專利名稱：利用噴煤工藝形式進入冶金高爐的無害化處理鉻渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金和環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，對鉻渣的無害化處理有化學(xué)法、物理/化學(xué)法、熔燒法和固化/穩(wěn)定法四種 方法，其中熔燒法最為徹底。熔燒法是將有毒物質(zhì)在高溫下通過添加助劑對六價鉻解毒的 過程。鉻渣的熔燒無害化處理技術(shù)主要有碳還原法、燒結(jié)礦法、干式還原法和旋風(fēng)爐熔燒 法?，F(xiàn)行方法雖多，但不是解毒不徹底，易造成二次污染，就是費用太高。
中國專利文獻公開了一種"用高爐煉鐵工藝實現(xiàn)鉻渣無害化資源化的方 法"(2007100569402)，該方法是先將鉻渣制成燒自熔性結(jié)礦，然后再進入高爐進行處理，此 方法存在的不足在于將鉻渣制成燒自熔性結(jié)礦時，易造成二次污染。該方法將鉻渣混入燒 結(jié)混合料中，進入燒結(jié)臺車后，從點火到混合料燒透要5分鐘以上，始終有部分混合料沒有 達到高溫還原氣氛，也就是說；始終有部分含有六價鉻的煙塵沒經(jīng)過高溫還原氣氛就被抽 進了排煙系統(tǒng)，從而造成二次污染；同時，該方法需要將燒結(jié)機的整體氧化氣氛改變成還原 氣氛，需大量增加還原劑，成本會大幅增加。 中國專利文獻公開了一種"高爐還原法鉻渣處理工藝"(2008101208054)，其是將 鉻渣和粘接劑擠壓形成塊狀顆粒，然后加入到高爐內(nèi)進行冶煉，利用高爐的還原氣氛，達到 對鉻渣的無害化處理。這種處理工藝的不足在于將鉻渣和粘接劑擠壓形成塊狀直接進入高 爐，其熱強度技術(shù)指標(biāo)很難達到高爐冶煉的要求，熱強度技術(shù)指標(biāo)較差，會造成高爐料柱透 氣性差，焦比上升，鐵水產(chǎn)量下降等一系列問題，目前在冶金行業(yè)難以推廣應(yīng)用。同時該技 術(shù)沒有可靠的密封無塵技術(shù)作保證，易造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種利用噴煤工藝形式進 入冶金高爐的無害化處理鉻渣的方法，直接利用現(xiàn)有成熟的煉鐵設(shè)備設(shè)施，在不改變它們 的工藝條件的前提下，達到對鉻渣的無害化處理，并且不產(chǎn)生二次污染，環(huán)保、節(jié)能。
本發(fā)明實現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下 —種利用噴煤工藝形式進入冶金高爐的無害化處理鉻渣的方法，所述方法包括以 下步驟 (1)在密閉環(huán)境中，將鉻渣烘干(水分1-10% )、磨細(xì)(粒度_200目20_80% );
(2)然后將鉻渣均勻混入高爐噴煤系統(tǒng)的煤粉中，鉻渣的混入重量比例為煤粉重
量的1-15% ; (3)將混有鉻渣的煤粉由高爐噴煤系統(tǒng)噴入高爐爐缸內(nèi)，在高爐的高溫、還原氣 氛下，對鉻渣中的六價鉻進行解毒、還原為三價鉻，最后將三價鉻還原成金屬鉻，金屬鉻 92-98%熔入鐵水，2_8%進入爐渣中；同時，鉻渣中的氧化鐵被還原成金屬鐵進入鐵水，得 到再生利用。
鉻渣在處理、混料、入爐過程中采用封閉式無塵技術(shù)，確保不產(chǎn)生二次污染。
