CN101559299A - 冶金固体废弃物再利用的处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冶金固体废弃物再利用的处理工艺，对所述冶金固体废弃物回收后进行再利用，在回收和再利用之间的中间处理工艺包括，首先将冶金固体废弃物在浓缩池中搅拌至固体浓度达到50％以上，然后通过输送泵将冶金固体废弃物打入隔膜式压滤机中进一步脱水。采用这样的结构后，加快了冶金固体废弃物的回收再利用，消除固体废弃物对环境造成的污染，有效节省了成本。

Description

冶金固体废弃物再利用的处理工艺

技术领域

本发明涉及一种固体废弃物的处理工艺，特别涉及一种冶金领域固体废弃物的处理工艺。

背景技术

随着现代工业的发展，矿产资源日益枯竭，所开采的矿石已面临“贫、细、杂”的状况，为此，人们不得不把矿石磨得更细，而对“细、泥、黏”物料进行固液分离。如今，除了对节能环保高度要求之外，企业对固液分离技术及设备又提出了更高、更广的要求。针对选矿、冶金、石油、煤炭、化工、食品、环保等行业的社会需求，拉动了固液分离技术及设备的应用，且其应用领域的广度和深度仍在不断扩展。

压滤机之所以能蓬勃发展并被各行业广泛应用，其最大的优越性就是正压、高压压强脱水，较传统的真空过滤机的压差大得多，因而滤饼水份低，能耗少，金属流失少，滤液清澈透明。早在十多年前就有专家指出，压滤机是目前所有工业过滤机中惟一能确保滤饼水份达到10％以下，而且可以不加絮凝剂的优良设备。

压滤机就滤板形式而言，有厢式和板框式之分；就滤板放置方位不同，有立式和卧式之分；就滤板材质不一，有塑料、橡胶、铸铁、铸钢、碳钢、不锈钢之分；就滤板是否配置橡胶挤压膜，有挤压脱水和不挤压脱水之分；就滤板配置滤布面数不同，有单面脱水和双面脱水之分等等。但不论何种压滤机，其工作原理首先是正压强压脱水，也称进浆脱水，即一定数量的滤板在强机械力的作用下被紧密排成一列，滤板面和滤板面之间形成滤室，过滤物料在强大的正压下被送入滤室，进入滤室的过滤物料其固体部分被过滤介质(如滤布)截留形成滤饼，液体部分透过过滤介质而排出滤室，从而达到固液分离的目的，随着正压压强的增大，固液分离则更彻底，但从能源和成本方面考虑，过高的正压压强不划算。进浆脱水之后，配备了橡胶挤压膜的压滤机，则压缩介质(如气、水)进入挤压膜的背面推动挤压膜使挤压滤饼进一步脱水，叫挤压脱水。进浆脱水或挤压脱水之后，压缩空气进入滤室滤饼的一侧透过滤饼，携带液体水份从滤饼的另一侧透过滤布排出滤室而脱水，叫风吹脱水。若滤室两侧面都敷有滤布，则液体部分匀可透过滤室两侧面的滤布排出滤室，为滤室双面脱水。脱水完成后，解除滤板的机械压紧力，单块逐步拉开滤板，分别敞开滤室进行卸饼为一个主要工作循环完成。根据过滤物料性质不同，压滤机可分别设置进浆脱水、挤压脱水、风吹脱水或单、双面脱水，目的就是最大限度地降低滤饼水份。

压滤机用于固体和液体的分离。与其它固液分离设备相比，压滤机过滤后的泥饼有更高的含固率和优良的分离效果。固液分离的基本原理是：混合液流经过滤介质(滤布)，固体停留在滤布上，并逐渐在滤布上堆积形成过滤泥饼。而滤液部分则渗透过滤布，成为不含固体的清液。

