CN106319200A - 利用回转窑技术无害化处置含铬废物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种采用回转窑和高炉技术无害化处置铬渣等含铬废物的方法，即利用回转窑技术，通过对含铬废物同含铁原料配料、混匀、造球、进料、点火、还原焙烧、烟气净化等过程生产出半金属化球团，使含铬废物中六价铬还原成三价铬；然后半金属化球团作为高炉原料加入高炉冶炼，三价铬被进一步还原成金属铬，从而实现对铬渣等含铬废物的彻底无害化处理。

Description

利用回转窑技术无害化处置含铬废物的方法
技术领域
本发明属于危废处理领域，具体的说，涉及一种利用回转窑技术无害化处置铬渣等含铬废物的方法。
背景技术
我国在生产金属铬和铬盐过程中产生大量铬渣，中国目前有20多个省市排放铬渣。同时在化工、电镀等行业的生产过程中产生大量的含铬废水，废水经污水处理设施处理后排放。而污水处理过程中产生大量含铬污泥。不管铬渣或含铬污泥等含铬废物，其中含有大量的六价铬离子，被国际癌症研究机构列为被充分证实对动物有致癌性的物质。由于六价铬离子易溶于水，渗透性极强，能随同水介质渗透入地下，会造成水资源和土壤资源的严重污染，最终危害人和动物身体健康。
铬渣、含铬污泥等含铬废物具有浸出毒性，作为危险废物，在我国《国家危险废物名录》中编号为HW21。
目前铬渣等含铬废物的解毒方法主要有化学处理法、物理/化学法、固化/稳定化处理法及熔烧法。这些工艺方法中存在解毒不彻底，或成本高、吃渣量小等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用还原焙烧法实现对含铬废物初步解毒，再通过高炉冶炼彻底解毒并实现资源综合利用的方法。
一种利用回转窑技术无害化处置铬渣等含铬废物的方法，按如下步骤进行：
(1)煤粉加工：将煤润磨到160目；
(2)配、混料：将含铬废物同精矿粉、硫酸渣等含铁金属料以及煤粉、粘结剂进行配料，混匀后送到圆盘造球机缓冲仓备用；
(3)造球：采用圆盘造球机对混合料造球，生球粒度控制在8～15mm；
(4)进料：将经过辊筛筛分的合格生球，通过一级密封门、中间料斗、二级密封门放入回转窑窑尾中；
(5)点火：采用天然气、液化气点火或高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气点火，点火温度900℃±50℃；
(6)还原焙烧：进入回转窑的生球经过点火后，在回转窑旋转的过程中充分还原焙烧，含铬废物中的六价铬被还原成三价铬，实现含铬废物初步解毒；同时部分金属氧化物被还原成金属铁，形成半金属化球团；
(7)球团收集：经过还原焙烧后的半金属化球团，在回转窑窑头进入鳞板输送机，经冷却后进入成品球仓；
(8)烟气经过烟气系统净化处理，半金属化球团被送往高炉，作为高炉金属料配入高炉冶炼，大部分三价铬被进一步还原成金属铬进入生铁，少量进入炉渣，实现含铬废物的测底解毒。
上述步骤(8)烟气净化的烟气净化系统包括二燃室、换热器、急冷塔、湿法脱酸、混合器、袋式除尘器、板式洗涤塔及水处理系统，烟气净化后经过换热器升温后经烟囱排放。
上述步骤(6)还原焙烧温度控制在1230～1250℃；
上述步骤(7)在鳞板输送机上设置雾化喷水装置对高温半金属化球团矿进行急冷，可获得较高金属化率。
上述二燃室温度≥1100℃。
本发明主要特点:①含铬废物解毒彻底：在回转窑还原焙烧过程中六价铬被还原成三价铬，实现初步解毒；在高炉冶炼过程中三价铬被还原成金属铬，实现彻底解毒；②通过还原焙烧球团矿金属化率可以到达25％以上；③回转窑密封性好，进料时有两级密封门，同时系统采用微负压操作，烟气和粉尘易于集中和收集，环境条件好，不会产生二次污染。④采用回转窑和高炉工艺处理含铬废物，可实现含铬废物大规模处理。
有益效果：社会保有量大且快速增长的含铬废物经过本工艺系统处理后，能完全实现含铬废物的无害化处置；同时回转窑和高炉工艺都是成熟的大规模生产工艺，能够实现含铬废物的大规模无害化处理。
