CN110642443A - 一种铁矿冶炼系统、方法及其含氯废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁矿冶炼系统、冶炼方法及其含氯废水的处理方法,方法包括浓缩含氯废水,至溶液中氯离子浓度在预定范围内,得到浓缩液;将浓缩液进行过滤处理后,得到喷洒液,喷洒液替代烧结矿用氯化钙,喷至烧结矿上。系统包括烧结机、传送系统、冶炼高炉、喷洒装置和喷洒液制备装置,传送系统将烧结机产生的烧结矿运送至冶炼高炉,喷洒装置向传送中的烧结矿上喷淋喷洒液;喷洒液制备装置将烧结烟气石灰石‑石膏湿法脱硫含氯废水浓缩成喷洒液,并将喷洒液输送至喷洒装置。本发明操作简单,工艺流程短,成本低,既满足废水零排放的要求,又实现了废物的资源化利用,解决了高含氯脱硫废水的处置难题,减少了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及铁矿冶炼技术领域,尤其涉及一种铁矿冶炼系统、铁矿冶炼方法,以及铁矿冶炼中烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫的含氯废水的处理方法。
背景技术
石灰石-石膏湿法脱硫技术在烟气脱硫领域应用的较为广泛,近几年,随着技术的不断进步,该技术在工程应用方面变的更加成熟,更加完善,但仍然没有既经济又高效的技术处置脱硫废水,尤其是烧结烟气采用石灰石-石膏湿法脱硫后产生的废水,由于进脱硫系统前的烧结烟气中夹带的Cl-,随着脱硫浆液的循环使用,浆液中Cl-逐渐富集,最终造成外排脱硫废水中的Cl-浓度较高,目前,在废水处理领域,尚无经济稳定的脱氯技术,且Cl-的存在对系统的腐蚀性较大,因此,需要一种经济、高效、可靠的技术处置烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫产生的高含氯废水。
目前对于由此产生的高含氯废水,现有技术中将其经调制、过滤后通过雾化喷嘴喷入电除尘器前的烟道中,利用烟气热量使脱硫废水气化,而废水中的无机盐以固体颗粒的形态析出,随烟尘一起被电除尘器所捕集。然而这种含氯废水的处理方法,被气化的水会进入到脱硫前的烟气中,造成烟气的含湿量增加,脱硫时气化的水再次冷凝到脱硫液中,导致最终的脱硫废水并没有减少,而捕集的无机盐随除尘灰作为配料,又被带入到烧结过程中,因此,该方法实质上只能临时实现无机盐和水的分离,从整个烧结及脱硫工艺看,达不到脱硫废水零排放的目的。
基于此,现有技术仍然有待改进。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明实施例提出一种铁矿冶炼系统、铁矿冶炼方法,以及铁矿冶炼中烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫的含氯废水的处理方法。
一方面,本发明实施例所公开的一种烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫含氯废水的处理方法,包括:浓缩含氯废水,至溶液中氯离子浓度在预定范围内,得到浓缩液;将所述浓缩液进行过滤处理后,得到喷洒液,所述喷洒液替代烧结矿用氯化钙,喷至烧结矿上。
进一步地,所述浓缩液通过负压蒸发浓缩装置进行,且所述负压蒸发浓缩装置的热源来自烧结烟气的余热。
进一步地,所述余热利用高温段烟气进行间接换热。
进一步地,在浓缩含氯废水前,向含氯废水中加入絮凝剂并静置后,对上清液进行浓缩。
进一步地,所述含氯废水中氯离子的浓度为5g/L~20g/L。
进一步地,所述过滤处理为压滤。
进一步地,所述喷洒液的喷洒量为1kg/t~10kg/t。
另一方面,本发明实施例还公开了一种铁矿冶炼方法,收集烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫含氯废水,采用上述方法对含氯废水进行处理,得到喷洒液;将所述喷洒液喷洒在烧结矿上。
第三方面,本发明实施例还公开了一种铁矿冶炼系统,包括烧结机、传送系统、冶炼高炉、喷洒装置和喷洒液制备装置,
其中,所述传送系统将所述烧结机产生的烧结矿运送至所述冶炼高炉,所述喷洒装置向传送中的所述烧结矿上喷淋喷洒液;
所述喷洒液制备装置将烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫含氯废水浓缩成喷洒液,并将所述喷洒液输送至所述喷洒装置。
进一步地,所述喷洒液制备装置包括负压蒸发浓缩装置和过滤装置,所述负压蒸发浓缩装置的热源来自所述烧结机的烧结烟气;所述负压蒸发浓缩装置的浓缩液出口连通所述过滤装置的进口,所述过滤装置的滤清液出口连通所述喷洒装置。
采用上述技术方案,本发明至少具有如下有益效果:
