化工公司清潔生產(chǎn)可行性分析

本階段的目的是對(duì)篩選出來(lái)的中/高費(fèi)清潔生產(chǎn)方案進(jìn)行分析和評(píng)估，以選擇最佳的、可實(shí)施的清潔生產(chǎn)方案。本階段的工作重點(diǎn)是：在結(jié)合市場(chǎng)調(diào)查和收集一定資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案的技術(shù)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的可行性分析和比較，從中選擇和推薦最佳的實(shí)行方案。最佳的可行方案是指該項(xiàng)投資的方案在技術(shù)上先進(jìn)、在經(jīng)濟(jì)上合理有利、又能保護(hù)環(huán)境1.1方案“鉻鐵礦焙燒工藝采用無(wú)鈣焙燒”當(dāng)前世界鉻鹽工業(yè)面臨的主要問(wèn)題是鉻污染問(wèn)題，為減少鉻鹽生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，國(guó)外鉻鹽生產(chǎn)已向集中化、大型化、自動(dòng)化和采用無(wú)鈣焙燒清潔生產(chǎn)工藝方向發(fā)展。美國(guó)現(xiàn)僅有兩家鉻鹽廠，總生產(chǎn)能力為11.6萬(wàn)噸/年，俄羅斯兩家鉻鹽廠在18萬(wàn)噸/年以上，日本兩家公司為5萬(wàn)噸/年，英國(guó)一家公司生產(chǎn)能力為13.5萬(wàn)噸/年，其他如哈薩克斯坦、波蘭、南非、羅馬尼亞、伊朗等國(guó)家也僅有一個(gè)或兩個(gè)生產(chǎn)廠國(guó)鉻鹽生產(chǎn)不再擴(kuò)建和新建，而是在現(xiàn)有裝置上完善生產(chǎn)工藝，加強(qiáng)設(shè)備改造，適當(dāng)增加產(chǎn)量和品種；二是鉻礦資源較豐富的國(guó)家引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)建廠，發(fā)展本國(guó)鉻鹽工業(yè)。這兩種模式都強(qiáng)調(diào)鉻鹽生產(chǎn)工藝的先進(jìn)性，據(jù)調(diào)查，國(guó)外鉻鹽生產(chǎn)已基本采用無(wú)鈣焙燒工藝，排渣量少，通過(guò)工藝改進(jìn)減我國(guó)鉻鹽工業(yè)起步于1958年，經(jīng)歷了40多年的曲折歷程，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和世界鉻鹽需求增長(zhǎng)的影響，呈現(xiàn)由對(duì)環(huán)保的漠視到逐步意識(shí)到對(duì)企業(yè)生死攸關(guān)的影響，從盲目發(fā)展逐步過(guò)渡到有計(jì)劃、有理性的控制發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前鉻鹽生產(chǎn)廠為20家左右，2005年全國(guó)紅礬鈉的生產(chǎn)總量約26萬(wàn)噸，成為世界最大的鉻鹽生產(chǎn)國(guó)。但我國(guó)鉻鹽行業(yè)生產(chǎn)仍采用有鈣焙燒老工藝，與國(guó)外相比，存在著生產(chǎn)廠點(diǎn)多、裝置規(guī)模小、裝備較差、生產(chǎn)工藝落后、環(huán)境污染較嚴(yán)重等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了鉻鹽工業(yè)的健康發(fā)展。有鈣焙燒工藝因生產(chǎn)過(guò)程需添加大量鈣質(zhì)填料，造成噸紅礬鈉鉻渣排放量2~3噸左右，含鈣鉻渣中有毒六價(jià)鉻高達(dá)1~1.5%,并伴生致癌酸溶性六價(jià)鉻(鉻酸鈣)難以解毒或利用。目前國(guó)內(nèi)鉻鹽行業(yè)采用無(wú)鈣焙燒工藝的只有年產(chǎn)量為1萬(wàn)噸的甘肅根據(jù)我國(guó)鉻鹽生產(chǎn)現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)能力加上改擴(kuò)建能力已超過(guò)國(guó)內(nèi)鉻鹽消費(fèi)的需要，不宜再布新點(diǎn)，老廠擴(kuò)建也不應(yīng)再走技術(shù)含量低的單純擴(kuò)大生產(chǎn)能力的老路。重點(diǎn)應(yīng)放在改革生產(chǎn)工藝，改進(jìn)設(shè)備及提高自動(dòng)化程度。