公布日：2022.02.08
申請日：2021.09.28
分類號：C22B7/00(2006.01)I;C22B5/10(2006.01)I;C22B1/16(2006.01)I;C22B23/02(2006.01)I;C22B34/32(2006.01)I;C22B1/248(2006.01)I;
C22B7/02(2006.01)I;B01D53/79(2006.01)I;B01D53/56(2006.01)I;B01D53/78(2006.01)I;B01D53/50(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及不銹鋼酸洗污泥回收技術領域，尤其是不銹鋼酸洗污泥資源回收利用方法，其步驟為：（1）制球：將不銹鋼酸洗污泥、煉鋼除塵灰和煉鋼氧化鐵皮混合制成球狀體；（2）燒結(jié)預還原：將球狀體進行烘干、燒結(jié)、預還原后形成基料；（3）熔分冶煉：將預還原后的基料送入熔分爐內(nèi)還原冶煉形成液態(tài)鎳鉻合金和爐渣，并通過渣鐵分離得到相互分離的鎳鉻合金和爐渣；（4）煙氣處理：基料在熔分爐冶煉過程中進行脫硝、脫硫、除塵工藝對煙氣進行處理。本發(fā)明不僅會產(chǎn)生較大的效益并且會為環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻。
權利要求書
1.一種不銹鋼酸洗污泥資源回收利用方法，其特征在于：其步驟為：（1）制球：將不銹鋼酸洗污泥、煉鋼除塵灰和煉鋼氧化鐵皮混合制成球狀體；（2）燒結(jié)預還原：將球狀體進行烘干、燒結(jié)、預還原后形成基料；（3）熔分冶煉：將預還原后的基料送入熔分爐內(nèi)還原冶煉形成液態(tài)鎳鉻合金和爐渣，并通過渣鐵分離得到相互分離的鎳鉻合金和爐渣；（4）煙氣處理：基料在熔分爐內(nèi)熔分冶煉過程中進行脫硝、脫硫、除塵工藝對煙氣進行處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種不銹鋼酸洗污泥資源回收利用方法，其特征在于：步驟（1）的具體步驟為：將含水率50至55%的不銹鋼酸洗污泥在混料場混入6 8%的焦粉、10%的煉鋼除塵灰、5%的煉鋼氧化鐵皮，將混合完成后的原料通過傳送帶輸送方式進入制球機，同時啟動制球機，制球機不斷旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過20 40分鐘運行，原料形成直徑為3 5CM的球狀固體，從制球機的出料口出料。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種不銹鋼酸洗污泥資源回收利用方法，其特征在于：步驟（2）的具體步驟包括：①進料：將制球機制得的球狀固體經(jīng)皮帶輸送機輸送至還原爐爐頂后，自行滑落至旋轉(zhuǎn)布料器內(nèi)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)布料器在爐內(nèi)均勻布料；②烘干、燒結(jié)、預還原：首先在還原爐的干餾層利用爐內(nèi)高溫去除球狀固體中原料含有的水份，然后進入爐膛后，原料中的焦炭粉和經(jīng)鼓風機吹入爐膛內(nèi)的空氣進行劇烈燃燒，散發(fā)熱量，使還原層的溫度達到800 1200度，原料中的鐵、鎳、鉻元素在高溫下預還原結(jié)晶，生成基料，③出料：預還原后的基料經(jīng)鼓風機吹入常溫空氣進行冷卻，當基料溫度降至80 120度后，由旋轉(zhuǎn)出料器排出爐膛，通過出料皮帶輸送機運送至基料中轉(zhuǎn)庫；④還原燒結(jié)爐采用分批進料方式，每20至30min進一次料，一批料為4噸，出料采用連續(xù)出料方式，出料速度140至150千克/分鐘，燒結(jié)產(chǎn)生的基料通過皮帶機送入中轉(zhuǎn)庫。