所述將鉻渣均勻混入高爐噴煤系統(tǒng)的煤粉中的方法是將鉻渣用泵經(jīng)過密封管道 送入高爐噴煤系統(tǒng)的密封倉內(nèi)，再由給料機按設(shè)定的計量配入噴煤系統(tǒng)中的磨煤機內(nèi)，在 磨煤機內(nèi)，對鉻渣與煤粉進行充分磨細(xì)、混勻。 所述將混有鉻渣的煤粉由高爐噴煤系統(tǒng)噴入高爐爐缸內(nèi)方式是先用干燥的壓縮 空氣將混有鉻渣的煤粉送入煤粉倉內(nèi)，然后經(jīng)噴吹罐進入混合器，然后用壓縮空氣通過噴 槍噴入高爐爐缸內(nèi)。 本方法中，利用煉鐵高爐中充分的還原氣氛(大量的碳、一氧化碳及氫氣的存 在)，在1400-2000°C的高溫下，可以有效的將鉻渣中的六價鉻還原為三價鉻，進而將三價 鉻還原為金屬鉻，使92% _98%的鉻進入鐵水中，2% _8%的鉻進入水渣中；鉻渣中的氧化 鈣35%、氧化鎂20%可替代部分輕燒白云石粉；鉻渣中的氧化鐵20%被還原為金屬鐵，進 入鐵水中得到有效利用。 本方法的優(yōu)點在于利用密封的高爐噴煤系統(tǒng)，鉻渣與噴煤煤粉充分混勻，直接 噴入高爐爐缸，少環(huán)節(jié)、無污染，直接充分利用高溫還原氣氛，解毒徹底，循環(huán)再生利用充 分；治理成本為現(xiàn)行的鉻渣眾多處理方法中最低的(不論是建設(shè)投資還是運行成本都是如 此)。


圖1是實施本方法所使用的現(xiàn)有高爐煤粉噴吹系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖(并列罐式)
具體實施例方式
本發(fā)明方法的實施是直接利用現(xiàn)有的冶金高爐噴吹系統(tǒng)，如圖1所示，其中1.翻 斗車2.受媒機3.皮帶機4.原煤倉5.給煤機6.磨煤機7.干燥氣爐8.布袋收集器9.鎖 氣器10.塞頭閥11.煤粉倉12.粉倉電子秤13.流化嘴14.球面換向閥15.噴吹罐下料閥 16.軟連接17.噴吹罐18.噴吹罐電子秤19.下煤閥20.噴吹閥21.混合器(或可調(diào)煤粉 給料器)22.噴煤粉球閥23.安全閥24.補氣調(diào)節(jié)器25.分配器26.噴槍球閥27.噴槍(將 鉻渣和煤粉噴入高爐爐缸)28.彈子閥29.常壓閥30.過濾器31.空氣貯罐32.補氣逆止 器33.充壓閥34.散放閥。
實施例1 : 1、原料處理將鉻渣在鉻渣生產(chǎn)廠堆渣場進行準(zhǔn)備工作，其中包括烘干和磨細(xì)，鉻 渣烘干的水分小于1_10%、磨細(xì)要求粒度-200目20-80%。 2、將烘干磨細(xì)的鉻渣用密封罐車運輸?shù)礁郀t噴煤系統(tǒng)，用氣動方式送入高爐的密 封倉，再由給料機按設(shè)定的計量配入噴煤系統(tǒng)中的磨煤機內(nèi)，在磨煤機6內(nèi)，對鉻渣與煤粉 進行充分磨細(xì)、混勻，用干燥的壓縮空氣將其送入煤粉倉內(nèi)，經(jīng)噴吹罐進入混合器，然后將 混勻的鉻渣和煤粉經(jīng)由壓縮空氣通過噴槍27噴入高爐爐缸；其中鉻渣混入煤粉的比例為 煤粉重量的1%。 3、將混有鉻渣的煤粉由高爐噴煤系統(tǒng)噴入高爐爐缸內(nèi)，在高爐的高溫、還原氣 氛下，對鉻渣中的六價鉻進行解毒、還原為三價鉻，最后將三價鉻還原成金屬鉻，金屬鉻 92-98%熔入鐵水，2_8%進入爐渣中；同時，鉻渣中的氧化鐵被還原成金屬鐵進入鐵水，得
