CN105032890A - 钡渣处理系统及处理方法 - Google Patents

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本发明公开了一种解毒彻底、处理效率高、资源回收利用率高的钡渣处理系统及处理方法。该处理系统包括破碎机、旋风炉、一次除尘器、二次除尘器、脱硫设备和水淬水箱。该处理方法包括下列步骤：（1）原料粉碎；（2）高温燃烧；（3）烟气处理和飞灰重熔；（4）水淬固封。使用本发明处理后的钡渣解毒彻底，无二次污染，解毒后的水淬渣可用来做生产水泥的辅料或用来铺路、制作建筑材料等，为实现废渣的回收利用创造了条件；旋风炉燃烧过程中产生的热量可用于化工生产，实现了经济效益与环保效益的双重收获。

Description

钡渣处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及工业废渣处理技术领域，具体涉及一种钡渣处理系统及处理方法。
背景技术
钡渣是钡盐生产过程中产生的残余固体，属于具有危险性的工业废渣，钡渣堆放会污染环境、损害人体健康，特别是钡渣中的水溶性钡容易渗入地下水，造成水体中的Ba2+超标，人饮用后会引起中毒。因此钡渣的安全处理是工业生产中的一个重要问题，现有的处置钡渣的常用方法有物理方法和化学方法，物理方法包括用钡渣作水泥混合材、作为加气混凝土的一个组份、作为粉煤灰砌块的一个组份或制成钡渣砖等；化学方法如利用钡渣制氯化钡、硝酸钡等。虽然这些方法可以实现对钡渣的处理，但由于生产工艺相对较复杂，且处理量不大等原因，导致钡渣利用率非常低；并且以上处理方法通常是将钡渣与其它物质简单混合使用，并没有将钡渣的毒性去除，导致处理后的钡渣仍然具有危险性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种解毒彻底、处理效率高、资源回收利用率高的钡渣处理系统及处理方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
设计一种钡渣处理系统，包括破碎机、旋风炉、一次除尘器、二次除尘器、脱硫设备和水淬水箱，
所述破碎机的出料口与所述旋风炉的进料口相连通，所述旋风炉的排渣口与所述水淬水箱相连通；所述一次除尘器的收尘口与所述旋风炉的出烟口相连通；所述一次除尘器还包括飞灰出口和烟气出口，所述飞灰出口与所述旋风炉的进料口相连通，所述烟气出口通过所述脱硫设备与所述二次除尘器相连通。
优选的，所述的旋风炉为WGZ260/9.8-1型旋风炉。
优选的，所述一次除尘器为双室四电场静电除尘器；所述二次除尘器为袋式除尘器。
所述脱硫设备为半干法脱硫设备。
本发明钡渣处理方法包括下列步骤：
（1）原料粉碎：将钡渣与原煤按1:4～10的重量比进行混合，将得到的混合物使用破碎机进行粉碎至细度R90=12～20%的粉体；
（2）高温燃烧：将步骤（1）所得的混合粉体送入旋风炉内，在1400～1600℃的温度下进行燃烧，经过充分燃烧后形成熔融状态的炉渣；
（3）烟气处理和飞灰重熔：使用一次除尘器将步骤（2）中旋风炉燃烧产生的烟气和飞灰进行收集，其中的飞灰重新送入旋风炉进行燃烧；其中的烟气经过脱硫处理，然后通过二次除尘器进行除尘后被排出；
（4）水淬固封：步骤（2）中旋风炉燃烧产生的炉渣排入水淬水箱，所述水淬水箱中的水温≤30℃；所述炉渣经过水淬极冷形成玻璃体水淬渣，该水淬渣即可安全回收利用。
优选的，步骤（2）中使用温度为150～180℃、流量为85000～88000m3/h、流速为30～35m/s的热空气将混合粉体送入旋风炉内。
优选的，步骤（2）中所述的旋风炉为WGZ260/9.8-1型旋风炉。
