CN108796209B - 一种磨辊污泥的处理及利用方法 - Google Patents
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Abstract
一种磨辊污泥处理及利用方法，将磨辊污泥放入回转窑气化炉进行低温气化脱油处理，污泥内部的水分和油类物质受热蒸发、裂解成为可燃气，污泥在外部烟气、油份裂解放热作用完成脱油和干化；脱油干化后污泥装入吨袋中，按污泥占电炉冶炼铁水质量0.5‑2％的比例，在电炉装料阶段直接吊放在电炉料篮中的废钢和固态料上面，后续按电炉冶炼程序冶炼。本发明磨辊污泥处理及利用方法工艺简单、操作方便、成本低、有价资源得到充分利用。
Description
技术领域
本发明涉及废弃物处理方法，尤其涉及一种磨辊污泥的处理及利用方法。
背景技术
磨辊污泥主要来自于钢铁企业热轧、冷轧等工序轧辊修理打麿时产生乳化液废液，用纸袋过滤机过滤产生的污泥。此污泥主要成分为轧辊和砂轮打磨时，从轧辊和砂轮上打磨下来的组分，同时打磨时使用乳化液作润滑和冷却作用，所以此磨辊污泥金属铁、铬和镍含量较高，且此三种有价金属以金属态存在，且含一定量的油，一般含水率在15～40％，含油率在2～15％，干基总铁含量约60％，铬含量0.5～5％，镍含量0.5～4％。
磨辊污泥的主要处理处置方法有：
1)填埋，最终处置但存在占用土地和有价金属资源浪费的缺点；
2)焚烧:油(有机物)脱除效果好，但存在能耗较高，排放烟气需处理的缺点；
3)低温蒸馏，可以回收油和有价金属资源，但油净化较复杂和成本较高，适宜高含油污泥的处理；
4)水泥窑协同处理：水泥窑协同利用是一个较好的方法，但跨厂运输且存在需干化预处理的缺点，同时也会对水泥窑烟气的处理添加负担，且会造成铬、镍有价金属的浪费；
5)钢铁企业内部返生产利用，直接压块后返电炉或转炉，但需干化预处理，且加入转炉或电炉操作不当会给烟气带来VOC排放的问题；返烧结，烧结过程中油会挥发进入主烟道烟气，对电除尘器的安全造成负面影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磨辊污泥处理及利用方法，工艺简单、操作方便、成本低、有价资源得到充分利用。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，
一种磨辊污泥处理及利用方法，将磨辊污泥放入回转窑气化炉进行低温气化脱油处理，污泥内部的水分和油类物质受热蒸发、裂解成为可燃气，污泥在外部烟气、油份裂解放热作用完成脱油和干化；脱油干化后污泥按污泥占电炉冶炼铁水质量0.5～2％的比例加入电炉中，后续按电炉冶炼程序冶炼。
优选的，磨辊污泥在气化炉内温度控制为300～500℃，气化炉内脱油时空气过剩系数0.2～0.8，磨辊污泥在气化炉内反应时间控制为10～30min。
优选的，所述的磨辊污泥进回转窑气化炉时含油量小于15％，磨辊污泥含水率小于20％。
优选的，脱油干化后污泥放入0.5吨或1吨的吨袋中待用。
本发明将磨辊污泥放入回转窑气化炉进行低温气化脱油处理，污泥内部的水分和油类物质受热蒸发、裂解成为可燃气，污泥在外部烟气、油份裂解放热等作用完成脱油和干化，然后加入电炉中冶炼。
按污泥占电炉冶炼铁水质量0.5-2％的比例加入电炉，一方面回收铁、铬和镍等资源，便于污泥和废钢的通电冶炼熔合，另一方面也不会对钢水合金成分的调控造成障碍。
磨辊污泥在气化炉内温度控制为300～500℃；一定温度以上才能保证油的挥发、裂解和气化炉内的气化反应，温度达到一定值后油会脱除彻底，温度再高会增加***运行能耗。
气化炉内脱油时空气过剩系数0.2～0.8，通入一定量的空气能保证反应内的缺氧裂解和气化反应，和可燃气中一定量的CO和CH4气，也能保证不会产生过多的焦油；空气过剩系数过高，会造成金属铁被过多地氧化，同时也会造成NO等热力形污染物生成大幅增加。
污泥在气化炉内反应时间控制为10～30min，气化炉水分的蒸发、油的挥发和裂气，有机物的气化反应需要一定时间，才能保证脱油效果，反应一定时间脱油会彻底，再增加时间对脱油无意义。
所述的磨辊污泥含油量小于15％，一方面含油量过高，会增加烟气处理的负担，含油过高可以采用更合适的方法回收油。所述的磨辊污泥含水率小于20％，在此含水率之下的磨辊污泥不会对气化脱油***造成冲击，含水率过高的磨辊污泥进回转窑气化炉前要采取脱水预处理。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、实现磨辊污泥中有价金属铁、铬和镍的回收利用，且不会对电炉冶炼和烟气排放产生冲击。