要重視引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，借鑒和吸納國(guó)外先進(jìn)鉻鹽生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，盡快據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鉻渣堆積量已達(dá)400多萬(wàn)噸，引發(fā)嚴(yán)重公害，成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前含鉻廢氣、廢水的控制、回收和處理已取得較大進(jìn)步，達(dá)到環(huán)保要求，但廢渣由于受到有鈣焙燒生產(chǎn)工藝的制約，其固有的污染問(wèn)題無(wú)法從根本上解決，只有進(jìn)行重大技術(shù)改造，走無(wú)鈣焙燒清潔生產(chǎn)工藝路有鈣焙燒工藝存在著無(wú)法克服的嚴(yán)重污染問(wèn)題，不符合國(guó)家環(huán)保政策，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策也明確規(guī)定要限制并逐步淘汰有鈣工藝，鼓勵(lì)無(wú)鈣焙燒清潔生產(chǎn)技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。只有大力推廣清潔生產(chǎn)，減少污染物排放，才能從根本上扭轉(zhuǎn)被清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)”、“扶持無(wú)鈣焙燒鉻鹽生產(chǎn)工藝技術(shù)完善”。國(guó)家發(fā)改委40號(hào)令《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2005年線2萬(wàn)噸/年以下或有鈣焙燒鉻化合物生產(chǎn)裝置”的相關(guān)規(guī)定。中國(guó)鉻鹽工業(yè)大型化的同時(shí)，應(yīng)推廣采用新工藝，新技術(shù)，無(wú)鈣焙燒工藝已是國(guó)內(nèi)鉻鹽工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。有鈣焙燒屬于高消耗、重污染型工藝路線，正在被低消耗、清潔型無(wú)鈣焙燒工藝路線所取代。從世界鉻鹽工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)看，無(wú)鈣焙燒工藝是國(guó)際通行，國(guó)家推進(jìn)的清潔生產(chǎn)鉻鹽在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著重要作用，近10年來(lái)，中年我國(guó)鉻鹽產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表6-1。表6-12001年我國(guó)主要廠家產(chǎn)量表生產(chǎn)廠產(chǎn)量/(萬(wàn)t/a)重鉻酸鈉其中鉻酸酐年年年年年年年重慶民豐農(nóng)化股份有限公司濟(jì)南裕興化工總廠四川綿陽(yáng)劍南化工廠河南振興化工有限公司鹽公司廠股份有限公司有限公司鹽廠)公司其他總計(jì)由2001年全國(guó)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，化工有限公司(原湖北黃努力，不斷的進(jìn)行工藝優(yōu)化和技術(shù)開(kāi)發(fā)，2003年年產(chǎn)量在全表6-22003年我國(guó)主要廠鉻鹽產(chǎn)量表生產(chǎn)廠產(chǎn)量/(萬(wàn)t/a)重鉻酸鈉其中鉻酸酐2002年2003年2002年2003年濟(jì)南裕興化工總廠重慶民豐農(nóng)化股份有限公司安縣銀河建化集團(tuán)化工湖北化工公司內(nèi)蒙古黃河鉻鹽公司云南陸良化工實(shí)業(yè)有限公司河北鉻鹽有限公司新疆聯(lián)達(dá)實(shí)業(yè)股份有限公司義馬振興化工有限公司酒泉祁源化工公司甘肅民樂(lè)鉻鹽廠山西大通化工公司湖南長(zhǎng)沙鉻鹽廠其他合計(jì)53由表6-1和表6-2可以看出，與國(guó)外鉻鹽行業(yè)生產(chǎn)狀況相比，我國(guó)鉻鹽生產(chǎn)廠家太多，規(guī)模太小，生產(chǎn)工藝幾乎全部采用有鈣焙燒，目前實(shí)行無(wú)鈣焙燒工藝的只有甘肅民樂(lè)化有限公司5萬(wàn)t/a的無(wú)鈣焙燒新工藝生產(chǎn)裝置正在投資建設(shè)鉻鹽環(huán)保問(wèn)題，已成為鉻鹽企業(yè)的生命線?