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電鍍污泥火法熔融處置工藝

  1、電鍍污泥產(chǎn)生的背景

  電鍍行業(yè)在現(xiàn)代制造業(yè)中占有舉足輕重的地位,所涉及的領(lǐng)域包括航空航天、電子元件、集成電路、機(jī)械制造、工藝品制作等。隨著電鍍行業(yè)的發(fā)展,其導(dǎo)致的環(huán)境問題也越來越受到人們的關(guān)注。電鍍行業(yè)被認(rèn)為是當(dāng)今三大污染源之一,主要是由于在電鍍過程中所產(chǎn)生的廢水含有高濃度的重金屬離子(Cu2+、Ni2+、Cr6+、Fe3+等),電鍍廢水處理過程中會產(chǎn)生大量的電鍍污泥,電鍍污泥中含有Au、Ag、Fe、Cu、Cr、Ni、Zn等重金屬元素,如果不能科學(xué)、合理地對電鍍污泥進(jìn)行處理,會對環(huán)境造成二次污染。

  2、電鍍污泥火法熔融處置的工藝流程

  目前針對電鍍污泥的處理方法主要包括穩(wěn)定化/固化技術(shù)、熱處理技術(shù)、生物處理技術(shù)和火法熔融處置技術(shù)等。其中火法熔融處置既可以回收金屬資源、又可以產(chǎn)生無害化爐渣、污水排放少等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為大型電鍍污泥綜合利用企業(yè)所采用的主流工藝。電鍍污泥火法熔融處置的工藝路線包括將高含水率電鍍污泥經(jīng)烘干窯預(yù)干燥后,在逆流焙燒爐中高溫焙燒去除物料結(jié)晶水,再將焙燒塊加入熔融爐進(jìn)行高溫熔融還原。利用密度差分離得到的Cu、Ni等金屬單質(zhì)與FeO、SiO2及CaO等組成的熔渣,回收銅、鎳、鉻等金屬,整個(gè)工藝過程分為3個(gè)部分,預(yù)烘干系統(tǒng)、焙燒系統(tǒng)和高溫熔融還原系統(tǒng)。

  (1)預(yù)烘干系統(tǒng)。電鍍污泥含水率較高(含水率在60%左右),在進(jìn)行焙燒之前,必須進(jìn)行預(yù)烘干處理,使含水率降至35%左右。

  (2)逆流焙燒系統(tǒng)。焙燒處理采用污泥逆流焙燒爐,在上述經(jīng)預(yù)烘干的電鍍污泥中摻入適量的石灰和焦炭,后分別進(jìn)行烘干階段、脫水階段、預(yù)還原階段、燒結(jié)階段。

  (3)高溫熔融還原系統(tǒng)。由于焙燒爐的溫度一般為800~1200℃,在此溫度下污泥中的金屬氧化物無法完全被還原,且渣鐵無法實(shí)現(xiàn)分離,因此從焙燒爐出來的燒結(jié)料還需要送入礦熱爐(熔融爐)內(nèi)進(jìn)一步還原。礦熱爐的溫度一般可以達(dá)到1400~1500℃,在此溫度下97%以上的金屬氧化物可以被還原成金屬。高溫熔融還原系統(tǒng)是使含金屬物料熔化分離,由于熔渣與金屬合金比重不同,且互不相溶,因此在爐內(nèi)可實(shí)現(xiàn)分層。最終可使熔渣與金屬合金分離,可分別得到合金錠和尾渣。礦熱爐內(nèi)裝有渣鐵分離器,可實(shí)現(xiàn)渣鐵分離,得到最終的合金副產(chǎn)品。

  3、火法熔融處置對環(huán)境的影響

  3.1 氣體污染物

  根據(jù)生產(chǎn)工藝可知,廢氣主要 >

  3.2 水污染物

  在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水主要包括生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的凈環(huán)水(烘干爐、焙燒爐、礦熱爐冷卻水)、礦熱爐沖渣廢水、脫硫廢水以及廠區(qū)職工產(chǎn)生的生活污水。

