燒結(jié)鐵

為了了解燒結(jié)配燒鉻渣過程中對環(huán)境的影響,分別對配燒鉻渣的燒結(jié)礦和返粉,以及燒結(jié)水封拉鏈水中Cr6 及總Cr 含量進(jìn)行了監(jiān)測分析 。

鉻鹽產(chǎn)品是鉻酸酣(CrO3) 和紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O) ,其生產(chǎn)工藝是將鉻礦粉、純堿、白云石粉和青石粉按一定比例混合,入回轉(zhuǎn)窯在近1 000 ℃下焙燒,各物質(zhì)進(jìn)行氧化還原反應(yīng),將鉻礦中Cr2O3 氧化為Na2CrO4 。上述混合物質(zhì)經(jīng)焙燒后成為熟料,再用水進(jìn)行浸泡,溶解出Na2CrO4 ,再加酸濃縮、干燥后,生成固體鉻酸酣產(chǎn)品,也可進(jìn)一步生產(chǎn)紅礬鈉。在鉻鹽生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的固體廢渣,即鉻浸取廢渣。通常每生產(chǎn)1 t 紅礬鈉要產(chǎn)生2-4 t 鉻渣。

鉻渣的物相組成如下:方鎂石MgO 20 %; 硅酸二鈣βO2CaO·SiO2 25 %;鐵鋁酸鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3 25 %;亞鉻酸鈣αOCaCr2O4 鉻尖晶石(Mg、Fe) Cr2O4 5 %O10 %; 鉻酸鈣CaCrO41 %;四水鉻酸鈉Na2CrO4 ·4H2O 2 %O3 %; 鉻鋁酸鈣4CaO·Al2O3·CrO3·12H2O 1 %O3 %;堿式鉻酸鐵Fe (OH) CrO4 0. 5 %;碳酸鈣CaCO3 2 %O3 %;水合鋁酸鈣3CaO·Al2O3·6H2O 1 %。其中,四水鉻酸鈉與鉻酸鈣是構(gòu)成鉻渣中Cr6 的主要部分,占渣中Cr6 的64 %左右。

鉻渣因其含有六價(jià)鉻而具有毒性,污染生態(tài)環(huán)境,危害人畜健康。鉻渣中的鉻主要以六價(jià)態(tài)的CrO3 存在。鉻化合物對皮膚、粘膜有局部刺激作用,可造成潰瘍。吸入含六價(jià)鉻的氣溶膠可造成鼻中隔軟骨穿孔,使呼吸器官受到損傷,嚴(yán)重的會造成肺硬化。一般的毒性作用表現(xiàn)在肝、腎、胃腸道、心血管系統(tǒng)的損傷。眼睛受到侵害時(shí),會發(fā)生結(jié)膜炎,還可能失明。對敏感人群會產(chǎn)生皮膚鉻濕疹。有皮外傷時(shí),接觸鉻后傷口不易愈合,對人易產(chǎn)生三致(致敏、致癌、致畸) 。

環(huán)境中遷移的鉻對植物生長有抑制作用,阻滯作物對其他元素的吸收;鉻能使動(dòng)物細(xì)胞的代謝功能發(fā)生障礙,對動(dòng)物體具有明顯的“三致”作用。鉻渣污染已成為最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一,已嚴(yán)重阻礙了鉻鹽工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

化工總廠年產(chǎn)鉻酸酣1 萬余t ,年產(chǎn)鉻渣量約6 萬t 。該廠從1958 年開始生產(chǎn),至今已堆積鉻渣20 余萬t ,堆積于小清河畔,產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境問題。

由于鉻渣中含有鈣、鎂、鐵、鋁、硅等元素,這就為鉻渣的治理與資源化提供了可能。鉻渣中CaO MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在50 %左右,還含有一定量的Fe2O3 和SiO2 ,代替部分白云石作燒結(jié)熔劑理論上是可行的。但由于堆積時(shí)間長,其Ca、Mg 的活性度減弱 。

