楊曉輝 黃博
錦州集信實業(yè)有限公司
鉻渣是指在重鉻酸鈉生產(chǎn)過程中,由鉻鐵礦、純堿、白云石、石灰石按一定比例混合,經(jīng)高溫焙燒,用水浸取鉻酸鈉后所得的殘渣。鉻渣中含有毒性極大的六價鉻,而六價鉻化合物具有很強的氧化性,可以通過消化道和皮膚進入人體,分布在肝和腎中,或經(jīng)呼吸道積存于肺部,可引起鉻瘡、支氣管炎、肺炎等,世界各國已將其列入危險固體廢物之列。我國鉻渣由于產(chǎn)生量巨大且長期以來采取堆存的方式,使得鉻渣污染問題尤為嚴重,因此鉻渣的無害化處理已迫在眉睫。
燒結(jié)法處理鉻渣其技術原理是以鉻渣為原料焦粉混合,經(jīng)高溫燒結(jié)制成電熔剛玉料。燒結(jié)過程中,鉻渣中殘留的六價鉻在碳及一氧化碳的作用下得到充分還原,達到解毒的目的。主要化學反應式為:鉻渣與煤的混合物在加熱過程中鉻渣以Na2CrO4代表水溶性Cr6+和以CaCrO4代表的酸溶性Cr6+,被C和CO還原為三價鉻,Cr6+還原主反應式:
因此燒結(jié)剛玉中鉻主要以碳化鉻的形態(tài)存在。
1.執(zhí)行企業(yè)標準 Q/JXGW 006-2016
化學成分 %AL2O3 Cr2O3 Na2O C Cr6+不小于 不大于FA98 97.5 0.6 0.3 0.15 0.0005 FA97 96.5 1.0 0.3 0.20 0.0005 FA96 95.0 1.3 0.4 0.30 0.0005牌號
2.副產(chǎn)品指標
名稱 Cr Fe Si C Al P S
3.主要設備
序號 設備名稱 規(guī)格 臺數(shù) 功率1配料微機 PC610 12 ---2貯料倉 32m3 12 ---3二次混合機 Φ2500*6150 2 40KW 4燒結(jié)機 18㎡彎道式 1 15KW 5單輥破碎機 Φ1140*1600 1 40KW 6熱礦振動篩 SZR1545 1 7.5*2 7主抽風機 D2000-11 1 680KW 8重力除塵器 Φ3100 1 ---9電除塵器 ATD-30-3型 1 30㎡
4.原材料
(1)入爐鉻渣的化學成分要求
(2)煅后石油焦
鉻渣→破碎(0~3)→均化場混料→皮帶+斗提→料倉→入爐→還原劑石油焦→冶煉→精煉→傾倒→接包→冷卻(90~120h)→扣包→破碎→選料→制粒、制粉→成品→入庫。
(一)鉻渣篩分破碎: 鉻渣經(jīng)破碎篩分制備成<3mm的粒級。
(二)配料
1.嚴格按混料要求對進入均化場的鉻渣進行混料,當0~3mm鉻渣倒入地坑的量達到地坑容積三分之一時,將其倒入另一個地坑。原則:用抓斗從地坑的不同部位抓取,倒入另一個地坑的中間位置,使其隆起一個包,每次抓斗放料從包的頂部流下,形成自然混均;當包的量達到與地坑的上沿一致時,再次將包移到空地。這樣往復,能夠?qū)t渣混合均勻。2.將混合合格的鉻渣吊到鉻渣料倉備用。3.將進廠的石油焦吊到料倉中備用。4.技術員核算每爐配料比,經(jīng)車間主任審批后交付給混料人員。5.混料員按配料單開啟鉻渣和石油焦的皮帶秤,通過斗式提升機給三樓冶煉料倉上料。
(三)布料與點火
布料采用圓輥給料機加反射板,通過反射板的偏析作用,將大顆?;旌狭喜嫉较聦右愿纳屏蠈拥耐笟庑浴|c火采用煤粉點火器,點火時間1~1.5min,點火溫度1050℃±50℃。
(四)燒結(jié)
燒結(jié)機上的混合料經(jīng)點火后,在燒結(jié)抽風機負壓下作用進行抽風燒結(jié)。燒結(jié)料層厚350mm.燒結(jié)餅卸下后用單輥破碎機破碎至小于150mm,在經(jīng)熱礦振動篩篩出熱返礦。
(五)抽風除塵系統(tǒng)
燒結(jié)機廢氣經(jīng)重力除塵器和旋風除塵器除塵后通過主抽風機、煙囪排入大氣中。
(六)冷卻
燒結(jié)礦冷卻在改造為鼓風冷卻的帶冷機上進行。帶冷機配有3臺離心鼓風機,冷卻風量為3000 m3/t·s,冷卻風壓3500 Pa,冷卻后的燒結(jié)礦溫度<150℃。
結(jié)論:利用鉻渣燒結(jié),解毒徹底,燒結(jié)后鉻渣中六價鉻脫出率>99%,燒結(jié)剛玉中殘留的六價鉻<5ppm,使鉻渣得到資源化處理。工藝全過程,沒有水、氣、塵、渣的二次污染問題。具有重要的環(huán)境保護意義。