本发明将烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫的含氯废水浓缩至氯离子浓度为预定浓度,同时可排除其中的铵后,替代现有的氯化钙用于烧结矿,降低了废水处理成本的同时,既可以有效减小烧结矿的粉化率,又可以避免废水中含有的铵在喷洒过程中产生氨气,进而避免了氨气对工作人员的伤害和对工作环境的污染。同时,浓缩后的溶液替代氯化钙,可以减少氯化钙的采购成本。
同时本发明的技术方案操作简单,工艺流程短,成本低,既满足废水零排放的要求,又实现了废物的资源化利用,解决了高含氯脱硫废水的处置难题,减少了环境污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的流程图;
图2为本发明一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定,后续实施例对此不再一一说明。
如图1所示,本发明的一些实施例公开了一种烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫含氯废水的处理方法,包括:浓缩含氯废水,至溶液中氯离子浓度在预定范围内,得到浓缩液;将所述浓缩液进行过滤处理后,得到喷洒液,所述喷洒液替代烧结矿用氯化钙,喷至烧结矿上。优选地,所述浓缩液通过负压蒸发浓缩装置进行,且所述负压蒸发浓缩装置的热源来自烧结烟气的余热。
采用本发明的浓缩方法处置脱硫含氯废水,极大的减少脱硫废水的体积;按预定浓度浓缩的脱硫含氯废水替代CaCl2溶液用于喷烧结矿,减少购买CaCl2溶液的成本。在浓缩过程中,去除了废水中的铵离子,避免后续喷洒时铵离子释放造成的不利后果。同时,采用浓缩后降至常温的浓缩液进行喷洒,有利于给烧结矿快速降温,增加运输设备的使用寿命,避免了热液喷洒时产生的氨臭味,影响操作环境。且操作简单,工艺流程短,成本低,既满足废水零排放的要求,又实现了废物的资源化利用,解决了高含氯脱硫废水的处置难题,减少了环境污染。
本发明一些优选的实施例,在上述实施例的基础上,可利用烧结高温段烟气余热,有效降低脱硫废水的处置成本;同时,采用间接换热和负压的方式,利用气液板式换热器使高温烟气和待浓缩废水进行间接换热,,避免热端冷凝的水和冷端蒸发的水蒸气进入到烟气中。
本发明一些优选的实施例中,为了减少废水中杂志的影响,在浓缩含氯废水前,向含氯废水中加入主要成分含Na、Al、Fe或聚丙烯酰胺的絮凝剂并静置,除去废水中的Ca、Mg及悬浮物等,再对上清液进行浓缩。
本发明一些优选的实施例中,烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫得到的所述含氯废水中氯离子的浓度约为5g/L~20g/L。浓缩后的浓度约为25g/L~100g/L,浓缩后的所述过滤处理优选采用压滤。压滤的目的是除去浓缩过程产生的固体悬浮物,如CaSO4等;也可以采用其他过滤方式;压滤效果与脱硫石膏脱水效果相同,悬浮物去除率>95%、滤饼含水率<10%即可;所述喷洒液的喷洒量为1kg/t~10kg/t。
本发明实施例还公开了一种铁矿冶炼方法,其包括收集烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫含氯废水,采用上述的方法对含氯废水进行处理,得到喷洒液;将所述喷洒液喷洒在烧结矿上。
本发明实施例还公开了一种铁矿冶炼系统,如图2所示,包括烧结机1、传送系统2、冶炼高炉3、喷洒装置4和喷洒液制备装置5,
其中,所述传送系统2将所述烧结机1产生的烧结矿运送至所述冶炼高炉3,所述喷洒装置4向传送中的所述烧结矿上喷淋喷洒液;
所述喷洒液制备装置5将烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫含氯废水浓缩成喷洒液,并将所述喷洒液输送至所述喷洒装置4。优选地,所述喷洒液制备装置5包括负压蒸发浓缩装置和过滤装置,所述负压蒸发浓缩装置的热源来自所述烧结机的烧结烟气;所述负压蒸发浓缩装置的浓缩液出口连通所述过滤装置的进口,所述过滤装置的滤清液出口连通所述喷洒装置。
采用上述铁矿冶炼系统进行冶炼时,一方面,烧结机工作产生的烧结矿经过传送装置输送至冶炼高炉,在输送过程中,喷洒装置向烧结矿喷洒浓缩液;另一方面,烧结机工作产生的高温烧结烟气被烧结烟气管道6引入喷洒液制备装置5的烧结烟气进口7,进入喷洒液制备装置的换热管道内,在换热管道内与喷洒液制备装置内的含氯废水进行换热,将含氯废水浓缩后,烧结烟气由喷洒液制备装置的烧结烟气出口8出来后,进入湿法脱硫装置9进行湿法脱硫处理,湿法脱硫处理后得到的含氯废水由含氯废水管道10进入喷洒液制备装置5中进行浓缩,浓缩至预定浓度后,经由浓缩液管道11进入喷洒装置4内,进行喷洒。
实施例1
