高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法

2023-05-26 14:42:36 1

專利名稱：：高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法絲領域本發明涉及一種冶金行業含鋅汙泥的處理方法，具及一種將高爐含鋅汙泥脫鋅處理的方法。背景駄在高爐冶煉生產過程中，產生大量的高爐煤氣除塵灰，經一次重力除塵、二次溼式除塵、沉澱後，形成含鋅汙泥，而含鋅汙泥中含有大量的鐵、碳等成分，.可以作為很好的煉鐵原料資源。但由於含鋅汙泥中含有一定量的鋅成分，直接回收利用會超過高爐入爐鋅量的標準，影響高爐正常生產和使用壽命。為挖掘在的煉鐵原料資源和避免因棄置含鋅汙泥而造成嚴重的環境汙染。近些年來，國內外加大了對高爐含鋅汙泥脫鋅處理的技術研究。目前已應用於工業生產的脫鋅方法主要有高溫冶煉法、旋流分離法、磁選法、浮選法和化學萃取法等。高溫冶煉法設資大、會^耗和運行成本高、維護難度大，且存在二次汙染問題；磁選法、浮選法和化學萃取法等由於對汙泥中有價成份的回收率低，或者由於佔地面積大、作業環境差、運行和維護成本高，故均沒有得到廣泛推廣應用。而旋流分離法因其具有工藝簡單、設備投資少、操作維護管理方便、運行成本低、無二次汙染^#點，受到普遍關注。該工藝方法對高爐含鋅汙泥中的顆粒按粒徑進行溼式分級，將高爐含鋅汙泥分離成細顆粒的高鋅泥和含有粗顆粒的低鋅泥，高鋅泥經脫7K處理後it7jC泥廠、小高爐等再利用，低鋅泥經真空脫7ja幾處理後作為煉鐵原料回收，達到廢棄物減量和資源再利用目的。但現有的旋流分離法回收高爐汙泥有其缺陷性，對高爐冶煉工礦和原材料成分發生變化時，適應性體，影響旋流分離法的脫鋅效果。因為應用旋流分離法有其特定的技術要求，必須根據汙泥的顆粒特性(見表1粒徑與含鋅量間的關係，大顆粒中含鋅量少，小顆粒中含鋅量多)和控制進料前的汙泥濃度，才能取得很好的脫鋅分離效果。否則應用旋流分離法進行脫鋅有很大的局限性。表l粒徑與含鋅量關係tableseeoriginaldocumentpage5目前在我國鋼鐵企業高爐冶煉時發生的含鋅汙泥，尚沒有進行脫鋅處理，含鋅泥有的直接廢棄，即汙染環境又浪費寶貴的煉鐵原料資源。對高爐含鋅汙泥脫鋅處理還沒有一套完整的適應性強、處理精度高的方法。本發明的目的在於提供一種高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，本發明的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法有效地克服單純旋流分離法因受高爐冶煉工礦變化、原料成分改變和沉澱後含鋅汙泥濃度變化等，直接影響旋流分離器的脫鋅分離效果的缺陷；本發明的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法將高爐汙泥中的含鋅量降低至O.2%以下，直接作為煉鐵原料進行回收利用，既避免了資源浪費，同時也減少了環境汙染。
發明內容本發明提供一種高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，所述方法包括(1)檢測不同來料含鋅汙泥的濃度；(2)在流入泥漿濃度調整槽之前，調整含鋅汙泥濃度在目標範圍12-18%內；(3)iffil泥漿變頻泵將泥，入一7効免流分離器脫鋅；(4)低鋅泥濃度的稀釋；(5)二次旋流分離。對於高爐來料的含鋅汙泥，因其泥漿濃度隨機變化很大，直接進行脫鋅處理，會影響旋流分離的脫鋅效果，因此需要進行泥漿濃度調整。濃度檢測並自動加水稀釋其主要目的是將高爐來料10-35%隨機變化的含鋅汙泥濃度自動調整至1術需要的濃度範圍內，穩定控制於12-18%。根據本發明的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，在沉澱池至濃度調整槽之間的管路上安裝用於測定含鋅汙泥來料濃度的在線密度儀，由於含鋅汙泥中物料(容質)的比重數據事先可以檢測，通過公式計算濃度formulaseeoriginaldocumentpage5其中X—溶液密度y—溶質密度將檢測的含鋅汙泥的密度值，換算成含鋅汙泥的濃度(見表2)。