  礦熱爐沖渣廢水對水體的危害除了水溫以外,還包括懸浮性顆粒污染物。

  3.3 固體污染物

  根據(jù)生產(chǎn)過程中固體廢物的 >

  3.4 噪聲污染

  焙燒爐、礦熱爐、廢氣處理設(shè)施引風(fēng)機(jī)、冷卻塔、水泵等設(shè)備在運(yùn)行和生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生噪聲污染。

  4、火法熔融處置污染防治措置

  4.1 大氣污染控制措施

  (1)顆粒物(含鎳、鉻、銅等金屬及其化合物)處理措施。烘干爐、焙燒爐、礦熱爐等含高濃度顆粒物的廢氣通過“旋風(fēng)除塵+布袋除塵”進(jìn)行處理,除塵效率可達(dá)99.5%以上。

  (2)酸性氣體處理措施。煙氣中SO2、氟化物、氯化氫等酸性氣體通過二級高效堿性脫硫塔處理后排放,脫硫塔的脫硫效率可達(dá)到95%以上。

  4.2 水體污染控制措施

  (1)對于水體熱污染和懸浮顆粒污染物:可配套爐渣冷卻水池或冷卻塔,沖渣廢水經(jīng)礦熱爐出渣口排入冷卻池進(jìn)行冷卻沉淀后循環(huán)利用,不外排。定期清渣,補(bǔ)充新鮮用水。

  (2)生活用水:生活污水經(jīng)化糞池預(yù)處理后納入市政污水管道,納入園區(qū)污水處理廠進(jìn)行處理。

  4.3 固體污染物控制

  4.3.1 一般工業(yè)固廢

  (1)脫硫渣:配套脫硫塔,采用濕法脫硫工藝,脫硫廢水經(jīng)沉淀池沉淀將產(chǎn)生脫硫渣,主要成分為CaSO4。企業(yè)定期對沉淀池進(jìn)行清渣,可用于環(huán)保建筑材料的生產(chǎn)原料。

  (2)爐渣:礦熱爐冶煉完成后爐渣使用水沖至爐渣冷卻沉淀池進(jìn)行冷卻沉淀后定期進(jìn)行清渣,統(tǒng)一堆放于堆渣場,可定期外售用于環(huán)保建筑材料的生產(chǎn)原料。

  4.3.2 危險(xiǎn)廢物

  (1)除塵灰:定期對旋風(fēng)除塵器及布袋除塵器進(jìn)行清灰將產(chǎn)生一定量的除塵灰,將清理產(chǎn)生的除塵灰回用于生產(chǎn)原料,不外排。

  (2)污泥包裝袋:污泥原料用于生產(chǎn)后將產(chǎn)生廢的包裝袋,屬于危險(xiǎn)廢物,統(tǒng)一收集存放于危廢倉庫,定期委托有資質(zhì)單位處置。

  4.4 噪聲污染控制

  (1)合理布局,提高生產(chǎn)車間墻體密度,增大整體隔聲量,側(cè)盡量少開窗戶,煙氣脫硫系統(tǒng)中部分風(fēng)機(jī)進(jìn)行消音處理。

  (2)企業(yè)通過選用低噪聲設(shè)備;在設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵底座安裝減振片。

  5、結(jié)論和展望

  利用火法熔融法處理電鍍污泥,展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。然而,針對火法熔融處置電鍍污泥項(xiàng)目在實(shí)際運(yùn)行過程中可能對環(huán)境的影響和對應(yīng)的防治措施還需要進(jìn)一步探索。本文在分析電鍍污泥火法熔融處置項(xiàng)目在運(yùn)行過程中可能造成的環(huán)境影響的基礎(chǔ)之上,提出對所產(chǎn)生的氣體污染物、液體污染物、物體污染物和噪聲污染的具體防治措施。( >

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