一种烧结烟气石灰石-石膏湿法高含氯脱硫废水的处置方法,包括以下步骤:
a、将加絮凝剂并静置后的高含氯的脱硫废水(Cl-浓度约为5g/L~20g/L)引入负压蒸发浓缩装置内进行浓缩,负压蒸发浓缩装置的热源为脱硫前高温段的烧结烟气余热、负压由真空泵提供,其中,高温段烟气温度为200℃~400℃;换热采用间接的方式;蒸发需要的负压条件,压力为-50kPa~0kPa。
b、检测浓缩液中Cl-的浓度,浓缩至废水中Cl-浓度与喷烧结矿用的CaCl2溶液中的Cl-浓度相近即可,浓缩后脱硫废水中Cl-的浓度为25g/L~100g/L。
c、将浓缩后的脱硫废水过滤;
d、将经浓缩、过滤后的脱硫废水喷到烧结矿上,喷洒量为1kg/t烧结矿~10kg/t烧结矿。
所采用的工艺流程为高含氯的脱硫废水→负压蒸发浓缩→过滤→喷烧结矿。
实施例2采用本发明方法进行脱硫废水处置
试验条件:待处置的脱硫废水温度为24℃(常温)、pH值6.83、Cl-浓度11.39g/L、体积约8m3,负压蒸发浓缩装置进口高温烟气温度263℃、出口烟温112℃,压力为-5kPa。
具体的操作流程为:先将脱硫废水引入压蒸发浓缩装置内,再将高温烟气引入压蒸发浓缩装置内,打开真空泵,使脱硫废水处于-5kPa的负压条件下进行浓缩,不定时的取浓缩过程中的脱硫废水样检测Cl-浓度,浓缩至Cl-浓度约40g/L(相当于6%的CaCl2溶液中的Cl-浓度)时停止浓缩,浓缩后的废水经过滤后用于喷烧结矿,最后检测烧结矿的低温粉化率。
试验结果:浓缩用时42min,浓缩液剩余体积约2.5m3,低温粉化率为8%。
实施例3采用本发明方法进行脱硫废水处置
试验条件:待处置的脱硫废水温度为24℃(常温)、pH值6.83、Cl-浓度11.39g/L、体积约8m3,负压蒸发浓缩装置进口高温烟气温度263℃、出口烟温112℃,压力为-10kPa。
具体的操作流程为:先将脱硫废水引入压蒸发浓缩装置内,再将高温烟气引入压蒸发浓缩装置内,打开真空泵,使脱硫废水处于-10kPa的负压条件下进行浓缩,不定时的取浓缩过程中的脱硫废水样检测Cl-浓度,浓缩至Cl-浓度约40g/L(相当于6%的CaCl2溶液中的Cl-浓度)时停止浓缩,浓缩后的废水经过滤后用于喷烧结矿,最后检测烧结矿的低温粉化率。
试验结果:浓缩用时25min,浓缩液剩余体积约2.5m3,低温粉化率为8%。
实施例4采用本发明方法进行脱硫废水处置
试验条件:待处置的脱硫废水温度为24℃(常温)、pH值6.83、Cl-浓度9.4g/L、体积约8m3,负压蒸发浓缩装置进口高温烟气温度260℃、出口烟温110℃,压力为-7kPa。
具体的操作流程为:先将脱硫废水引入压蒸发浓缩装置内,再将高温烟气引入压蒸发浓缩装置内,打开真空泵,使脱硫废水处于-7kPa的负压条件下进行浓缩,不定时的取浓缩过程中的脱硫废水样检测Cl-浓度,浓缩至Cl-浓度约47g/L(相当于7%的CaCl2溶液中的Cl-浓度)时停止浓缩,浓缩后的废水经过滤后用于喷烧结矿,最后检测烧结矿的低温粉化率。
试验结果:浓缩用时45min,浓缩液剩余体积约2m3,低温粉化率为7.4%。
实施例5采用本发明方法进行脱硫废水处置
试验条件:待处置的脱硫废水温度为24℃(常温)、pH值6.83、Cl-浓度9.4g/L、体积约8m3,负压蒸发浓缩装置进口高温烟气温度260℃、出口烟温110℃,压力为-20kPa。
具体的操作流程为:先将脱硫废水引入压蒸发浓缩装置内,再将高温烟气引入压蒸发浓缩装置内,打开真空泵,使脱硫废水处于-20kPa的负压条件下进行浓缩,不定时的取浓缩过程中的脱硫废水样检测Cl-浓度,浓缩至Cl-浓度约47g/L(相当于7%的CaCl2溶液中的Cl-浓度)时停止浓缩,浓缩后的废水经过滤后用于喷烧结矿,最后检测烧结矿的低温粉化率。
试验结果:浓缩用时18min,浓缩液剩余体积约2m3,低温粉化率为7.4%。
实施例6采用本发明方法进行脱硫废水处置
试验条件:待处置的脱硫废水温度为24℃(常温)、pH值6.83、Cl-浓度11.39g/L、体积约8m3,负压蒸发浓缩装置进口高温烟气温度220℃、出口烟温110℃,压力为-5kPa。
具体的操作流程为:先将脱硫废水引入压蒸发浓缩装置内,再将高温烟气引入压蒸发浓缩装置内,打开真空泵,使脱硫废水处于-5kPa的负压条件下进行浓缩,不定时的取浓缩过程中的脱硫废水样检测Cl-浓度,浓缩至Cl-浓度约40g/L(相当于6%的CaCl2溶液中的Cl-浓度)时停止浓缩,浓缩后的废水经过滤后用于喷烧结矿,最后检测烧结矿的低温粉化率。
试验结果:浓缩用时57min,浓缩液剩余体积约2.5m3,低温粉化率为8%。
实施例7采用本发明方法进行脱硫废水处置
试验条件:待处置的脱硫废水温度为24℃(常温)、pH值6.83、Cl-浓度11.39g/L、体积约8m3,负压蒸发浓缩装置进口高温烟气温度220℃、出口烟温110℃,压力为-15kPa。