优选的，步骤（3）中所述的一次除尘器为双室四电场静电除尘器；所述的二次除尘器为袋式除尘器。
优选的，步骤（3）中所述脱硫处理的方法为半干法脱硫，其中，脱硫入口烟气温度为120～170℃，作为脱硫剂的氧化钙含量大于75%。
本发明的有益效果在于：
1.本发明经过长期的生产实践和经验积累，组合优化处理设备，确定合理的工艺参数（如原料配比、燃烧温度、空气流量、空气过剩系数等），使得热旋风炉达到强度高、还原动力足的状态，且形成适宜将高活性钡还原成低活性钡的还原区，在确保发热能力的前提下，完成钡渣处理的过程，将对环境有严重污染的高活性的钡盐转化为低活性较稳定的钡盐，实现了钡渣的有效解毒。
2.为预防烟气中的飞灰可能含有微量的有害成分产生二次污染，利用一次除尘器收集飞灰和烟气，其中的飞灰重新送入旋风筒内回熔解毒，一次除尘器采用双室四电场静电除尘器，除尘效率99.5%；其中的烟气经过脱硫处理后再通过二次除尘器进行二次除尘处理后排出。
3.使用本发明处理后的钡渣解毒彻底，无二次污染，解毒后的水淬渣可用来做生产水泥的辅料或用来铺路、制作建筑材料等，为实现废渣的回收利用创造了条件；旋风炉燃烧过程中产生的热量可用于化工生产，实现了经济效益与环保效益的双重收获。
附图说明
图1是本发明钡渣处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1：一种钡渣处理系统，包括破碎机、旋风炉、一次除尘器、二次除尘器、脱硫设备和水淬水箱，其中，所述的旋风炉为WGZ260/9.8-1型旋风炉，所述一次除尘器为双室四电场静电除尘器；所述二次除尘器为袋式除尘器，所述脱硫设备为半干法脱硫设备。所述破碎机的出料口与所述旋风炉的进料口相连通，所述旋风炉的排渣口与所述水淬水箱相连通；所述一次除尘器的收尘口与所述旋风炉的出烟口相连通；所述一次除尘器还包括飞灰出口和烟气出口，所述飞灰出口与所述旋风炉的进料口相连通，所述烟气出口通过所述脱硫设备与所述二次除尘器相连通。
实施例2：一种使用实施例1中钡渣处理系统进行钡渣处理的方法，参见图1，包括下列步骤：
（1）原料粉碎：将钡渣与原煤按1:9的重量比进行混合，将得到的混合物使用破碎机进行粉碎至细度R90=16%的粉体。
（2）高温燃烧：使用温度为160℃、流量为86888m3/h、流速为30～35m/s的热空气将步骤（1）所得的混合粉体送入旋风炉内，在1600℃的温度下进行燃烧，经过充分燃烧后形成熔融状态的炉渣。
所用旋风炉为WGZ260/9.8-1型旋风炉（液态排渣炉），旋筒内采用分段燃烧，煤粉和钡渣随一次风进入旋风筒后，旋转下落，二次风也沿炉壁成切线方向高速进入和一次风混合，在炉里强烈旋转，筒壁形成高炭还原区，炉内辐射强，炉温达1600℃左右，炉渣被加热呈熔融状态。高温燃烧将钡渣中对环境有严重污染的高活性的钡盐转化为低活性较稳定的钡盐，实现钡渣的无毒化处。
（3）烟气处理和飞灰重熔：使用一次除尘器将步骤（2）中旋风炉燃烧产生的烟气和飞灰进行收集，其中的飞灰重新送入旋风炉进行燃烧；其中的烟气经过脱硫处理，然后通过二次除尘器进行除尘后被排出。
为预防旋风炉燃烧产生的烟气中的飞灰可能含有微量的有害成分产生二次污染，利用一次除尘器收集飞灰和烟气，并通过飞灰重熔将其中的飞灰重新送入旋风炉内回熔解毒；一次除尘器为双室四电场静电除尘器，可除去99.5％的烟尘，满足飞灰重熔要求。其中的烟气先经过脱硫处理，然后经二次除尘后排出。其中脱硫处理为半干法脱硫，在反应器中喷入脱硫剂、烟气和水分，形成最佳的浓相环境，通过水分蒸发，在烟气表面形成气液-液固反应环境，SO2在这个环境中和脱硫剂反应，从而达到脱硫效果。其中，脱硫入口烟气温度为120～170℃，作为脱硫剂的生石灰（氧化钙）含量大于75%。由于脱硫过程中又增加了烟气中的粉尘，在脱硫之后使用袋式除尘器作为二级除尘器，进行二次除尘，除尘效率可达99％，出口粉尘浓度达到30.9mg/nm3，小于50mg/nm3的排放标准，可保证烟气的稳定达标排放。