；び邢薰灸壳叭圆捎糜锈}焙燒，紅礬鈉年產(chǎn)量為2.5萬(wàn)噸，鉻渣年排放量約1.25萬(wàn)噸，廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)堆存有歷年存渣14萬(wàn)噸。面對(duì)國(guó)內(nèi)鉻鹽行業(yè)發(fā)展“大型化、集中化、環(huán)保治理規(guī)范化”的方針政策，競(jìng)爭(zhēng)、兼并、聯(lián)合、優(yōu)化組合、優(yōu)勝劣汰的發(fā)展趨勢(shì)，鉻鹽生產(chǎn)要逐步達(dá)到國(guó)際認(rèn)可和經(jīng)驗(yàn)證明的規(guī)模經(jīng)濟(jì)——5萬(wàn)t/a規(guī)模。根據(jù)當(dāng)前國(guó)家環(huán)保局和發(fā)改委對(duì)于鉻鹽行業(yè)的相關(guān)規(guī)定和要求，化工有限公司采用鉻鐵礦無(wú)鈣焙燒清潔生產(chǎn)工藝已是當(dāng)前國(guó)內(nèi)鉻鹽行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展的必然分析當(dāng)前國(guó)內(nèi)鉻鹽行業(yè)發(fā)展形勢(shì)和振華公司目前所處局勢(shì)，有限公司若采用5萬(wàn)t/a無(wú)鈣焙燒清潔生產(chǎn)工藝裝置，則在全國(guó)鉻鹽行業(yè)排名中至少躍居第二；但若繼續(xù)沿用企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)裝置，在大型化和優(yōu)勝劣汰的必然發(fā)展趨勢(shì)下，就只能在狹縫中求生存，公司將面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)和被淘汰關(guān)停的威脅。對(duì)于有限公司來(lái)說(shuō)，焙燒工藝進(jìn)行改革可謂是背水一戰(zhàn)，勢(shì)在必行，是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。因此，無(wú)無(wú)鈣焙燒制紅礬鈉清潔生產(chǎn)技術(shù)是天津化工研究院自1981年提出并開(kāi)始研究的科技項(xiàng)目，1985年正式列為化工部研究課題，進(jìn)行工藝條件試驗(yàn)(小試),1987~1988年，由國(guó)家、企業(yè)共同籌資200萬(wàn)元在化工有限公司進(jìn)行了300t/a規(guī)模的無(wú)鈣焙燒生產(chǎn)紅礬鈉新工藝的放大試驗(yàn)，打通了工藝流程，生產(chǎn)出了合格的紅礬鈉，1990~1991年進(jìn)一步做了添加促進(jìn)造粒焙燒試驗(yàn)，提高了氧化率，縮短焙燒時(shí)間，1997年3000噸/年無(wú)鈣焙燒生產(chǎn)紅礬鈉新工藝中間試驗(yàn)列入國(guó)家國(guó)家石化工業(yè)局組織的專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)考評(píng)。2001年該項(xiàng)目榮獲國(guó)家“九·五”科技攻關(guān)項(xiàng)目?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)。國(guó)內(nèi)鉻鹽行業(yè)中甘肅民樂(lè)鉻鹽廠已采用了無(wú)鈣焙燒工藝，國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家鉻鹽行業(yè)已全部采用無(wú)鈣焙燒工藝生產(chǎn)紅礬鈉，實(shí)現(xiàn)了鉻渣的減量化和資源綜合利用。無(wú)鈣焙燒工藝技術(shù)已較為成熟。無(wú)鈣焙燒工藝的生產(chǎn)成本、產(chǎn)渣量等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都明顯優(yōu)于有鈣焙燒工藝，已成為重鉻酸鈉生產(chǎn)的主要發(fā)展趨1.1.3.1無(wú)鈣焙燒工藝流程鉻鐵礦堿性氧化焙燒所用填料若含鈣(白云石、生石灰、氧化鈣等),稱(chēng)為有鈣焙燒；若只用不含鈣的返渣，則稱(chēng)為無(wú)鈣焙燒主要工藝流程為：鉻鐵礦、返渣經(jīng)烘干制粉與純堿經(jīng)計(jì)量后與窯灰混合均勻計(jì)量后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行高溫堿性氧化焙燒，熟料經(jīng)冷卻后進(jìn)入大槽浸取。