具体的操作流程为:先将脱硫废水引入压蒸发浓缩装置内,再将高温烟气引入压蒸发浓缩装置内,打开真空泵,使脱硫废水处于-15kPa的负压条件下进行浓缩,不定时的取浓缩过程中的脱硫废水样检测Cl-浓度,浓缩至Cl-浓度约40g/L(相当于6%的CaCl2溶液中的Cl-浓度)时停止浓缩,浓缩后的废水经过滤后用于喷烧结矿,最后检测烧结矿的低温粉化率。
试验结果:浓缩用时25min,浓缩液剩余体积约2.5m3,低温粉化率为8%。
综上所述,本发明实施例所公开的方法和系统,能够利用烧结高温段烟气余热,降低脱硫废水的处置成本;采用间接换热的方式,避免蒸发的水进入到烟气中,极大的减少脱硫废水的体积;按要求浓缩的脱硫废水替代CaCl2溶液用于喷烧结矿,减少购买CaCl2溶液的成本。本发明方法操作简单,工艺流程短,成本低,既满足废水零排放的要求,又实现了废物的资源化利用,解决了高含氯脱硫废水的处置难题,减少了环境污染。
需要特别指出的是,上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减,因此,这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围,并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
以上是本发明公开的示例性实施例,上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。但是应当注意,以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子,在不背离权利要求限定的范围的前提下,可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外,尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求,但除非明确限制为单数,也可以理解为多个。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明实施例的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫的含氯废水的处理方法,其特征在于,包括:浓缩含氯废水,至溶液中氯离子浓度在预定范围内,得到浓缩液;将所述浓缩液进行过滤处理后,得到喷洒液,所述喷洒液替代烧结矿用氯化钙,喷至烧结矿上。
2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述浓缩液通过负压蒸发浓缩装置进行,且所述负压蒸发浓缩装置的热源来自烧结烟气的余热。
3.根据权利要求2所述的处理方法,其特征在于,所述余热利用高温段烟气进行间接换热。
4.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,在浓缩含氯废水前,向含氯废水中加入絮凝剂并静置后,对上清液进行浓缩。
5.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述含氯废水中氯离子的浓度为5g/L~20g/L。
6.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述过滤处理为压滤。
7.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述喷洒液的喷洒量为1kg/t~10kg/t。
8.一种铁矿冶炼方法,其特征在于,收集烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫含氯废水,采用权利要求1~7任意一种方法对含氯废水进行处理,得到喷洒液;将所述喷洒液喷洒在烧结矿上。
9.一种铁矿冶炼系统,其特征在于,包括烧结机、传送系统、冶炼高炉、喷洒装置和喷洒液制备装置,
其中,所述传送系统将所述烧结机产生的烧结矿运送至所述冶炼高炉,所述喷洒装置向传送中的所述烧结矿上喷淋喷洒液;
所述喷洒液制备装置将烧结烟气石灰石-石膏湿法脱硫含氯废水浓缩成喷洒液,并将所述喷洒液输送至所述喷洒装置。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述喷洒液制备装置包括负压蒸发浓缩装置和过滤装置,所述负压蒸发浓缩装置的热源来自所述烧结机的烧结烟气;所述负压蒸发浓缩装置的浓缩液出口连通所述过滤装置的进口,所述过滤装置的滤清液出口连通所述喷洒装置。
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