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    鉻渣無(wú)害化燒結(jié)生產(chǎn)處理實(shí)踐

    2014-12-02 04:23:42伍雁梅
    四川冶金 2014年4期
    關(guān)鍵詞:焦粉價(jià)鉻白云石

    伍雁梅

    (四川達(dá)州鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司,中國(guó) 達(dá)州635002)

    1 引言

    鉻鹽是國(guó)民經(jīng)濟(jì)不可缺少的重要原料,應(yīng)用范圍覆蓋全國(guó)10%的商品生產(chǎn),鉻渣是生產(chǎn)鉻鹽過(guò)程中產(chǎn)生含有少量六價(jià)鉻的廢渣,具有強(qiáng)氧化性,屬危險(xiǎn)廢物。防止鉻渣危害的辦法是將六價(jià)鉻還原為毒性較小的三價(jià)鉻,消除其毒性。目前處理方法大多數(shù)存在處理不徹底、處理成本高、造成二次污染等諸多問(wèn)題,因此導(dǎo)致鉻渣堆積成災(zāi)。

    2 達(dá)鋼燒結(jié)實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理鉻渣

    鉻渣采用燒結(jié)煉鐵進(jìn)行無(wú)害化處理的方式,濟(jì)鋼燒結(jié)廠曾于2007年采用。

    2012年達(dá)鋼燒結(jié)廠根據(jù)國(guó)內(nèi)外鉻渣無(wú)害化處理和綜合利用的工藝,利用鉻渣中所含鈣、鎂代替白云石粉,實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)過(guò)程無(wú)害化處理流程,解決了運(yùn)輸過(guò)程、生產(chǎn)過(guò)程的二次污染。

    3 燒結(jié)生產(chǎn)處理鉻渣的可行性分析

    3.1 鉻渣理化指標(biāo)

    3.1.1 鉻渣化學(xué)成分見(jiàn)表1。

    3.1.2 鉻渣粒度組成見(jiàn)表2。

    表1 鉻渣化學(xué)成份(%)

    表2 鉻渣粒度組成(%)

    從鉻渣化學(xué)成分可見(jiàn),鉻渣含大量CaO和MgO,與燒結(jié)用熔劑白云石粉的化學(xué)成分接近,而且還有部份金屬鐵。其粒度組成適宜燒結(jié)生產(chǎn)制粒和造球。

    4 燒結(jié)無(wú)害化處理鉻渣的原理分析

    在不改變燒結(jié)工藝的前提下,在燒結(jié)過(guò)程中鐵礦粉、石灰、焦粉與鉻渣混合并覆裹成球,在燒結(jié)溫度下(1 200℃~1 300℃),焦粉中固定C周?chē)纬删植窟€原氣氛,并產(chǎn)生大量液相,形成新的礦物。六價(jià)鉻被還原后進(jìn)入新礦物或被玻璃相裹復(fù)。

    除溫度和還原條件外,酸性環(huán)境有助于六價(jià)鉻的還原,研究發(fā)現(xiàn),燒結(jié)礦堿度大于2.0倍,六價(jià)鉻難于還原,堿度小于2.0倍時(shí),有利于六價(jià)鉻的還原。因此,燒結(jié)生產(chǎn)中燒結(jié)礦堿度應(yīng)保持在1.80倍左右。

    5 鉻渣無(wú)害化燒結(jié)生產(chǎn)流程

    5.1 無(wú)害化運(yùn)輸流程

    鉻渣汽車(chē)運(yùn)輸進(jìn)廠→格倉(cāng)儲(chǔ)存(加蓬蓋)→行車(chē)抓進(jìn)配料倉(cāng)(密閉)→電子皮帶秤自動(dòng)稱(chēng)量配料→混勻礦粉

    5.2 無(wú)害化燒結(jié)流程

    混勻礦粉(含鉻渣)→配入焦粉約5%→一次圓筒混合機(jī)(實(shí)現(xiàn)與燒結(jié)料的混和、預(yù)覆裹)→二次圓筒混合機(jī)(實(shí)現(xiàn)二次成球)→燒結(jié)機(jī)布料、點(diǎn)火(點(diǎn)火溫度1 050℃,燒結(jié)溫度1 200℃~1 300℃)→產(chǎn)品燒結(jié)礦→高爐

    5.3 產(chǎn)品及副產(chǎn)品無(wú)害化預(yù)防流程

    為了預(yù)防可能產(chǎn)生的危害,所有產(chǎn)品及副產(chǎn)品均不落地,采用皮帶運(yùn)輸進(jìn)高爐,確需落地時(shí),不允許露天堆放。

