鉻渣無(wú)害化燒結(jié)生產(chǎn)處理實(shí)踐

伍雁梅

（四川達(dá)州鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司，中國(guó) 達(dá)州635002）

1 引言

鉻鹽是國(guó)民經(jīng)濟(jì)不可缺少的重要原料，應(yīng)用范圍覆蓋全國(guó)10%的商品生產(chǎn)，鉻渣是生產(chǎn)鉻鹽過(guò)程中產(chǎn)生含有少量六價(jià)鉻的廢渣，具有強(qiáng)氧化性，屬危險(xiǎn)廢物。防止鉻渣危害的辦法是將六價(jià)鉻還原為毒性較小的三價(jià)鉻，消除其毒性。目前處理方法大多數(shù)存在處理不徹底、處理成本高、造成二次污染等諸多問(wèn)題，因此導(dǎo)致鉻渣堆積成災(zāi)。

2 達(dá)鋼燒結(jié)實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理鉻渣

鉻渣采用燒結(jié)煉鐵進(jìn)行無(wú)害化處理的方式，濟(jì)鋼燒結(jié)廠曾于2007年采用。

2012年達(dá)鋼燒結(jié)廠根據(jù)國(guó)內(nèi)外鉻渣無(wú)害化處理和綜合利用的工藝，利用鉻渣中所含鈣、鎂代替白云石粉，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)過(guò)程無(wú)害化處理流程，解決了運(yùn)輸過(guò)程、生產(chǎn)過(guò)程的二次污染。

3 燒結(jié)生產(chǎn)處理鉻渣的可行性分析

3．1 鉻渣理化指標(biāo)

3．1．1 鉻渣化學(xué)成分見(jiàn)表1。

3．1．2 鉻渣粒度組成見(jiàn)表2。

表1 鉻渣化學(xué)成份（%）

表2 鉻渣粒度組成（%）

從鉻渣化學(xué)成分可見(jiàn)，鉻渣含大量CaO和MgO，與燒結(jié)用熔劑白云石粉的化學(xué)成分接近，而且還有部份金屬鐵。其粒度組成適宜燒結(jié)生產(chǎn)制粒和造球。

4 燒結(jié)無(wú)害化處理鉻渣的原理分析

在不改變燒結(jié)工藝的前提下，在燒結(jié)過(guò)程中鐵礦粉、石灰、焦粉與鉻渣混合并覆裹成球，在燒結(jié)溫度下（1 200℃～1 300℃），焦粉中固定C周?chē)纬删植窟€原氣氛，并產(chǎn)生大量液相，形成新的礦物。六價(jià)鉻被還原后進(jìn)入新礦物或被玻璃相裹復(fù)。

除溫度和還原條件外，酸性環(huán)境有助于六價(jià)鉻的還原，研究發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)礦堿度大于2．0倍，六價(jià)鉻難于還原，堿度小于2．0倍時(shí)，有利于六價(jià)鉻的還原。因此，燒結(jié)生產(chǎn)中燒結(jié)礦堿度應(yīng)保持在1．80倍左右。

5 鉻渣無(wú)害化燒結(jié)生產(chǎn)流程

5．1 無(wú)害化運(yùn)輸流程

鉻渣汽車(chē)運(yùn)輸進(jìn)廠→格倉(cāng)儲(chǔ)存（加蓬蓋）→行車(chē)抓進(jìn)配料倉(cāng)（密閉）→電子皮帶秤自動(dòng)稱(chēng)量配料→混勻礦粉

5．2 無(wú)害化燒結(jié)流程

混勻礦粉（含鉻渣）→配入焦粉約5%→一次圓筒混合機(jī)（實(shí)現(xiàn)與燒結(jié)料的混和、預(yù)覆裹）→二次圓筒混合機(jī)（實(shí)現(xiàn)二次成球）→燒結(jié)機(jī)布料、點(diǎn)火（點(diǎn)火溫度1 050℃，燒結(jié)溫度1 200℃～1 300℃）→產(chǎn)品燒結(jié)礦→高爐

5．3 產(chǎn)品及副產(chǎn)品無(wú)害化預(yù)防流程

為了預(yù)防可能產(chǎn)生的危害，所有產(chǎn)品及副產(chǎn)品均不落地，采用皮帶運(yùn)輸進(jìn)高爐，確需落地時(shí)，不允許露天堆放。

（1）燒結(jié)礦：①皮帶運(yùn)輸→高爐；②中間礦倉(cāng)儲(chǔ)存（密封）→皮帶運(yùn)輸→高爐；③落地時(shí)→8#格倉(cāng)（加蓬蓋）→高爐