在燒結(jié)配燒解毒鉻渣過程中,必需采取相應(yīng)的措施,嚴(yán)格防止產(chǎn)生二次污染。在配燒使用過程中須做到四不:不落地,不貯存,不水沖,不揚(yáng)塵。為此,對燒結(jié)配燒使用鉻渣需建設(shè)鉻渣專用上料線。新建鉻渣汽車受料槽(帶防雨棚) ,鉻渣通過大傾角皮帶機(jī)運(yùn)入到2 個(gè)鉻渣配料礦槽。

新建1 個(gè)污水池,將水封槽污水匯集到新建污水池中,然后送入機(jī)頭、機(jī)尾除塵系統(tǒng)污泥制漿池內(nèi)混料用,既節(jié)約了新水又避免了污水外排。

(1) 經(jīng)過燒結(jié)煉鐵工藝處理鉻渣,能夠比較徹底地對鉻渣中的Cr6 進(jìn)行解毒。

(2) 在現(xiàn)有燒結(jié)工藝條件下,配加一定量的鉻渣,對燒結(jié)礦的主要技術(shù)指標(biāo)無明顯影響,燒結(jié)礦的質(zhì)量有保證。

(3) 鉻渣作為一種有毒的工業(yè)廢物,在燒結(jié)生產(chǎn)工藝過程中可代替一定量的消石灰和白云石做燒結(jié)熔劑,能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

(4) 經(jīng)過采取嚴(yán)密的防護(hù)措施,不會產(chǎn)生二次污染。

(5) 在燒結(jié)配燒鉻渣解毒過程中,會對燒結(jié)利用系數(shù)產(chǎn)生一定影響,鉻渣配加量必須控制在1. 6 %以內(nèi)。

(6) 為防止在配燒鉻渣過程中崗位職工受到傷害,應(yīng)為配燒鉻渣崗位職工配發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的勞動(dòng)保護(hù)用品—披肩、護(hù)目鏡、防毒防塵口罩、橡膠手套、高幫工作鞋。

(7) 利用燒結(jié)煉鐵工藝解毒處理鉻渣是一種最經(jīng)濟(jì)、處理量最大、處理速度最快的方法,值得推廣 。2100433B

為了防止在燒結(jié)、煉鐵工藝處理鉻渣過程中對崗位工人的毒害,必須加強(qiáng)崗位工人的個(gè)體防護(hù)。采取的措施是:為工人配備完善的勞保護(hù)品,工作服、防塵毒口罩、護(hù)目鏡、披肩、長筒手套、高幫皮鞋等。配備專用洗衣機(jī),專洗鉻渣工人的工作服。另外備有硫代硫酸鈉溶液,一旦鉻渣塵侵入眼睛或劃破皮膚, 立即用硫代硫酸鈉溶液沖洗, 即將六價(jià)鉻還原,防止六價(jià)鉻對人體的毒害。

濟(jì)南鋼鐵股份有限公司現(xiàn)有120 m2 燒結(jié)機(jī)2 座,60 m2燒結(jié)機(jī)2 座,320 m2 燒結(jié)機(jī)1 座;350 m3 高爐6 座,1 750 m3高爐3 座?，F(xiàn)在利用2 座120 m2 燒結(jié)機(jī)和1 座1 750 m3 高爐進(jìn)行配燒鉻渣,對鉻渣進(jìn)行無害化解毒處理。

鉻渣配燒解毒工藝流程。化工廠在鉻渣堆存地先對鉻渣進(jìn)行破碎、篩分,使鉻渣粒度小于5 mm ,用汽車運(yùn)至第一燒結(jié)廠鉻渣專用受料槽,由皮帶運(yùn)送進(jìn)入配料室,由圓盤給料機(jī)經(jīng)電子皮帶秤稱后, 直接下到配料皮帶上, 與其他原料按一定比例進(jìn)行混配, 然后送入混料機(jī), 經(jīng)一混、二混2 次混勻后, 送往2 ×120 m2 燒結(jié)機(jī)進(jìn)行燒結(jié)。鉻渣中的Cr6 在高溫、還原氣氛下解毒。燒結(jié)礦經(jīng)破碎、篩分后送往高爐煉鐵。