2、气化脱油返电炉利用，操作简单、加工成本低。
3、气化脱油不会造污染物排放超标，且可利用气化产生的可燃气作为污气化的外热式热源或污泥含水率过高时的预脱水，工艺能耗低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一热轧磨辊车间产生的磨辊污泥，其含油量为7.5％、含水率为24.6％、总铁含量58.5％(干基)，铬含量2.0％(干基)，镍2.5％(干基)。此污泥后通过螺旋给料器送入回转窑气化炉的窑头内，控制回转窑气化炉内工艺参数为：温度400℃、空气过剩系数为0.5、反应时间为20min；排出的磨辊污泥残渣主要化学成分以氧化物计为：Te 62.9％、Si 1.1％、Cr2.3、Ni2.6％、TC 1.1％，含油率和含水率为零。
将此磨辊污泥残渣盛放在吨袋中，每袋装入量1吨±0.1吨；在公称容量100吨电炉冶炼不锈钢钢种(牌号为SUS304，成品Ni含量8％)时使用，其使用方法：
1)将盛放该料的吨袋堆放在现场(干燥)，随时可以使用；首先将废钢；
2)及其它固态料配入料篮中；
3)在将全部废钢及固体料配完后，再将贮有该料的吨袋(1-2袋)吊放在料蓝中的废钢及固态料上面；
4)后续按电炉冶炼SUS304不锈钢常规操作，即料篮加料——通电熔化(废钢及固体料)——兑铁水(脱磷铁水)——继续熔化、升温——还原(测温、取样)——出钢等步骤进行。
实施例2
一厚板磨辊车间产生的磨辊污泥，其含油量为5.5％、含水率为21.6％、总铁含量56.5％(干基)，铬含量1.1％(干基)，镍3.3％(干基)。此污泥后通过螺旋给料器送入回转窑气化炉的窑头内，控制回转窑气化炉内工艺参数为：温度350℃、空气过剩系数为0.35、反应时间为15min；排出的磨辊污泥残渣主要化学成分以氧化物计为：Te 59.7％、Si2.7％、Cr1.2％、Ni 3.5％、TC 3.4％，含油率和含水率为零。
将此磨辊污泥残渣盛放在吨袋中，每袋装入量0.5吨±0.05吨；在公称容量100吨电炉冶炼不锈钢钢种(牌号为BN4，成品Ni含量在4.0％)时使用，其使用方法：
1)将盛放该料的吨袋堆放在现场(干燥)，随时可以使用；
2)首先将废钢及其它固态料配入料篮中；
3)在将全部废钢及固体料配完后，再将贮有该料的吨袋(2-4袋)吊放在料蓝中的废钢及固态料上面，
4)后续按电炉冶炼BN4不锈钢常规操作，即料篮加料——通电熔化(废钢及固体料)——兑铁水(脱磷铁水)——继续熔化、升温——还原(测温、取样)——出钢等步骤进行。
实施例3
一冷轧磨辊车间产生的磨辊污泥，其含油量为11.3％、含水率为22.7％、总铁含量61.6％(干基)，铬含量3.8％(干基)，镍0.15％(干基)。此污泥后通过螺旋给料器送入回转窑气化炉的窑头内，控制回转窑气化炉内工艺参数为：温度450℃、空气过剩系数为0.6、反应时间为25min；排出的磨辊污泥残渣主要化学成分以氧化物计为：TFe 65.0％、Si 0.3％、Cr 4.1％、Ni 0.2％、TC 1.3％，含油率和含水率为零。
将此磨辊污泥残渣盛放在吨袋中，每袋装入量1.0吨±0.1吨；在公称容量100吨电炉冶炼不锈钢钢种(牌号为BN1，成品Ni含量在1.0％)时使用，其使用方法：
1)将盛放该料的吨袋堆放在现场(干燥)，随时可以使用；
2)首先将废钢及其它固态料配入料篮中；
3)在将全部废钢及固体料配完后，再将贮有该料的吨袋(1-3袋)吊放在料蓝中的废钢及固态料上面；
4)后续按电炉冶炼BN1不锈钢常规操作，即料篮加料——通电熔化(废钢及固体料)——兑铁水(脱磷铁水)——继续熔化、升温——还原(测温、取样)——出钢等步骤进行。
Claims (3)
1.一种磨辊污泥处理及利用方法，其特征是，将磨辊污泥放入回转窑气化炉进行低温气化脱油处理，污泥内部的水分和油类物质受热蒸发、裂解成为可燃气，污泥在外部烟气、油份裂解放热作用完成脱油和干化；脱油干化后污泥装入吨袋中，按污泥占电炉冶炼铁水质量0.5-2％的比例，在电炉装料阶段直接吊放在电炉料篮中的废钢和固态料上面，后续按电炉冶炼程序冶炼；其中，磨辊污泥在气化炉内温度控制为300～500℃，气化炉内空气过剩系数0.2～0.8，磨辊污泥在气化炉内反应时间控制为10～30min。
2.如权利要求1所述的磨辊污泥处理及利用方法，其特征是，所述的磨辊污泥进回转窑气化炉时含油量小于15％，含水率小于20％。
3.如权利要求1所述的磨辊污泥处理及利用方法，其特征是，脱油干化后污泥放入0.5吨或1吨的吨袋中待用。
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