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含铜工业污泥危废高温熔池处置技术工艺分析

2021-11-02周卫星

中国金属通报 2021年10期
关键词:熔池废料污泥

周卫星

(韶关鹏瑞环保科技有限公司,广东 韶关 512000)

近年来,工业生产带来的危险废物处理方式受到了大众的重视,传统的对危废污泥的处置方式,主要是通过人工填埋等方式,不仅处理不够彻底,还容易污染环境,对工业污泥中的可回收成分也造成了浪费现象。高温熔池处置技术是利用熔炼方式,对工业污泥内的可利用成分铜元素和其他重金属元素,进行回收利用,使用化学反应来提炼出铜和其他成分。这种新型的处置技术,不仅可以减少工业废料带来的环境污染,还能够提炼出具有经济价值的原料,获得更高经济收益。本文主要是对高温熔池处置技术的工艺进行分析,对各个操作流程和技术处理环节进行简单的介绍,通过不断对技术的研发,促进对含铜工业污泥处理技术的不断发展。

1 高温熔池处置技术的概述

高温熔池在对工业污泥处置的工艺,需要经过多个流程进行处置,具体操作环节如图1所示。

图1 含Cu工业污泥高温富氧熔池处置技术工艺流程

1.1 高温熔炼系统

在对含铜工业污泥进行处置时,首先要对待处理的废料进行称重,再将废料逐步加入高温熔池中,经过燃料的加热使熔炉达到操作温度1350℃,在熔池的受热反应下产生熔化现象。再将反应后的废渣排出进入还原区域,对熔池进行冲刷,所产生的废水进行淬炼暂时储存,将反应后产生的黑铜和冰铜进行冷却,形成块状的铜。

1.2 剩余热量加工系统

高温池的温度基本在1300℃左右,这么高的热量在空气中散发非常的浪费,对高温熔池的热气进行回收,可以使用余热锅炉进行热量再利用。经过这一系统的加热,将灰从锅炉中向外输送。

1.3 烟气净化系统

这一系统内重要对气体进行处置,使气体达到安全标准进行排放,尤其对于工业废料中含有的酸性气体进行去除、去除废气中的粉尘,以及对废气中的重金属进行去除等。在高温熔池中,对废料含有的烟气进行净化,需要系统化的操作流程。

1.3.1急冷环节

在这一系统的操作中,要雾化急冷水形成水滴,对烟气进行降温,使烟气在短时间内进行汽化,使烟尘能够从出口处排入配料间进行下一步操作。急冷环节可以使温度快速下降,让烟气不用接触连续下降的温度段,避免了二噁英阶段的反应。这一阶段的技术工艺,有利于整个处理环节避免再合成问题的发生。

1.3.2干法脱酸环节

在急冷系统过后,需要对烟气进入下一环节的操作。使用消石灰粉对烟气进行干燥处理,在特定的空间内,经过反应可以对烟气脱酸。经过一系列的化学反应,将酸性气体排除。将二氧化碳等成分与消石灰粉发生反应生成碳酸钙和氢氧化钙,形成干法脱酸环节的操作流程。

1.3.3活性炭喷射环节

由于高温熔池的反应中,受到加热会产生二噁英和其他有害物质,如果直接将这类气体排入空气中,会对人类的身体造成危害,破坏自然环境。需要对烟气进行处理,通过活性炭的吸附性,将烟气中的有害物质进行吸附,尤其是重金属等成分,在反应中可以得到净化。在上一步的干法脱酸环节中,继续对烟气进行处理,在反应仓中喷入活性炭,这样可以混合待处理的气体,使用喷射方式可以有效的扩大活性炭吸附的能力。经过这一流程的操作之后,可以对有害物质进行净化,尤其对于二噁英和重金属等成分的去除发挥了重要作用。

1.3.4布袋除尘环节

对高危废料进行除尘,可以通过布袋除尘器来进行系统化的操作。这一环节的除尘作用可以发挥到排除99.9%的烟尘。对于亚微米级的粒子都能够有效的发挥作用。通过过滤系统,对焚烧后产生的有害物质进行净化,可以达到正常排放的水平。在这一环节进行操作时,要注意避免过滤系统结露,需要设置专门的装置进行加热,并且符合机器的符合需求。

1.3.5湿法脱硫环节

在这一环节的处理要在专门的吸收装置中进行,经过处理后的废气,需要达到环保部门制定的相关要求和规定,对污染物排放的标准要按照国家规定的废气净化要求。再进行下一步的脱酸处理。

1.3.6烟气加热环节

在整个净化流程中,要确保烟气温度在稳定区间内,通过专门的反应过程进行加热。并且对反应后的余热进行收集再利用,减少资源的浪费。余热产生的蒸汽可以对气体进行加热,使用天然气等燃料为整个系统进行加热。通过烟气加热环节,实现下一步废气的脱硝环节。

1.3.7脱硝环节

在这一环节内进行净化操作,要确保熔池的温度不能过高,正常熔池内的温度基本在1300摄氏度左右,所以要采用低温的操作技术,来进行脱硝环节。在这一流程中最适宜的温度在180℃~200℃左右,需要这个温度下进行还原反应。将含铜废料中的有害成分进行化学反应,生成氢气和水。反应过程中,需要对温度进行设置,确保催化剂能够正常发挥出作用。