还原焙烧过程中产生的烟气经过处理后完全实现达标排放，不存在二次污染。在半金属化球团作为高炉原料配入高炉冶炼过程中，可以回收利用金属铬，同时CaO、MgO也作为有用物质造渣，实现资源综合回收利用。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例：
下面结合附图对利用回转窑技术无害化处置含铬废物的方法作出详细说明：
如附图1所示：将煤通过球磨机润磨到160目备用。
将30t铬渣、30t精矿粉、24t硫酸渣、4t膨润土、12t煤粉通过皮带机配料，然后进入双轴搅拌机搅拌混匀，输送到圆盘造球机缓冲仓。
混合料经缓冲仓放入圆盘造球机造球，生球粒度控制在8～15mm，生球经过辊筛筛分后进入生球缓冲仓；按照回转窑生产节奏，将生球依次通过一级密封门、中间料斗、二级密封门，放入回转窑窑尾内。生产过程中一、二级密封门严禁同时开启，实现加料过程中回转窑密封。
由点火系统将进入回转窑的生球点火，采用天然气、液化气点火或高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气点火，点火温度900℃±50℃；同时在回转窑旋转过程中球团由窑尾向窑头缓慢移动，在这过程中煤粉燃烧加热升温，同时形成还原性气氛，实现球团在回转窑内还原焙烧。还原焙烧完成后，半金属化球团在窑头进入鳞板机，在鳞板机上采用雾化喷水对球团急冷，然后送入成品球缓冲仓。
还原焙烧的烟气经过烟气系统收集后，经过二燃室、急冷、脱硫脱销、除尘后达标排放。
半金属化球团运送到高炉槽下，作为金属原料配入高炉冶炼，实现含铬废物彻底解毒，同时实现含铬废物中铬的回收及CaO、MgO的回收利用。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本方明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种利用回转窑技术无害化处置铬渣等含铬废物的方法，按如下步骤进行：
(1)煤粉加工：将煤润磨到160目；
(2)配、混料：将含铬废物同精矿粉、硫酸渣等含铁金属料以及煤粉、粘结剂进行配料，混匀后送到圆盘造球机缓冲仓备用；
(3)造球：采用圆盘造球机对混合料造球，生球粒度控制在8～15mm；
(4)进料：将经过辊筛筛分的合格生球，通过一级密封门、中间料斗、二级密封门放入回转窑窑尾中；
(5)点火：采用天然气、液化气点火或高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气点火，点火温度900℃±50℃；
(6)还原焙烧：进入回转窑的生球经过点火后，在回转窑旋转的过程中充分还原焙烧，含铬废物中的六价铬被还原成三价铬，实现含铬废物初步解毒；同时部分金属氧化物被还原成金属铁，形成半金属化球团；
(7)球团收集：经过还原焙烧后的半金属化球团，在回转窑窑头进入鳞板输送机，经冷却后进入成品球仓；
(8)烟气经过烟气系统净化处理，半金属化球团被送往高炉，作为高炉金属料配入高炉冶炼，大部分三价铬被进一步还原成金属铬进入生铁，少量进入炉渣，实现含铬废物的测底解毒。
2.根据权利要求1所述利用回转窑技术无害化处置铬渣等含铬废物的方法，其特征在于：所述步骤(8)烟气净化的烟气净化系统包括二燃室、换热器、急冷塔、湿法脱酸、混合器、袋式除尘器、板式洗涤塔及水处理系统，烟气净化后经过换热器升温后经烟囱排放。
3.根据权利要求1所述的利用回转窑技术无害化处置含铬废物的方法，其特征在于：所述步骤(6)还原焙烧温度控制在1230～1250℃。
4.根据权利要求1所述的利用回转窑技术无害化处置含铬废物的方法，其特征在于：所述步骤(7)在鳞板输送机上设置雾化喷水装置对高温半金属化球团矿进行急冷，可获得较高金属化率。
5.根据权利要求2所述的利用回转窑技术无害化处置含铬废物的方法，其特征在于：所述二燃室温度≥1100℃。
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