[浅谈铁合金生产中的“三废”的综合利用方法]三废综合利用
时间：2020-03-25 07:37:58 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘要]处理“三废”是铁合金生产中的重要环节，特别是在低碳经济理念下，做好“三废”的处理和综合利用工作，是铁合金企业生产管理工作中必须要处理的首要问题。文章将就“三废”处理的方法和综合利用的方式进行初步的探讨。
[关键词]铁合金；三废；综合利用
在铁合金的生产过程中，除了生产各种产品外，同时还排出大量的“三废”，即废气、废渣和废水。在这过程中排放的“三废”，一般数量都很大，其对环境和社会的危害十分严重。比如说一台12500kV・A生产75%硅铁的开口式电炉，每昼夜会向大气中排出大约3.84×106m3的烟气，可见铁合金的生产对环境及大气的影响是极大的，或者我们可以这样说，每一家铁合金厂都是一个很大的污染源。
在绿色低碳经济理念之下，我国政府对环境保护十分重视，对诸如铁合金生产所造成的“三废”的综合利用也相当重视。在今年来，政府根据实际的需要发布了很多政策和法令。主要是集中为几个方面，即高度重视“三废”的处理工作，通过各种技术开展综合利用，最终实现化害为利；对暂时不能综合利用的“三废”，必须按照相关的条例和规定进行科学净化处理，企业保证排出物在国家的的排放标准之内；所有新建、扩建和改建的企业，必须重视防治污染的项目建设，把其与主体工程作为设计施工的重要组成部分，实现同时设计、同时施工、同时投产。
近年来，我国的铁合金工业得到了很大的发展，在消除“三废”污染和大搞综合利用方面做了许多工作，也取得了不错的成果。当然，随着环保严峻形势的进一步加剧，铁合金工业的三废处理工作也越来越迫切，许多问题需要进一步去解决。因此，本文阐述一些比较成熟和比较有代表性的“三废”处理经验和综合利用的方向。
一、废气的处理
通常情况下，铁合金生产中的“废气”主要是由烟尘构成的。粉尘较细，粒度一般在以下，这些烟尘的共同特点。硅铁冶炼产生的烟尘有80％在以下。而构成的气体成分主要有N2、CO2和H2o的混合物。灰尘主要含CaO、SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3、Mn3O4以及游离碳等。铁合金冶炼的产品是多种多样的，而不同的品种，所采用的原料、工艺和设备也不一样，这就是说在选择处理“废气”的方法上也是有所区别的。不过，在废气的处理上有一条原则是必须要共同遵守的，即尽量减少对“废气”的处理量，回收利用其有用成分，获得较好的技术经济指标。
封闭式电炉处理方式。采用开口式电炉的生产方式，会使产生的烟气，其中的CO会与空气的氧化合生成CO2，其结果是内部温度升高，体积不断增大。这样就要求企业必须要设置较大型的净化装置，同时这些气体并不能回收利用。为此，一般情况下都会采用封闭式电炉处理方式，将开口式电炉改成封闭式电炉，这样就可以保证冶炼过程中产生的CO气体，不会和空气接触，一方面可以大大地减少烟气量，另一方面可以将炉气回收利用起来。下面将就12500kV・A生产高碳铬铁的封闭式电炉为例，对这一工艺过程进行具体的探讨。
这一工艺流程的特点是炉体全封闭，煤气净化为“二塔一文(可调喉口)一旋”湿法高压流程。在冶炼过程中产生的含尘浓度在40～100g/m3的煤气首先进入集尘箱，粒径100?滋m以上的灰尘以其自重沉降在集尘箱内。其余炉气一般都会经上升管、下降管进入逆流式冷却塔。煤气在塔内经喷淋管降温除尘后，进入可调喉口、文氏管，煤气中残余的尘粒在喉口处被加速，而与水滴结合成比尘粒大得多的含尘水滴，
同时，会和煤气一起经过处在脱水塔中心导管，进入该塔的下部。在这过程中，绝大部分的含尘水滴会在塔内分离出来，而那些含有残余水滴的煤气，将会进旋风脱水器，在经过脱水净化处理后的清洁煤气，则会经风机送入煤气柜。上述的煤气净化回收工艺，一般用在生产高碳铬铁、高碳锰铁、硅锰合金、硅铬合金等电炉上。