在燒結(jié)配料中,鉻渣的實(shí)際使用量為1. 69 % ,以取代部分熔劑,其他熔劑的調(diào)整則按成分計(jì)算確定生石灰與輕燒白云石的增減,以確保堿度與MgO 含量滿足煉鐵要求為基準(zhǔn)。

配加鉻渣后,各種熔劑和燃料配比皆有較大降低。配加鉻渣前后有關(guān)參數(shù)指標(biāo)變化情況可以看出,燒結(jié)工藝配燒鉻渣后,對燒結(jié)礦主要技術(shù)指標(biāo)沒有明顯影響,但利用系數(shù)降低0. 03 t/ (m2 ·h) 。因而,對鉻渣的配比不宜過高。

目前國家對固體廢物中有毒有害成分的控制,以一定量固體廢物單位體積浸出液中所含有毒有害物質(zhì)的量進(jìn)行控制。對廢水中的污染物質(zhì)則直接以單位體積廢水中污染物質(zhì)的量進(jìn)行控制。

國家標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)—浸出毒性鑒別(GB5085. 3O1996) 》危險(xiǎn)廢物浸出液總鉻鑒別值是10 mg/L ,六價(jià)鉻鑒別值是1. 5 mg/L。因此,燒結(jié)礦和煉鐵返粉中總鉻和六價(jià)鉻含量都低于危險(xiǎn)廢物國家標(biāo)準(zhǔn)鑒別值。

國家標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)( GB8978O1996) 》第一類污染物最高允許排放質(zhì)量濃度總鉻1. 5 mg/L , 六價(jià)鉻0.5 mg/L。第一燒結(jié)廠水封拉鏈水中總鉻含量和六價(jià)鉻含量超過此排放標(biāo)準(zhǔn)。但水封拉鏈水循環(huán)使用,不外排,因此不會造成水污染。

所謂鐵礦粉燒結(jié)，就是將細(xì)粒含鐵物料與細(xì)粒燃料、細(xì)粒溶劑按一定比例配合，在加水混勻和制粒 成燒結(jié)料，加于燒結(jié)設(shè)備上，點(diǎn)火、送風(fēng)，借助燃料燃燒產(chǎn)生的高溫和一系列物理化學(xué)變化，生成部分低熔點(diǎn)物質(zhì)，并軟化熔融產(chǎn)生一定數(shù)量的液相，將鐵礦物潤濕粘接起來，冷卻后，即成為一定強(qiáng)度的多孔塊狀產(chǎn)品——燒結(jié)礦

1.充分合理的利用礦石資源 ，滿足于鋼鐵工業(yè)發(fā)展的需要

2.通過燒結(jié)，可進(jìn)一步改善鐵礦石的冶金性能，為強(qiáng)化高爐冶煉提供更好的原料條件。

3.通過燒結(jié)造塊，可有效的回收利用冶金、化工等生產(chǎn)部門產(chǎn)生的含鐵廢料。 2100433B

將鐵礦石(精礦、富礦粉)燒結(jié)成燒結(jié)礦的加工過程?，F(xiàn)代燒結(jié)工藝包括三部分：原料準(zhǔn)備、燒結(jié)、燒結(jié)礦處理。每部分由若干工序所組成。原料準(zhǔn)備部分包括原料的貯存混勻(見礦石混勻)、熔劑和燃料的加工、配料、混合和制粒以及布料等工序。燒結(jié)部分包括點(diǎn)火及抽風(fēng)燒結(jié)等工序。燒結(jié)礦處理部分包括冷卻和破碎篩分整粒等工序 。