（4）水淬固封：步骤（2）中旋风炉燃烧产生的炉渣排入水淬水箱，所述水淬水箱中的水温≤30℃；所述炉渣经过水淬极冷形成玻璃体水淬渣，该水淬渣即可安全回收利用。炉渣经水淬急冷形成玻璃体，即使有极微量未被解毒的有害成分也被封固在玻璃体的晶格中，难以溶出；将该玻璃体送至水泥厂，进行综合利用。
在以上实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备；所涉及的工业原料和处理方法如无特别说明，均为市售常规工业原料和常规处理方法。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (9)

1.一种钡渣处理系统，其特征在于，包括破碎机、旋风炉、一次除尘器、二次除尘器、脱硫设备和水淬水箱，
所述破碎机的出料口与所述旋风炉的进料口相连通，所述旋风炉的排渣口与所述水淬水箱相连通；所述一次除尘器的收尘口与所述旋风炉的出烟口相连通；所述一次除尘器还包括飞灰出口和烟气出口，所述飞灰出口与所述旋风炉的进料口相连通，所述烟气出口通过所述脱硫设备与所述二次除尘器相连通。
2.根据权利要求1所述的钡渣处理系统，其特征在于，所述的旋风炉为WGZ260/9.8-1型旋风炉。
3.根据权利要求1所述的钡渣处理系统，其特征在于，所述一次除尘器为双室四电场静电除尘器；所述二次除尘器为袋式除尘器。
4.根据权利要求1所述的钡渣处理系统，其特征在于，所述脱硫设备为半干法脱硫设备。
5.一种钡渣处理方法，其特征在于，包括下列步骤：
（1）原料粉碎：将钡渣与原煤按1:4～10的重量比进行混合，将得到的混合物使用破碎机进行粉碎至细度R90=12～20%的粉体；
（2）高温燃烧：将步骤（1）所得的混合粉体送入旋风炉内，在1400～1600℃的温度下进行燃烧，经过充分燃烧后形成熔融状态的炉渣；
（3）烟气处理和飞灰重熔：使用一次除尘器将步骤（2）中旋风炉燃烧产生的烟气和飞灰进行收集，其中的飞灰重新送入旋风炉进行燃烧；其中的烟气经过脱硫处理，然后通过二次除尘器进行除尘后被排出；
（4）水淬固封：步骤（2）中旋风炉燃烧产生的炉渣排入水淬水箱，所述水淬水箱中的水温≤30℃；所述炉渣经过水淬极冷形成玻璃体水淬渣，该水淬渣即可安全回收利用。
6.根据权利要求5所述的钡渣处理方法，其特征在于，步骤（2）中使用温度为150～180℃、流量为85000～88000m3/h、、流速为30～35m/s的热空气将混合粉体送入旋风炉内。
7.根据权利要求5所述的钡渣处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的旋风炉为WGZ260/9.8-1型旋风炉。
8.根据权利要求5所述的钡渣处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的一次除尘器为双室四电场静电除尘器；所述的二次除尘器为袋式除尘器。
9.根据权利要求5所述的钡渣处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述脱硫处理的方法为半干法脱硫，其中脱硫入口烟气温度为120～170℃，作为脱硫剂的氧化钙含量大于75%。
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