随着过滤过程的进行，滤饼过滤开始，泥饼厚度逐渐增加，过滤阻力加大。过滤时间越长，分离效率越高。特殊设计的滤布可截留粒径小于1μm的粒子。压滤机除了优良的分离效果和泥饼高含固率外，还可提供进一步的分离过程；在过滤的过程中可同时结合对过滤泥饼进行有效的洗涤。从而有价值的物质可得到回收并且可以获得高纯度的过滤泥饼。

由于这许多优点，我们的压滤设备可以处理多种过滤任务，并能为加工技术提供新的可能。

隔膜压滤机采用最先进的过滤工艺。该机主要用于降低物料中的水分(含水量低于15％，含固量高于85％)；洗涤滤饼中的液体杂质，提高滤渣中固体成分纯净度；洗涤溶出滤饼中有价值成分或除去有害杂质；洗涤滤饼中的溶液，提高滤液回收率；隔膜滤板的挤压有气压榨和水压榨两种选择，压榨压力范围为0.5-1.5MPa；机架采用液压压紧、自动控制、自动保压、程控功能；只需控制电控柜按钮，即实现全部动作；配备安全装置，确保操作安全。

目前在冶金工厂范围内的工业固体废弃物，含水率在30％以上的工业固体废弃物都不能直接进行再利用，如白云石泥饼、石灰石泥饼、钢渣水洗浆粉等都必须经过自然凉干或与其他干料进行强制机械搅拌，将含水率降低到30％以下才能进行再利用。白云石泥饼、石灰石泥饼可以送回矿石破碎系统再利用，钢渣水洗浆饼送回炼钢炼铁再利用等。现有的这种回收利用工业固体废弃物的方式晾干过程占用大量工业用地，与其他干料进行强制机械搅拌增加工程机械作业成本。并且，在运输钢渣等工业固体废弃物时对道路的污染、晾晒时扬尘对空气的污染以及搅拌时对地下水的污染等，从产生废弃物到利用前都会给环境带来污染。

有鉴于上述现有的钢渣等工业固体废弃物处理工艺存在的缺陷，本发明人基于从事此类处理工艺研究多年来丰富的实务经验和专业知识，并加以实际运用，以期创设出污染少、脱水率高的钢渣水洗浆粉等工业固体废弃物的处理工艺。经本发明人不断研究、试验和改进，创设出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种冶金固体废弃物再利用的处理工艺，该处理工艺能加快冶金固体废弃物的回收利用。

为解决上述技术问题，本发明冶金固体废弃物再利用的处理工艺，对所述冶金固体废弃物回收后进行再利用，其特征在于：在回收和再利用之间的中间处理工艺包括，首先将所述冶金固体废弃物在浓缩池中搅拌至固体浓度达到50％以上，然后通过输送泵将冶金固体废弃物打入隔膜式压滤机中进一步脱水。

优选的是，在隔膜式压滤机中进行的工艺步骤如下，

一、进料，通过输送泵将所述冶金固体废弃物充满隔膜式压滤机所有腔室；

二、过滤；

三、压榨；

四、空气吹扫，用高压空气对滤饼进行吹扫；

五、卸饼。

优选的是，处理工艺适用于白云石泥饼、石灰石泥饼、钢渣水洗浆粉。

采用这样的结构后，加快了冶金固体废弃物的回收再利用，消除固体废弃物对环境造成的污染，成本低。

具体实施方式

以钢渣水洗浆粉为例，钢渣水洗浆粉等含水率一般在30％以上，要对其进行重复利用，必须使其含水率降低到15％以下(即含固率85％以上)。现有的对钢渣粉饼进行脱水的主要方法是将自然晾干或与其他干料进行强制机械搅拌。

将洗矿石和钢渣与金属分离后产生的含水率大于30％的冶金工业固体废弃物收集。由于其易沉淀，故必须在浓缩池内搅拌至浓度达到50％以上。

浓缩池为混凝土结构，池底的倾角为8.5°，周边辊轮传动耙式浓缩机的耙架一端借特殊的止推轴承放置在浓缩池的中央支柱上，另一端与传动小车连接，电动机经减速机带动辊轮而使耙架绕池子的中心线回转。

