,石灰浆液与烟气中SO2、SO3等产生化学反响,生成亚硫酸钙,脱硫后的净烟气通过除雾器除掉气流中夹带的液滴和雾滴后经塔顶烟囱外排。

向摄取塔的下半部浆池注入空气,将亚硫酸钙氧化为硫酸钙,生成石膏晶体。为维持石膏浆液不沉没和氧化空气平匀散布,摄取塔浆池配侧进式搅拌器。

石膏浆液通过摄取塔区排水坑泵送至石膏脱水系统。

1)摄取塔

FGD系统采取带立地强逼氧化的喷淋空塔。

在摄取塔内烟气与石灰-石膏悬浮液滴逆向起伏时,SO2和SO3等被石灰-石膏浆液摄取并反响生成亚硫酸钙,亚硫酸钙在摄取塔浆池(摄取塔下部区)中被氧化空气氧化成硫酸钙,构成超饱和溶液后结晶生成石膏。

2)摄取塔浆液轮回系统

摄取塔浆液轮回系统包罗轮回泵、管道系统、喷淋组件及喷嘴。轮回系统使摄取浆液与原烟气停止充足来往,喷淋层的安置请求到达%的遮盖率,在恰当的液/气比(L/G)下靠得住地告竣98.5%以上的脱硫效率且在摄取塔的内表面不构成结垢。

3)除雾器

每个摄取塔设两层屋脊式除雾器、一层管教除雾器以除掉净烟气中夹带的液滴和雾滴。它安置于摄取塔上部着末一个喷淋层之上。每个除雾器都配有洗濯管并带有喷嘴,水从喷嘴强力喷向除雾器各元件,以到达冲洗的目标。它首要包罗下列两个部份:

两层屋脊式除雾器、一层管教除雾器。

除雾器冲洗系统包罗管道、阀门和喷嘴等。

4)氧化空气系统

氧化空气系统由氧化风机和氧化空气喷枪构成,每个摄取塔设置2台%容量的氧化风机。

氧化空气通过喷枪和搅拌器的推动,将氧化空气平匀的散布在摄取塔底部浆液池中,将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。

(4)石膏脱水系

本工程设1套石膏脱水系统。

由摄取塔区排水坑泵将浓度为12~17%的石膏浆液送至石膏旋流器,经旋流器责罚后,底流浆液浓缩到50%左右送到真空皮带脱水机,石膏旋流器溢流自流入滤液坑。石膏滤饼用功艺水洗濯以去除氯化物,进而保证石膏的品格,同时慢慢脱水,脱水后的石膏饼主动落入石膏库。滤布与皮带分别并用功艺水洗濯。石膏脱水后含水率为15%下列。

皮带脱水机的洗濯水包罗滤布洗濯水和滤饼洗濯水,皮带脱水机的洗濯水投入滤液坑中。滤液坑中搀杂液返回摄取塔和去石灰浆液箱制浆。

系统设一台真空皮带脱水机,着力按2t/h石膏产量停止策画。1台脱水机设置1台水环式真空泵和1台石膏旋流器。石膏旋流器底流浆液投入真空皮带机停止脱水。设1个滤液坑,2台滤液回收泵(1运1备),滤液别离返回摄取塔和石灰浆液制浆。设置1个石膏库,石膏库的容积不小于工况下7天的石膏产量。

(5)工艺水系统

本工程设1套工艺水系统,工艺水系统设置1个工艺水箱,2台工艺水泵(1运1备),工艺水泵用于摄取塔补给水(包罗塔前烟气冷却系统)、真空泵用水、氧化空气冷却以及一齐设立、管道洗濯和摄取塔除雾器洗濯水。

(6)浆液排空系统

本工程设1套浆液排空系统。设置1个事件浆液箱(蒸汽伴热)用来贮存摄取塔在停运检验或事件责罚期间摄取塔浆液池中的浆液,事件责罚后返回摄取塔,事件浆液箱按1个摄取塔浆液贮存容积停止策画。事件浆液箱排空管与塔区地坑邻接接,当摄取系统下一次开车时,通过塔区排水坑泵将浆液运输回摄取塔内。

摄取塔地区设1座排水坑,2台排水坑泵,排水坑选用防腐法子,用于搜集摄取塔地区浆液管道洗濯水、排净浆液。摄取塔排水坑浆液通过排水坑泵能够别离送摄取塔、石膏旋流器及事件浆液箱。

脱硫地区设1座滤液坑,用来搜集滤液和脱水系统管道洗濯、排放等浆液,滤液通过滤液泵别离返回摄取塔和去石灰浆液箱制浆。

(7)氮气系统

氮气首要用于真空皮带脱水机的纠偏、烟气监测仪的吹扫等。

泥人君


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