表2濃度與密度對應關係tableseeoriginaldocumentpage6根據本發明的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，含鋅汙泥濃度調整，系在沉澱池至濃度調整槽之間的管路上安裝一組連接工勿K的稀釋水閥，所述的工業7jC稀釋7jC閥根據檢測的泥槳濃度數據，自動打開工ibK進行泥、水混合。具體過程是將檢測的含鋅汙泥流量、密度信號(模擬量)傳送給控制器，控制器將執行信號傳送給稀釋水流影十及安裝在工業水管路上的稀釋水流量調節闊，由調節閥控制閥門開度，並根據進料的含鋅汙泥濃度自動調整稀釋水的投加量，達到並滿足含鋅汙泥濃度所設定的濃度範圍要求。根據本發明的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，所述的濃度調整槽內設有攪拌機以防止泥漿沉澱堵塞管道。根據本發明的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，所述的泥槳變頻器是根據濃度調整槽的液位和流量自動變速運轉，以保持泥漿量駐出的平衡，使系統始終處於連續運轉狀態。根據本發明的高爐含鋅汙^脫鋅處理方法，戶，的含鋅汙泥通過泥漿變頻泵送往旋流分離器之前，通過安裝於濃度調整槽至一鄉定流分離器之間管路上的壓力檢測儀、濃度檢測儀和流量檢測儀進行壓力檢測、濃度檢測和流量檢測。根據本發明的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，所述的的低鋅泥濃度稀釋功能，系脫鋅後的低鋅泥濃度很高，達60-70%,容易堵塞管道和設備，造成系統運轉故障，故在低鋅泵至旋流分離器之間的管路上安裝一組連接工業水的稀釋水閥自動稀釋低鋅泥濃度，保障系統穩定運行。根據本發明的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，^M的二次旋流分離，係為保證含鋅汙泥的脫鋅效率和有效回收利用，在含鋅汙泥SA二次分離器之前，通過安裝於一次低鋅泥儲槽至二次旋流分離器之間管路上的壓力檢測儀、濃度檢測儀和流量檢測儀進行壓力檢測、濃度檢測和流量檢測，如低鋅泥儲槽內的含鋅駄到回收要求，則直接利用真空脫7XI幾進行脫7jC處理後回收，如達不到要求，則進行二次旋流分離脫鋅處理。本發明，將來料高低不勻的含鋅汙泥濃度調整均勻，並將濃度穩定控制於12-18%範圍內。應用濃度控制、流量調整和壓力檢測等技術參數，將高爐含鋅汙泥進行旋流分離脫鋅處理，達到高鋅泥、低鋅泥的脫鋅分離效果。將低鋅泥作為煉鐵原料資源進行回收利用，降低生產成本、減少排放和保護環境汙染，同時提髙高爐冶煉的運行安全，延長高爐的使用壽命。附圖的簡單說明圖1是本發明的含鋅汙泥脫鋅處理流程圖。具體實》式以下，參照附圖，更具體的說明本發明。實施例1所示為一高爐脫鋅處理工藝流程，(l)代表用於處理高爐煤氣除塵水的沉澱池，除塵水經沉澱處理後，上部清水循環使用，而沉澱下來的泥過排泥泵(21)送入濃度調整槽(4)，由於來料的泥漿濃度隨機變化很大，變化範圍在1035%，直接影響旋流分離脫鋅效率。故在泥濃度調整槽(4)之前，進行濃度(2)檢測，根據檢測的泥槳濃度數據，自動打開工業水稀釋水閥(3)，進行泥、水混合，然後流入泥漿濃度調整槽(4)，同時運轉濃度調整槽內攪拌機以防止泥漿沉澱堵塞管道，並通過泥漿變頻泵(5)將泥^A—W流分離器(7)進行脫鋅處理。泥漿變頻泵(5)是根據濃度調整槽的液位和流量自動變速運轉，以保持泥漿量進出的平衡，使系統始終處於連糹轉狀態。一次旋流分離器(7)，其作用將來料濃度均勻的泥M行顆粒分離，分離後的底流泥即低鋅泥流入下面的一次低鋅泥儲槽(6)，一次低鋅泥儲槽(6)內加入工業7jC進行濃度稀釋，並通過一次低鋅泥儲槽(6)內設置攪拌機的運,行攪拌混合，不使粗顆粒泥漿沉澱，然後通過一次低鋅泵(17)出口選擇切換閥(19)送往二次旋流分離器(9)或選擇切換閥(18)送入真空脫7XI幾(15)處理。