钢渣粉饼首先进入自由沉降区，水中的颗粒靠自重而迅速下沉，到达过渡区。一部分颗粒靠自重继续下沉，一部分颗粒却又受到密集颗粒的阻碍而不能自由下沉。当下沉到压缩区时，汇集成紧密接触的絮团而继续下沉到浓缩区。由于刮板的运转，进一步被压缩，挤出其中水分。最后由卸料口排出，澄清水从溢流堰流出，由渣浆泵送至工厂沉淀池循环利用。

再通过输送泵将钢渣水洗浆粉等打入过滤设备，通过隔膜过滤板过滤技术处理后，即可获得含水率在15％以下(含固率85％以上)的钢渣粉饼。在这里需要采用隔膜式压滤机，而不能采用传统厢式压滤机。原因为，隔膜过滤板有一块可前后移动的隔膜，当过滤过程结束时，向隔膜侧，即压榨腔室，中通入压榨介质，通常为高压水或压缩空气，使隔膜向过滤腔室方向挤压。也就是说在过滤结束后，对滤饼进行再次挤压，从而解决传统厢式过滤中后期过滤周期长、进料压力大、滤液流速慢等问题；而且隔膜式压滤机低压进料，高压压榨，可以节约能源降低成本；隔膜式压滤机的滤饼厚度可调节，可根据隔膜的移动而定，可以调节产品产量，处理过程可操作性强；隔膜式压滤机的滤饼的含水率可调节，可根据隔膜压榨时间而定，进而可以调节产品品质；隔膜式压滤机的过滤时间短，可提高设备使用率。总之，该处理工艺的使用社会效益和经济效益显著。

具体工艺流程如下：

1、进料：进料过程是通过泵将物料充满压滤机所有腔室，并将腔内的空气排出，此时压滤机内部无压力。一般充满时间根据所选进料泵的流量而定。

2、过滤：当压滤机充满后，在进料泵的压力作用下，首先依靠滤布的过滤作用在滤布上开始形成一层滤饼，当滤饼形成后，则由滤饼充当过滤介质。当滤饼通过过滤不断形成并加厚时，腔室内的过滤阻力(压力)也会慢慢上升。当进料到一定程度时，停止过滤。

3、压榨：当过滤完成后，停止进料，采用压缩空气或水为介质，通过隔膜挤压滤饼，去除滤饼中分子间的水份。

4、空气吹扫：压榨结束后，用高压空气对滤饼进行吹扫，将分子内的水份带走，得到更干的滤饼。

5、卸饼：完成压榨和吹扫后即可开板卸料，卸料时间由压滤机的拉板速度决定。

6、利用：将白云石粉饼、石灰石粉饼、钢渣粉饼等返回生产再利用。

上述工艺过程同样适用于白云石水洗浆粉、石灰石水洗浆粉。

上述设计实例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他实质等同手段，均在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种冶金固体废弃物再利用的处理工艺，对所述冶金固体废弃物回收后进行再利用，其特征在于：在回收和再利用之间的中间处理工艺包括，首先将所述冶金固体废弃物在浓缩池中搅拌至固体浓度达到50％以上，然后通过输送泵将冶金固体废弃物打入隔膜式压滤机中进一步脱水。

2.根据权利要求1所述的冶金固体废弃物再利用的处理工艺，其特征在于：在隔膜式压滤机中进行的工艺步骤如下，

一、进料，通过输送泵将所述冶金固体废弃物充满隔膜式压滤机所有腔室；

二、过滤；

三、压榨；

四、空气吹扫，用高压空气对滤饼进行吹扫；

五、卸饼。

3.根据权利要求1所述的冶金固体废弃物再利用的处理工艺，其特征在于：所述处理工艺适用于白云石泥饼、石灰石泥饼、钢渣水洗浆粉。