    (1)燒結(jié)礦:①皮帶運(yùn)輸→高爐;②中間礦倉(cāng)儲(chǔ)存(密封)→皮帶運(yùn)輸→高爐;③落地時(shí)→8#格倉(cāng)(加蓬蓋)→高爐

    (2)燒結(jié)返礦:①皮帶運(yùn)輸→燒結(jié)配料倉(cāng)(密封);②落地時(shí)→8#格倉(cāng)(加蓬蓋)→皮帶運(yùn)輸→燒結(jié)配料倉(cāng)(密封)

    (3)除塵灰:氣力輸灰裝置(封閉)→密封倉(cāng)儲(chǔ)存→污泥干粉包裹→礦石棧橋格倉(cāng)(加蓬蓋)→行車(chē)抓進(jìn)配料倉(cāng)(密閉)

    6 鉻渣無(wú)害化處理采取的技術(shù)措施

    為了摸索鉻渣在燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中替代白云石粉的可行性,共計(jì)進(jìn)行了3次14個(gè)燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案采用2%~3%鉻渣代替燒結(jié)生產(chǎn)中白云石粉。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用鉻渣后混合料大于3mm粒級(jí)從58.2%提高到79.1%,親水性和活性都較好,燒結(jié)礦具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和冶金性能,能夠在燒結(jié)過(guò)程中代替白云石粉。

    對(duì)配料下料口進(jìn)行改造,將下料口由原來(lái)的400mm改為目前的250mm,寬度減小后提高了電子皮帶秤的輸出控制,保證了稱(chēng)量的準(zhǔn)確性、下料的均勻性。

    控制燒結(jié)礦堿度,為了保證鉻渣中劇毒的六價(jià)鉻較為充分地還原為沒(méi)有毒性的三價(jià)鉻,燒結(jié)礦堿度必須控制在1.8倍。而事實(shí)上2012年全年燒結(jié)礦堿度為2#機(jī)1.85倍、3#機(jī)1.83倍。

    防止鉻渣板結(jié):鉻渣在堆放過(guò)程中極易產(chǎn)生板結(jié),而燒結(jié)廠在鉻渣進(jìn)入配料前增加了對(duì)鉻渣的破碎工藝,防止了鉻渣板結(jié)后影響下料的穩(wěn)定性。

    7 鉻渣無(wú)害化燒結(jié)生產(chǎn)操作參數(shù)控制

    達(dá)鋼燒結(jié)廠于2012年3月至12月使用鉻渣,點(diǎn)火溫度控制在1 050℃左右,焦粉配比5%左右,燒結(jié)礦FeO含量控制在8.5%左右,燒結(jié)礦堿度小于2.0倍,保證了燒結(jié)溫度1 200℃~1 300℃,達(dá)到產(chǎn)生足夠的液相和新的礦相,在局部還原氣氛下,有助于六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻,并被燒結(jié)礦粘結(jié)相所裹覆,實(shí)現(xiàn)鉻渣的徹底除毒。2012年燒結(jié)生產(chǎn)操作參數(shù)見(jiàn)表3。

    表3 2012年燒結(jié)生產(chǎn)操作參數(shù)

    8 燒結(jié)生產(chǎn)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

    2012年3月至11月,燒結(jié)廠2#、3#燒結(jié)系統(tǒng)使用鉻渣比例0.13%~3.1%,部分代替白云石粉,共使用鉻渣6.7萬(wàn)余噸。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表4。

    從生產(chǎn)效果顯示,配入鉻渣后,燒結(jié)料的成球性能有所好轉(zhuǎn),彌補(bǔ)了鐵精粉比例上升對(duì)成球性和透氣性的不良影響。

    使用鉻渣后,燒結(jié)礦產(chǎn)量、質(zhì)量(強(qiáng)度和粒度)均保持較好指標(biāo),并且鉻渣有害元素均較低,對(duì)燒結(jié)礦S、P含量沒(méi)有影響。

    使用鉻渣后,白云石粉消耗顯著下降,燒結(jié)礦成本下降。

    9 鉻渣無(wú)害化燒結(jié)生產(chǎn)的效果

    達(dá)鋼燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐表明,做好運(yùn)輸過(guò)程、燒結(jié)過(guò)程、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程的全封閉,預(yù)防二次污染,采取合適的操作參數(shù),鉻渣在燒結(jié)過(guò)程無(wú)害化處理是徹底、可靠、安全的,也是最經(jīng)濟(jì)、可行的。不僅為達(dá)鋼節(jié)約成本創(chuàng)造了直接經(jīng)濟(jì)效益,而且實(shí)現(xiàn)了鉻渣的徹底解毒處理,解決了鉻渣對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題,對(duì)鉻渣資源進(jìn)行了綜合利用,不再大量堆存,節(jié)約大量土地資源并徹底杜絕了鉻渣對(duì)土地的污染。

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