4到再生利用。 本實施例用了 10噸鉻渣，按煤粉的1%進入高爐煤粉噴吹系統(tǒng)，高爐各項工藝指標(biāo)沒有變化，對應(yīng)檢測鐵水、水渣和除塵灰，均無六價鉻存在。 為了防止二次污染，鉻渣在準(zhǔn)備、轉(zhuǎn)運、混料、噴吹過程中全過程均采用密封式操作。
實施例2 : 1、原料處理將鉻渣烘干，使水分小于4%，磨細(xì)，使粒度-200目70%以上；
2、將烘干磨細(xì)的鉻渣用密封罐車運輸?shù)礁郀t噴煤系統(tǒng)，用氣動方式即用泵經(jīng)過密封管道送入高爐的密封倉，再由給料機按設(shè)定的計量配入噴煤系統(tǒng)中的磨煤機內(nèi)，在磨煤機6內(nèi)，對鉻渣與煤粉進行充分磨細(xì)、混勻，用干燥的壓縮空氣將其送入煤粉倉內(nèi)，經(jīng)噴吹罐進入混合器，然后將混勻的鉻渣和煤粉經(jīng)由壓縮空氣通過噴槍27噴入高爐爐缸；其中鉻渣混入煤粉的比例為煤粉重量的5%。 3、將混有鉻渣的煤粉由高爐噴煤系統(tǒng)噴入高爐爐缸內(nèi)，在高爐的高溫、還原氣氛下，對鉻渣中的六價鉻進行解毒、還原為三價鉻，最后將三價鉻還原成金屬鉻，金屬鉻92-98%熔入鐵水，2_8%進入爐渣中；同時，鉻渣中的氧化鐵被還原成金屬鐵進入鐵水，得到再生利用。 本實施例用了 30噸鉻渣，按煤粉的5%進入高爐煤粉噴吹系統(tǒng)，高爐各項工藝指標(biāo)沒有變化，對應(yīng)檢測鐵水、水渣和除塵灰，均無六價鉻存在。 為了防止二次污染，鉻渣在準(zhǔn)備、轉(zhuǎn)運、混料、噴吹過程中全過程均采用密封式操作。
實施例3 : 1、原料處理將鉻渣烘干，使水分小于5%，磨細(xì)，使粒度-200目60%以上；
2、將烘干磨細(xì)的鉻渣用密封罐車運輸?shù)礁郀t噴煤系統(tǒng)，用泵經(jīng)過密封管道送入高爐的密封倉，再由給料機按設(shè)定的計量配入噴煤系統(tǒng)中的磨煤機內(nèi)，在磨煤機6內(nèi)，對鉻渣與煤粉進行充分磨細(xì)、混勻，用干燥的壓縮空氣將其送入煤粉倉內(nèi)，經(jīng)噴吹罐進入混合器，然后將混勻的鉻渣和煤粉經(jīng)由壓縮空氣通過噴槍27噴入高爐爐缸；其中鉻渣混入煤粉的比例為煤粉重量的10%。 3、將混有鉻渣的煤粉由高爐噴煤系統(tǒng)噴入高爐爐缸內(nèi)，在高爐的高溫、還原氣氛下，對鉻渣中的六價鉻進行解毒、還原為三價鉻，最后將三價鉻還原成金屬鉻，金屬鉻92-98 %熔入鐵水，2_8%進入爐渣中；同時，鉻渣中的氧化鐵被還原成金屬鐵進入鐵水，得到再生利用。 本實施例用了 50噸鉻渣，按煤粉的10%進入高爐煤粉噴吹系統(tǒng)，高爐各項工藝指標(biāo)沒有變化，對應(yīng)檢測鐵水、水渣和除塵灰，均無六價鉻存在。 為了防止二次污染，鉻渣在準(zhǔn)備、轉(zhuǎn)運、混料、噴吹過程中全過程均采用密封式操作。
實施例4 : 1、原料處理將鉻渣烘干，使水分小于6%，磨細(xì)，使粒度-200目50%以上；
2、將烘干磨細(xì)的鉻渣用密封罐車運輸?shù)礁郀t噴煤系統(tǒng)，用泵經(jīng)過密封管道送入高爐的密封倉，再由給料機按設(shè)定的計量配入噴煤系統(tǒng)中的磨煤機內(nèi)，在磨煤機6內(nèi)，對鉻渣與煤粉進行充分磨細(xì)、混勻，用干燥的壓縮空氣將其送入煤粉倉內(nèi)，經(jīng)噴吹罐進入混合器，然后將混勻的鉻渣和煤粉經(jīng)由壓縮空氣通過噴槍27噴入高爐爐缸；其中鉻渣混入煤粉的比例為煤粉重量的15%。 