二次旋流分離器(9)是根據一次旋流分離器(7)的脫鋅情況決定的，當泥漿經過一7鋅處理後，其含鋅量尚未達至搞爐回收指標時，需要進一步進行脫鋅處理，此時泥漿物流可以選入第二次脫鋅，將泥槳含鋅皿一步降低，達到回收要求。否則通過切換閥(18)選擇真空脫7JOfl(15)進行E/]C處理。選擇二次旋流分離器(9)進行脫鋅，其功能進一步降低泥漿中的含鋅量，二次脫鋅後的低鋅泥流入二次低鋅槽(10)，並通過二次低鋅泵(11)將低鋅泥送入真空脫水機(is)處理，經真空脫7ja幾(15)處理後的儂鋅泥可以作為煉鐵原料資源加以回收。脫鋅後高、低鋅泥數據見表3。表3脫鋅分離後高、低鋅泥分析數據tableseeoriginaldocumentpage8一次旋流分離器(7)的上部溢流泥也稱高鋅泥利用餘壓流入重力濃縮槽(8)，高鋅泥通過重力濃縮槽(8)進行濃縮沉澱、濃縮處理並經重力濃縮槽排泥泵(16)將濃縮泥排入高鋅泥儲槽，同時運轉攪拌機，防止高鋅泥沉澱。高鋅泥通過高壓泵、低壓泵(13)m板框脫水機(14)進行脫7jC處理，以完成高鋅泥的處理。本發明方fe^括應用兩臺在線濃度儀測定含鋅汙泥來料濃度；一組連接工業7jC稀釋水閥安裝於沉澱池至濃度調整槽之間的管路上，自動調整並跟蹤含鋅汙泥濃度；濃度調整槽收集濃度調整後含鋅汙泥，濃度調整槽內兩臺自動運轉的攪拌機防止泥漿沉澱堵塞管道；兩臺變頻槳、麟根據流量、液位變化自動運轉保持泥漿翻出的平衡，使系統始終處於連續運轉狀態；壓力檢測儀、濃度檢測儀和流量檢測儀位於含鋅汙泥送往旋流分離器的管路上，進行壓力檢測、濃度檢測和流量檢測；連接工業水的自動調節閥安裝於低鋅槽至旋流分離器之間的管路上用於低鋅泥濃度稀釋。本發明的處理方法在寶鋼一高爐含鋅汙泥項目中Sit。流量檢測儀KR0HNE,Q:0-80M3/H，I:4-20MA，P:1000HZ;壓力檢測儀戱橫和河川Y0K0GAM-EJA:138W;密度檢測儀EMERS0N-F200S.先將高爐來料的含鋅汙泥進行流量檢測，然後通過安裝在管赴的密度儀來檢測含鋅汙泥的密度，由於含鋅汙泥中物料(容質)的比重數據事先可以檢測，通過公式計算濃度濃度=y(l-x)/x(1-y)其中x—溶液密度y-溶質密度將檢測的含鋅汙泥的密度值，換算成含鋅汙泥的濃度(見表2)。表2濃度與密度對應關係tableseeoriginaldocumentpage9將檢測的含鋅汙泥流量、密度信號(模擬量)傳送給控制器，控制劉娥行信號傳送給稀釋水流量計及安裝在工業水管道上的稀釋水流量調節閥，由調節閥控制閥門開度，並根據進料的含鋅汙泥濃度自動調整稀釋水的投加量，達到並滿足含鋅汙泥濃度所設定的濃度範圍要求。將濃度調整後含鋅汙泥送入濃度調整槽，為防止汙泥沉積並起到汙泥均勻混合，在濃度調整槽內設置自動運轉的攪拌機，變頻槳液泵可以根據後道旋流分離器的處理流量、濃度調整槽的液位變化而自動調艇轉；變頻漿M輸出的含鋅汙泥與一組旋流分離器連接，經旋流分離器脫鋅處理後的下部底流泥流入低鋅泥儲槽，由於低鋅泥濃激艮高，容易堵塞管道，必須加7jC進行稀釋，因此安裝了一隻連接工業7jC用於稀釋低鋅泥濃度的自動調節閥；旋流分離器上部分離出的高鋅泥，自流到重力M槽，高鋅泥經重力濃縮槽濃縮處理後，通過泥漿泵移送至一座高鋅泥儲槽-，在高鋅泥儲槽內設置根據液位自動運轉的攪拌機，並由高壓泵、低壓泵將高鋅泥儲槽內的泥^ffi過管皿入板框脫水機進行脫水處理，脫7K後的高鋅泥餅用車外運。.同時為保證脫鋅後的低鋅泥達到回收禾傭要求，在處理工藝上設置了二次旋流脫鋅設施，將低鋅泥儲槽的送漿泵通過管道分別與真空脫7Ml和二次旋流分離器連接。如低鋅泥儲槽內的含鋅駄到回收要求，則直接禾傭真空脫水t腿行脫水處理後回收，如達不到要求，則進行二次旋流脫鋅處理。二次旋流分離器處理後的上部高鋅泥通過管皿入汙泥，坑，二次旋流分離器分離後的下部低鋅泥流入下面的二次低鋅泥儲槽，並通過工業水自動調節閥加7jc稀釋，稀釋後的低鋅泥通過泥槳魏入真空脫7joaa行脫水處理。含鋅泥槳經過濃度調整、旋流脫鋅分離處理後，達到了高鋅泥、低鋅泥的分離，其中低鋅泥含鋅量平均小於0.2%高爐回收的技術要求，系統脫鋅率和汙泥回收率均超過70%以上，見表4。