浸取用水為循環(huán)水或洗渣水，高濃度浸取水(堿性水)進(jìn)入后工序，低濃度液循環(huán)使用，浸渣經(jīng)濕磨機(jī)后先經(jīng)螺旋分級(jí)機(jī)粗選，再經(jīng)旋液器細(xì)分，粗漿經(jīng)臥式離心選礦機(jī)洗滌過(guò)濾后與粗選渣一起作返渣，細(xì)漿經(jīng)臥式離心選礦機(jī)洗滌過(guò)濾后作棄渣經(jīng)解毒后綜合利用，洗水均作浸取洗水回用。后工段流程與有鈣焙燒基本相同。無(wú)鈣焙燒工藝流程圖見(jiàn)圖6-1。濾液濾液純堿計(jì)量純堿計(jì)量粉碎計(jì)量返渣濾液混合焙燒浸取濕磨漿粗渣漿粗渣過(guò)濾過(guò)濾過(guò)濾細(xì)渣中和細(xì)渣過(guò)濾鉻酸鉻過(guò)濾鉻酸鉻硫酸酸化芒硝結(jié)晶芒硝脫水圖6-1無(wú)鈣焙燒工藝流程圖無(wú)鈣焙燒工藝作為鉻鹽行業(yè)的清潔生產(chǎn)工藝，具有工藝技術(shù)合理、資源有效利用率高等優(yōu)勢(shì)，其他工藝不可替代?，F(xiàn)將無(wú)鈣焙燒和有鈣焙燒從以下幾個(gè)方面作對(duì)比進(jìn)行技術(shù)1.反應(yīng)原理鉻鐵礦和純堿以及填料發(fā)生的堿性氧化焙燒反應(yīng)原理4(FeO·Cr?O?)+8Na?CO?+7O?====8Al?O?+SiO?+2Na?CO?====2NaA用回轉(zhuǎn)窯焙燒鉻礦時(shí)，為了保證窯的正常運(yùn)行，應(yīng)控制爐料中熔液含量小于30%,否則爐料將嚴(yán)重?zé)Y(jié)形成爐瘤甚至結(jié)圈，致使回轉(zhuǎn)窯無(wú)法正常生產(chǎn)。鉻鐵礦堿性氧化焙燒的最高溫度約1100℃,超過(guò)了爐料中純堿和鉻酸鈉的熔點(diǎn)。若爐料僅用鉻礦和純堿，其熔融物量超過(guò)30%,形成后結(jié)圈，無(wú)法運(yùn)行。(1)有鈣焙燒工藝為保持良好的焙燒條件和較高的氧化率，添加大理石和白云石惰性鈣質(zhì)作為填料，使?fàn)t料在高溫焙燒過(guò)程維持合適的熔融相比例，使回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)行。但同時(shí)因加入的鈣質(zhì)填料使焙燒過(guò)程中的副反應(yīng)——水不溶性鉻鹽以鉻酸鈣等形式留存于鉻渣中，致使噸產(chǎn)品的產(chǎn)渣量達(dá)2.5噸，且鉻渣難以解毒。系統(tǒng)中游離氧化鈣和其它副產(chǎn)物生成鉻酸鹽反應(yīng)式：(2)無(wú)鈣焙燒工藝是在不改變焙燒過(guò)程中熔融相比例、Cr?O?含量等表征特性前提下，通過(guò)調(diào)整工藝配料比和焙燒條件，控制溫度在1150~1200℃,使熟料在焙燒過(guò)程中生成大量鐵酸鎂這一耐高溫惰性物質(zhì)，同時(shí)生成鋁硅酸鎂鈉，以改變鉻渣物性，鋁硅酸鎂鈉含硅鋁且不溶于水，起到了固定硅鋁作用，保證填料的重復(fù)循環(huán)使用性能。浸出鉻酸鈉溶液后，鉻渣經(jīng)螺旋分級(jí)，含鐵酸鎂、鋁硅酸鎂鈉高的粗粒鉻渣能代替全部鈣質(zhì)填料，含硅鋁較高的細(xì)粒鉻渣外排，達(dá)到焙燒過(guò)程不從系統(tǒng)外引入鈣質(zhì)填料，噸產(chǎn)品外排鉻渣約為0.8t,僅無(wú)鈣焙燒利用焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的鋁硅酸鎂鈉代替系統(tǒng)外引入鈣質(zhì)填料，在技術(shù)原理上是可行的。2.浸取工序?qū)Ρ确治鲇锈}焙燒生成的鈣化合物在焙燒時(shí)可起填料作用，但浸取時(shí)卻產(chǎn)生多種不利副反應(yīng)，形成鉻鋁酸鈣(酸溶性六價(jià)鉻)及多種水合鈣鹽，后者具有膠凝作用(水泥化),對(duì)溶液中六價(jià)鉻具有強(qiáng)烈吸附作用，且難以過(guò)濾洗滌，導(dǎo)致有鈣焙燒浸取率低、浸取裝置難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作。