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種不銹鋼酸洗污泥資源回收利用方法，其特征在于：步驟（3）的具體步驟包括：①、進料：將鎳鉻合金基料、焦碳、硅石按每個批次2000Kg：300Kg：30Kg的比例配比混合均勻后，投入熔分爐電極周圍；②、熔分爐冶煉：對熔分爐內(nèi)進行升溫，熔分爐內(nèi)高溫條件下，以碳作為還原劑對基料進行還原反應得到鎳鉻合金和爐渣；③、出料：熔分爐出鐵時間為4小時一次，鎳鉻合金與爐渣同時從出鐵口放出，即生產(chǎn)出Fe含量40至60%左右，鎳含量4至8%、鉻含量12至18%左右的鎳鉻合金，爐渣通過位于熔分爐一端兩個排渣口之中的一個排渣口排渣，爐渣通過流槽進入渣池，進行水冷處理后進行外運送至水泥廠作為水泥生產(chǎn)原料。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種不銹鋼酸洗污泥資源回收利用方法，其特征在于：步驟（4）中的脫硝工藝為采用SNCR脫硝工藝，其具體步驟為：將含有NHX基的還原劑與水混合后，還原劑稀釋為10%濃度的溶液，通過噴槍將稀釋后的溶液噴入爐膛內(nèi)，使得稀釋后的溶液與煙氣進行SNCR反應生成氮氣和水。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種不銹鋼酸洗污泥資源回收利用方法，其特征在于：步驟（4）中的脫硫工藝為采用氣動乳化脫硫工藝，其具體步驟為：采用工業(yè)純堿或者石灰作為脫硫劑，把工業(yè)純堿或石灰制成脫硫液，將煙氣在脫硫液中充分接觸傳質(zhì)，將煙氣中的二氧化硫去除；脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去細小液滴，然后排入有防腐層的濕煙囪，脫硫石膏漿經(jīng)脫水裝置脫水后運出廠外處理。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種不銹鋼酸洗污泥資源回收利用方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種不銹鋼酸洗污泥資源回收利用方法，其步驟為：（1）制球：將酸洗不銹鋼酸洗污泥、煉鋼除塵灰和氧化鐵皮混合制成球狀體；（2）燒結(jié)預還原：將球狀體進行烘干、燒結(jié)、預還原后形成基料；（3）熔分冶煉：將預還原后的基料送入熔分爐內(nèi)還原冶煉形成液態(tài)鎳鉻合金和爐渣，并通過渣鐵分離得到相互分離的鎳鉻合金和爐渣；（4）煙氣處理：基料在熔分爐內(nèi)熔分冶煉過程中進行除塵、脫硝、脫硫工藝對煙氣進行處理。
優(yōu)選的，步驟（1）的具體步驟為：將含水率50至55%的酸洗不銹鋼酸洗污泥在混料場混入6 8%的焦粉、10%的煉鋼除塵灰、5%的氧化鐵皮，將混合完成后的原料通過傳送帶輸送方式進入制球機，同時啟動制球機，制球機不斷旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過20 40分鐘運行，原料形成直徑為3 5CM的球狀固體，從制球機的出料口出料。
優(yōu)選的，步驟（2）的具體步驟包括：①進料：將制球機制得的球狀固體經(jīng)皮帶輸送機輸送至還原爐爐頂后，自行滑落至旋轉(zhuǎn)布料器內(nèi)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)布料器在爐內(nèi)均勻布料；②烘干、燒結(jié)、預還原：首先在還原爐的干餾層利用爐內(nèi)高溫去除球狀固體中原料含有的水份，然后進入爐膛后，原料中的焦炭粉和經(jīng)鼓風機吹入爐膛內(nèi)的空氣進行劇烈燃燒，散發(fā)熱量，使還原層的溫度達到800 1200度，原料中的鐵、鎳、鉻元素在高溫下預還原結(jié)晶，生成基料。
③出料：預還原后的基料經(jīng)鼓風機吹入常溫空氣進行冷卻，當基料溫度降至80 120度后，由旋轉(zhuǎn)出料器排出爐膛，通過出料皮帶輸送機運送至基料中轉(zhuǎn)庫；④還原燒結(jié)爐采用分批進料方式，每20至30min進一次料，一批料為4噸，出料采用連續(xù)出料方式，出料速度140至150千克/分鐘，燒結(jié)產(chǎn)生的基料通過皮帶機送入中轉(zhuǎn)庫。