tableseeoriginaldocumentpage10本發明有效地克服單純旋流分離法受高爐冶煉工礦變化、原料成分改變和沉澱後含鋅汙泥濃度變化等，直接影響旋流分離器的脫鋅分離效果的缺陷。將來料高低不勻的含鋅汙泥濃度調整均勻，並將濃度穩定控制於12-18%範圍內。應用濃度控制、流量調整和壓力檢測等技術參數，將高爐含鋅汙、皿行旋流分離脫鋅處理，達到高鋅泥、低鋅泥的分離。將低鋅泥作為煉鐵原料資源進行回收利用，降低生產成本、減少排放和保護環境汙染，同時提高高爐冶煉的運行安全，延長高爐的使用壽命。權利要求1、一種高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，利用旋流分離法對高爐含鋅汙泥進行脫鋅，其特徵在於，該方法包括(1)檢測不同來料含鋅汙泥的濃度；(2)在流入泥漿濃度調整槽之前，調整含鋅汙泥濃度在目標範圍12-18％內；(3)通過泥漿變頻泵將泥漿送入一次旋流分離器脫鋅；(4)低鋅泥濃度的稀釋；(5)二次旋流分離。2、如權利要求1所述的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，其特徵在於，上述(1)的來料含梓汙泥的濃度檢測，系在沉澱池至濃度調整槽之間的管路上安裝用於測定含鋅汙泥來料密度的在線密度儀，通過公式計算濃度。濃度二y(1-x)/x(1-y)其中X—溶液密度y-溶質密度3、如權利要求1所述的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，其特徵在於，上述(2)的含鋅汙泥濃度調整，系在沉澱池至濃度調整槽之間的管路上安裝一組連接工業水的稀釋7夂亂所述的工業水稀釋水閥根據檢領啲泥漿濃度數據，自動打開工4hK進行泥、水混合。4、如權利要求1戶，的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，其特徵在於，上述(2)的濃度調整槽內設有攪拌機以防止泥漿沉澱堵塞管道。5、如權禾腰求1戸脫的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，其特徵在於，上述(3)的泥槳變頻器是根據濃度調整槽的液位和流量自動變i!M轉，以保持泥漿量駐出的平衡，使系統始終處於連續運轉狀態。6、如權利要求1戶艦的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，其特徵在於，上述(3)的含鋅汙泥送往旋流分離器之前，通過安裝於濃度調整槽至一次旋流分離器之間管路上的壓力檢測儀、濃度檢測儀和流量檢測儀進行壓力檢測、濃度檢測和流量檢測。7、如權利要求1所述的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，其特徵在於，上述(4)的低鋅泥濃度稀釋功能，系在低鋅泵至旋流分離器之間的管路上安裝一組連接工業水的稀釋水閥自動稀釋低鋅泥濃度。8、如權利要求1所述的高爐含鋅汙泥脫鋅處理方法，其特徵在於，，(5)的二次旋流分離，系在含鋅汙泥ax二次旋流分離器之前，通過安裝於一次低鋅泥儲槽至二次旋流分離器之間管路上的壓力檢測儀、濃度檢測儀和流量檢測儀進行壓力檢測、濃度檢測和流量檢測，低鋅泥槽內含鋅Sii不到回收要求則進行二次分離。全文摘要本發明公開了一種高爐含鋅汙泥的脫鋅處理方法，該方法包括(1)對不同來料的含鋅汙泥進行濃度測定；(2)含鋅汙泥濃度調整到範圍要求；(3)一次旋流分離；(4)二次旋流分離。本發明有效地克服單純旋流分離法受高爐冶煉工礦變化、原料成分改變和沉澱後含鋅汙泥濃度變化等，直接影響旋流分離器的脫鋅分離效果的缺陷。將高爐汙泥中的含鋅量降低至0.2％以下，直接作為煉鐵原料進行回收利用，既避免了資源浪費，同時也減少了環境汙染。文檔編號C02F11/00GK101289265SQ200710039740公開日2008年10月22日申請日期2007年4月20日優先權日2007年4月20日發明者克曹,李士華,胡利光,賈永銘申請人:寶山鋼鐵股份有限公司;上海寶鋼工程技術有限公司