当然前面的封闭式电炉的处理方式也不是尽善尽美，假如在处理含硅较高的铁合金产品，如硅铁一类的铁合金时，是很难熔炼的。采用完全的封闭式处理方式，在熔炼时会存在料面很高、基本上不造渣，透气性差，易发生刺火等缺陷，这就可能导致炉口温度升高，炉料易烧结，最终会障碍熔炼反应的顺利进行。因此，在熔炼这类高硅铁合金(如75%硅铁等)产品时，目前还不可能利用封闭炉来综合利用烟气。
所以，为了解决这些问题，保证生产过程中炉口温度不会损坏设备，顺利松动易结壳的炉料，进一步促使熔炼反应速率加快，同时又能合理的有效的回收利用煤气，我们一般都会采用半封闭余热利用的工艺。
其基本原理就是，电炉主要具有与烟罩相连的下延至炉子边缘的侧墙，在侧墙的几个方面上装设有可开闭的、供观察处理炉况用的炉门，在炉子的一侧(左或右)安装保温的烟道，烟道通往废热锅炉加热冷水，使之生成蒸汽。这样既利用了余热，又降低了煤气温度，使煤气可由引风机送至除尘器，达到合乎排放的标准。
二、废水的处理
用湿法净化设备处理铁合金生产中产生的污染气体，是处理废气的一种方式，这种方式虽然能够处理废气，但是却会导致水质的污染。所以，烟尘和水质的污染是密切相关的。例如，上述12500kV・A生产高碳铬铁的封闭电炉，在回收利用煤气的过程中，每小时大概需净水50～60t。这种水呈黑色，pH值达9～10，含悬浮物高(1960～5150mg/L)，粒度小，含氰、酚的化合物。
半工业性的生产试验表明，企业在处理这种污水时，通过加入漂白粉的方法，是具有可行性的。因为，在加入漂白粉加后会水解生成疏松大颗粒的氢氧化钙沉淀Ca(OH)2粒子吸附悬浮物粒子而共同沉淀下来。同时，在水解中会生成次氯酸，次氯酸又可以进一步将污水中的氰化物氧化成氰酸盐，并不断的将它分解，最终会达到净化的目的。
在这里要明确的是，我们常说的所谓铁合金生产的废水，有很多都是为了维护设备而需要的冷却水，以及为了获得好的经济技术指标水洗原料的水等。对这些废水的综合利用，其实就是在铁合金生产中，利用水本身的循环使用。在现在的生产条件下湿法冶金过程也会产生大量的废水，但是有些废水还是可综合利用。例如，在生产氧化铬时，利用硫化钠与铬酸钠反应的上层液制取硫酸钠，或者利用硫与铬酸钠反应的上层液制取硫酸钠。
三、废渣的处理
在铁合金生产中必定会排出大量的“废渣”，这些废渣将会占用大面积的渣场，同时废渣会随风飞扬，随水流失，这对周边的大气、地下水和土壤会产生极大的污染，可以说是目前铁合金生产中必须要处理的污染物。但是反过来，如果我们能够很好的利用这些废渣，铁合金废渣又可以成为一种不错的自然资源。这一点很早就得到人们的重视和利用。在我国铁合金的废渣主要是用来作建筑、水泥材料，有时也会用于生产铸石和农业肥料的生产和研究工作。下面主要就其在水泥生产和铸石生产的运用进行探讨。
首先，炉渣经水淬加工后，作生产水泥的掺和料。由于一些铁合金炉渣中，特别是用石灰(CaO)作熔剂的有渣法冶炼的炉渣中含有较高的CaO和A12O3，这就成了较为理想的生产水泥的原料了。我们举个例子，某厂硅锰合金炉渣和精炼铬铁炉渣的化学成分如下：
而此时，如果某水泥厂用上述所列成分的硅锰渣生产普通500号水泥和矿渣500号水泥。在生产500号普通水泥时加入15%的水淬渣，而生产500号矿渣水泥时加入30%的水淬渣。铁合金炉渣水淬就是把液态渣用高压水喷成约1～10mm的小颗粒。而我们都知道水淬工艺很简单。，因此在废渣的处理上是较为简便的。
其次，用炉渣生产铸石。在现在的工艺条件下，可以将铁合金炉渣直接浇注生产铸石，其基本的工艺流程与一般生产铸石的工艺流程是相似的。而最大的不同的是没有熔化过程，所以这种方法实际上是可以节约大量焦炭的。从工艺流程看，利用铁合金炉渣直接生产铸石，首先开始于硅锰合金炉渣。不过，因为硅锰炉渣成分波动是比较大的，所以应该有目的的选用那些成分较为稳定的铁合金炉渣来生产铸石。
四、结束语
总之，在铁合金的生产过程中，“三废“是最大的污染源，对环境的破坏极大，对企业的生产也影响巨大，为了保护环境，提高生产效率，企业应该对三废的处理进行科学的设计和施工，保证在生产中正确的处理和综合利用三废。
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