3、將混有鉻渣的煤粉由高爐噴煤系統(tǒng)噴入高爐爐缸內(nèi)，在高爐的高溫、還原氣氛下，對鉻渣中的六價鉻進行解毒、還原為三價鉻，最后將三價鉻還原成金屬鉻，金屬鉻92-98 %熔入鐵水，2_8%進入爐渣中；同時，鉻渣中的氧化鐵被還原成金屬鐵進入鐵水，得到再生利用。 本實施例用了 60噸鉻渣，按煤粉的15%進入高爐煤粉噴吹系統(tǒng)，高爐各項工藝指標(biāo)沒有變化，對應(yīng)檢測鐵水、水渣和除塵灰，均無六價鉻存在。 為了防止二次污染，鉻渣在準(zhǔn)備、轉(zhuǎn)運、混料、噴吹過程中全過程均采用密封式操作。
權(quán)利要求
利用噴煤工藝形式進入冶金高爐的無害化處理鉻渣的方法，所述方法包括以下步驟(1)將鉻渣烘干、磨細(xì)；(2)然后將鉻渣均勻混入高爐噴煤系統(tǒng)的煤粉中，鉻渣的混入重量比例為煤粉重量的1-15％；(3)將混有鉻渣的煤粉由高爐噴煤系統(tǒng)噴入高爐爐缸內(nèi)，在高爐的高溫、還原氣氛下，對鉻渣中的六價鉻進行解毒、還原為三價鉻，最后將三價鉻還原成金屬鉻，金屬鉻92-98％熔入鐵水，2-8％進入爐渣中；同時，鉻渣中的氧化鐵被還原成金屬鐵進入鐵水，得到再生利用；在鉻渣上述的處理、混料、入爐過程中，均在封閉式無塵環(huán)境下進行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用噴煤工藝形式進入冶金高爐的無害化處理鉻渣的方法，其特征在于所述將鉻渣均勻混入高爐噴煤系統(tǒng)的煤粉中的方法是將鉻渣用泵經(jīng)過密封管道送入高爐噴煤系統(tǒng)的密封倉內(nèi)，再由給料機按設(shè)定的計量配入噴煤系統(tǒng)中的磨煤機 內(nèi)，在磨煤機內(nèi)，對鉻渣與煤粉進行充分磨細(xì)、混勻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用噴煤工藝形式進入冶金高爐的無害化處理鉻渣的方法，其特征在于所述將混有鉻渣的煤粉由高爐噴煤系統(tǒng)噴入高爐爐缸內(nèi)方式是先用干燥的 壓縮空氣將混有鉻渣的煤粉送入煤粉倉內(nèi)，然后經(jīng)噴吹罐進入混合器，然后用壓縮空氣通 過噴槍噴入高爐爐缸內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用噴煤工藝形式進入冶金高爐的無害化處理鉻渣的方法， 其特征在于所述鉻渣烘干后的水分應(yīng)在1-10% ，磨細(xì)后的粒度要達到-200目占20-80%。
全文摘要
本發(fā)明提出一種利用噴煤工藝形式進入冶金高爐的無害化處理鉻渣的方法，所述方法是先將鉻渣烘干、磨細(xì)，然后將鉻渣按煤粉重量的1-15％均勻混入煤粉中，再將混有鉻渣的煤粉由高爐噴煤系統(tǒng)噴入高爐爐缸內(nèi)，在高爐的高溫、還原氣氛下，對鉻渣中的六價鉻進行解毒、還原為三價鉻，最后將三價鉻還原成金屬鉻，金屬鉻92-98％熔入鐵水，2-8％進入爐渣中；同時，鉻渣中的氧化鐵被還原成金屬鐵進入鐵水。本方法了利用密封的高爐噴煤系統(tǒng)，將鉻渣直接噴入高爐爐缸，少環(huán)節(jié)、無污染，直接充分利用高溫還原氣氛，解毒徹底，循環(huán)再生利用充分，其治理成本為現(xiàn)行的鉻渣眾多處理方法中最低的。
文檔編號A62D3/37GK101775449SQ20101010117
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者李秉正, 鄧勇 申請人:重慶瑞帆再生資源開發(fā)有限公司