1.3.8烟气排放环节

在整个净化系统中,需要使用引风机和咽痛来进行气体的排放。通过抽送气体确保加热炉内的压力处于要求状态下,能够实现整个操作流程。在引风机的使用中要设置去除噪音系统,能够控制频率的大小。对排放的装置要求,材料具备耐腐蚀和耐高温等特性,保证气体的流通不会造成设备的损坏。在咽痛上要安装很多辅助装置,帮助检测和检验,并且安装避雷设施,便于人工操作的设施。

2 工艺优势

相比于传统的处理含铜工业污泥的方式,使用高温熔池处理技术就有更多的技术优势。

2.1 工艺流程更加先进

使用全新的处理技术可以缩短整套操作流程,并且更多的使用机器进行操作,具有更高的自动化技术,减轻了过去由人工操作的劳动力消耗,更加智能化的处理工业废料,可以减少对环境的核污染和破坏,在操作间内的操作环境也更加的安全。

2.2 具有更高的适应能力

使用高温熔池处置技术,可以处置多种类型的工业废料,并且经过加工可以对废料中的有利因素进行再利用,提高了资源的有效利用率。对熔池中释放的热量可以收集进行再次加工,净化不同类型的工业污泥等废物。

2.3 具有更高的热效率

通过高温熔池的技术处理,可以产生更高的熔炼温度,能够将工业废料充分发生化学反应,提高熔炼产生的金属元素效率,并且可以对产生的热量二次利用,提高了资源的有效利用率。

2.4 消耗资源少

在使用高温熔池技术处置工业废料时,能够减少能源的消耗,通过利用一些危废物作为加热能源,节能节约,又可以对资源进行再利用。将反应后的余热进行收集,可以实现能源的循环使用,有效的降低能耗。

2.5 冶炼残渣更安全

经过高温熔池技术的处置,所得的残渣可以实现无害化。通过化学反应后的工业废渣,重金属和有害成分都被提取,余下的残渣可以实现二次利用,能够当成建筑材料进行使用,相比于传统的掩埋方式,这样新型的处理技术具有更高的环保性能,并且可以实现资源的二次利用。

2.6 不产生废水

高温熔池技术主要通过热加工,使有害成分经过还原进行提炼,变成气体和残渣等成分,通过高温加热不会形成废水的排放,对环境的影响较小,不会造成污水污染河流等自然资源,具有更高的技术优势。

2.7 气体的排放符合环保标准

熔炼池的烟气排放温度高达1200℃,可以避免产生二噁英成分。还能够更加高效的实现脱硫和脱硝等环境,使用活性炭对气体中的粉尘进行吸附,减少有害粉尘对大气的污染。经过技术处理后的烟气符合相关部门规定的环保标准,可以减少对环境的污染。

3 含铜污泥中铜资源的回收的发展前景

在金属工业生产中,很多行业都会产生含铜污泥,例如在印刷电路板行业、电线的加工制造业、工业电镀行业等,都会产生电镀污泥的工业污染物。这些重金属元素不能直接的排放到自然环境中,会对自然界造成重金属污染。并且工业废料中含有铜元素,是可以经过回收利用的金属资源,经过技术处理可以对含铜污泥中的铜元素进行提取,并且实现循环利用。含铜污泥中可能同时存在着多种稀有重金属元素,属于高危污染废物。通过高温熔池技术对重金属元素进行回收,不仅可以保护自然资源不受污染,还能带来一定的经济效益。对含铜污泥使用高温熔池处置技术处理,综合分析,具有更高的技术优势,并且能够有效的回收铜元素,以及其它重金属元素,回收效率较高。使用高温熔池技术回收具有更高的综合竞争优势,能够提高企业的经济效益,形成行业的持续性发展。社会的不断发展和进步,对于环境保护的意识越来越高,人们更加重视对工业废料进行处理之后排放。通过高温熔池技术的处置,可以实现含铜污泥的有效利用,符合当今社会的发展趋势,并且属于全新的技术形式,处在起步阶段,具有更高的发展空间。能够有效的实现资源再利用的商业化发展,对资源回收利用和保护环境都产生了重要的作用,具有广阔的发展前景。

4 结语

人们日益注重环保理念,对工业污泥的排放要更加环保和科学。使用高温熔池技术处置含铜工业污泥,可以有效的回收重金属资源,还能够产生无害化的废气和废渣,对环境保护起到了重要的作用。高温熔池技术具有流程更加简洁的特点,处置效果更加完全,具有更多的技术优势,不仅实现了工业污泥的无害化处理,还能够带来更高的经济效益。通过烟气排放系统,可以对余热进行收集二次利用,达到循环操作的效果,具有更好的净化作用。近年来,国家对工业污染问题更加重视,提高了工业废料的排放标准,相比于传统的填埋等操作方式,使用新型的高温熔池技术处理含铜工业污泥,具有更高的科学性和合理性。高温熔池技术具有更高的自动化特性,能够更好的实现机械化操作,减少劳动力。在市场上具有更高的发展前景,通过技术的不断研发,为企业带来更高的经济发展。

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