優(yōu)選的，步驟（3）的具體步驟包括：①、進料：將鎳鉻合金基料、焦碳、硅石按每個批次2000Kg：300Kg：30Kg的比例配比混合均勻后，投入熔分爐電極周圍；②、熔分爐冶煉：對熔分爐內(nèi)進行升溫，熔分爐內(nèi)高溫條件下，以碳作為還原劑對基料進行還原反應得到鎳鉻合金和爐渣；③、出料：熔分爐出鐵時間為4小時一次，鎳鉻合金與爐渣同時從出鐵口放出，即生產(chǎn)出Fe含量40至60%左右，鎳含量4至8%、鉻含量12至18%左右的鎳鉻合金，爐渣通過位于熔分爐一端兩個排渣口之中的一個排渣口排渣，爐渣通過流槽進入渣池。
優(yōu)選的，步驟（4）中的脫硝工藝為采用SNCR脫硝工藝，其具體步驟為：將含有NHX基的還原劑與水混合后，還原劑稀釋為10%濃度的溶液，通過噴槍將稀釋后的溶液噴入爐膛內(nèi)，使得稀釋后的溶液與煙氣進行SNCR反應生成氮氣和水。
優(yōu)選的，步驟（4）中的脫硫工藝為采用氣動乳化脫硫工藝，其具體步驟為：采用工業(yè)純堿、石灰作為脫硫劑，把工業(yè)純堿、石灰制成脫硫液，將煙氣在脫硫液中充分接觸傳質(zhì)，將煙氣中的二氧化硫去除；脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去細小液滴，然后排入有防腐層的濕煙囪，脫硫石膏漿經(jīng)脫水裝置脫水后運出廠外處理。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：一、資源及能源利用指標：本技術采用了多種節(jié)能設計及裝備，最大幅度的降低項目資源及能源利用指標，主要體現(xiàn)如下：1、本項目將不銹鋼酸洗污泥進行就地處理利用，可解決對不銹鋼酸洗污泥的資源化利用大都涉及異地處理，在運輸，重新放置過程會產(chǎn)生二次污染和高額運輸、處理成本的問題，具有可觀的經(jīng)濟環(huán)保效益；2、本項目生產(chǎn)工藝可以將不銹鋼酸洗污泥中的有價金屬元素和氟化鈣、氧化鈣等作為冶金輔料的物質(zhì)全部利用，不僅會產(chǎn)生較大的效益并且會為環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻；3、設備選型充分考慮了能效比、能效等級等參數(shù)，兼顧了節(jié)能和環(huán)境保護，清潔生產(chǎn)程度高。選擇符合能耗標準的水泵、電機、變壓器等，并采用的了就地補償、變頻器、PLC控制、伺服電機等節(jié)電措施，有效降低產(chǎn)品能耗。對大于7.5kW的變負荷設備配套電機均加裝變頻控制，節(jié)電率超過10%；4、成品1530℃的鎳鉻合金基料熱料直接紅送至不銹鋼生產(chǎn)電爐直接用于生產(chǎn)（溫度約1200℃），減少了后續(xù)不銹鋼生產(chǎn)加熱所需的能耗，該技術是不銹鋼酸洗污泥經(jīng)高溫固化后直接在熔分爐內(nèi)進行冶煉鎳鉻合金，作不銹鋼冶煉鎳鉻原料，可實現(xiàn)變廢為寶，達到減量化、無害化，節(jié)能減排，使不銹鋼酸洗污泥資源化高效利用，符合國家發(fā)展循環(huán)、綠色經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)政策。
二、產(chǎn)品指標：本技術最終產(chǎn)品為從酸洗不銹鋼酸洗污泥、氧化鐵皮、除塵飛灰中提煉生成的鎳鉻合金，其中原料中鎳、鉻等有用金屬元素回收率90%以上，生產(chǎn)的鎳鉻合金原料中含鎳4 8%、含鉻12 18%左右，可直接送不銹鋼生產(chǎn)電爐或AOD爐生產(chǎn)不銹鋼，均可滿足電爐或AOD爐進料要求。
三、廢物回收利用指標：本技術作為固廢綜合利用改造提升項目，是固廢資源的“減量化、資源化、無害化”過程，本身就具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。本項目過程中仍會產(chǎn)生固體廢棄物，主要如下：一、熔分爐爐渣，爐渣經(jīng)相關資質(zhì)單位鑒定確定屬于一般固體廢物，主要成分是鈣和硅，銷售到水泥廠生產(chǎn)水泥。二、熔煉等過程布袋除塵系統(tǒng)產(chǎn)生的煉鋼除塵灰，該煉鋼除塵灰主要成分是鋅，可以作為鋅回收行業(yè)的原料進行處置。本技術各類固廢的處置均滿足國家相應的標準和規(guī)范要求，各類固廢均能做到100%安全處置。
（發(fā)明人：沈繼程;鄒光遠;周才華;鄒趙旭;李臻錕;葉煒）