（2）燒結(jié)返礦：①皮帶運(yùn)輸→燒結(jié)配料倉(cāng)（密封）；②落地時(shí)→8#格倉(cāng)（加蓬蓋）→皮帶運(yùn)輸→燒結(jié)配料倉(cāng)（密封）

（3）除塵灰：氣力輸灰裝置（封閉）→密封倉(cāng)儲(chǔ)存→污泥干粉包裹→礦石棧橋格倉(cāng)（加蓬蓋）→行車(chē)抓進(jìn)配料倉(cāng)（密閉）

6 鉻渣無(wú)害化處理采取的技術(shù)措施

為了摸索鉻渣在燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中替代白云石粉的可行性，共計(jì)進(jìn)行了3次14個(gè)燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案采用2%～3%鉻渣代替燒結(jié)生產(chǎn)中白云石粉。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用鉻渣后混合料大于3mm粒級(jí)從58．2%提高到79．1%，親水性和活性都較好，燒結(jié)礦具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和冶金性能，能夠在燒結(jié)過(guò)程中代替白云石粉。

對(duì)配料下料口進(jìn)行改造，將下料口由原來(lái)的400mm改為目前的250mm，寬度減小后提高了電子皮帶秤的輸出控制，保證了稱(chēng)量的準(zhǔn)確性、下料的均勻性。

控制燒結(jié)礦堿度，為了保證鉻渣中劇毒的六價(jià)鉻較為充分地還原為沒(méi)有毒性的三價(jià)鉻，燒結(jié)礦堿度必須控制在1．8倍。而事實(shí)上2012年全年燒結(jié)礦堿度為2#機(jī)1．85倍、3#機(jī)1．83倍。

防止鉻渣板結(jié)：鉻渣在堆放過(guò)程中極易產(chǎn)生板結(jié)，而燒結(jié)廠在鉻渣進(jìn)入配料前增加了對(duì)鉻渣的破碎工藝，防止了鉻渣板結(jié)后影響下料的穩(wěn)定性。

7 鉻渣無(wú)害化燒結(jié)生產(chǎn)操作參數(shù)控制

達(dá)鋼燒結(jié)廠于2012年3月至12月使用鉻渣，點(diǎn)火溫度控制在1 050℃左右，焦粉配比5%左右，燒結(jié)礦FeO含量控制在8．5%左右，燒結(jié)礦堿度小于2．0倍，保證了燒結(jié)溫度1 200℃～1 300℃，達(dá)到產(chǎn)生足夠的液相和新的礦相，在局部還原氣氛下，有助于六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，并被燒結(jié)礦粘結(jié)相所裹覆，實(shí)現(xiàn)鉻渣的徹底除毒。2012年燒結(jié)生產(chǎn)操作參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 2012年燒結(jié)生產(chǎn)操作參數(shù)

8 燒結(jié)生產(chǎn)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

2012年3月至11月，燒結(jié)廠2#、3#燒結(jié)系統(tǒng)使用鉻渣比例0．13%～3．1%，部分代替白云石粉，共使用鉻渣6．7萬(wàn)余噸。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表4。

從生產(chǎn)效果顯示，配入鉻渣后，燒結(jié)料的成球性能有所好轉(zhuǎn)，彌補(bǔ)了鐵精粉比例上升對(duì)成球性和透氣性的不良影響。

使用鉻渣后，燒結(jié)礦產(chǎn)量、質(zhì)量（強(qiáng)度和粒度）均保持較好指標(biāo)，并且鉻渣有害元素均較低，對(duì)燒結(jié)礦S、P含量沒(méi)有影響。

使用鉻渣后，白云石粉消耗顯著下降，燒結(jié)礦成本下降。

9 鉻渣無(wú)害化燒結(jié)生產(chǎn)的效果

達(dá)鋼燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐表明，做好運(yùn)輸過(guò)程、燒結(jié)過(guò)程、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程的全封閉，預(yù)防二次污染，采取合適的操作參數(shù)，鉻渣在燒結(jié)過(guò)程無(wú)害化處理是徹底、可靠、安全的，也是最經(jīng)濟(jì)、可行的。不僅為達(dá)鋼節(jié)約成本創(chuàng)造了直接經(jīng)濟(jì)效益，而且實(shí)現(xiàn)了鉻渣的徹底解毒處理，解決了鉻渣對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，對(duì)鉻渣資源進(jìn)行了綜合利用，不再大量堆存，節(jié)約大量土地資源并徹底杜絕了鉻渣對(duì)土地的污染。