無(wú)鈣焙燒在配堿量超過(guò)理論量80%的條件下，鉻酸鈉是熟料中僅有的六價(jià)鉻化合物，熟料浸取時(shí)鉻酸鈉也不同渣中故無(wú)鈣焙燒的浸取率超過(guò)99%。半工業(yè)試驗(yàn)時(shí)(抽濾盤(pán)內(nèi)浸渣約1t),浸渣含六價(jià)鉻(以Cr?O?計(jì))一般小于0.2%,最低值為0.03%。3.各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比分析現(xiàn)將國(guó)外無(wú)鈣焙燒與企業(yè)有鈣焙燒工藝原材料消耗等各技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較，見(jiàn)表6-3。表6-3企業(yè)有鈣焙燒與國(guó)外無(wú)鈣焙燒技術(shù)指標(biāo)對(duì)比表單位企業(yè)有鈣焙燒國(guó)外無(wú)鈣焙燒礦耗(50%計(jì))噸/噸紅礬鈉堿耗(98%)噸/噸紅礬鈉白云石噸/噸紅礬鈉0石灰石噸/噸紅礬鈉0能源消耗KJ/噸紅礬鈉電耗Kw·h/噸紅礬鈉鉻渣產(chǎn)生量噸/噸紅礬鈉鉻渣中的Cr?+%鉻渣的處理辦法直接堆放解毒填埋或資源化利用由表6-3可知，無(wú)鈣焙燒可使紅礬鈉生產(chǎn)的鉻渣排放量大大降低，鉻渣中有毒六價(jià)鉻含量顯著減少，因填料更替，4.鉻的總收率對(duì)比分析有鈣焙燒工藝鉻氧化率可達(dá)90%,無(wú)鈣焙燒由于沒(méi)有酸溶鉻，氧化率(六價(jià)鉻與總鉻之比)和轉(zhuǎn)化率(水溶鉻與總鉻之比)相同，因返渣量大且含鉻高，致氧化率一般為70%±10%,而礦氧化率(焙燒工段的鉻礦利用率)一般可高達(dá)90%但由于沒(méi)有酸溶鉻，無(wú)鈣焙燒浸取率可超過(guò)99%,而有鈣焙燒浸取率低于95%。同時(shí)無(wú)鈣焙燒工藝噸產(chǎn)品產(chǎn)渣量為0.8t,是有鈣焙燒工藝排渣的1/3,且所排鉻渣(經(jīng)旋流器分級(jí)的細(xì)渣)含六價(jià)鉻(以Cr?O?計(jì))0.2%以下，六價(jià)鉻總排放量比有鈣法降低90%以上。其對(duì)比值見(jiàn)表6-4。表6-4鉻總收率對(duì)比分析表有鈣焙燒無(wú)鈣焙燒王綜合考慮上述因素，經(jīng)核算后，無(wú)鈣焙燒鉻的總收率高5.與后段工序操作銜接的可行性與有鈣焙燒相比，無(wú)鈣焙燒工藝增加了造粒、旋流分級(jí)工序，生產(chǎn)裝置比有鈣焙燒生產(chǎn)裝置略為復(fù)雜，但對(duì)焙燒窯本體的操作控制及后工段工序與現(xiàn)有工藝基本相同，可平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)企業(yè)新工藝和現(xiàn)有工藝在回轉(zhuǎn)窯操作上的切換。1.產(chǎn)品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國(guó)外無(wú)鈣焙燒工藝生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知，無(wú)鈣焙燒生產(chǎn)紅礬鈉產(chǎn)品，不會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，能達(dá)到GB/T1611-2003一等品標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表6-5。表6-5紅礬鈉產(chǎn)品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品重鉻酸鈉(以Na?Cr?O?·2H?O計(jì))≥硫酸鹽(以SO2計(jì))≤氯化物(以C1計(jì))≤鉻鹽行業(yè)之所以是重污染行業(yè)，主要原因是其排出的“三廢”中含有有害物質(zhì)六價(jià)鉻，并伴生致癌酸溶性六價(jià)鉻 (鉻酸鈣)。由于有鈣鉻渣中有大量類(lèi)似水泥物相，如硅酸三鈣、硅酸二鈣和鐵鋁酸鈣等，導(dǎo)致渣水泥化、浸取過(guò)濾困難，帶損較嚴(yán)重，其帶損的水溶性六價(jià)鉻(鉻酸鈣和游離鉻酸鈣)造成六價(jià)鉻近期污染。而其所含鉻鋁酸鈣-鉻酸鈣、硅酸鈣-鉻酸鈣、鐵鋁酸鈣-鉻酸鈣等固溶體，雖然短期不易被地表水和雨水溶出，但是長(zhǎng)期堆存，在CO?和水的作用下發(fā)生水化反應(yīng)，將導(dǎo)致鉻渣對(duì)環(huán)境的中長(zhǎng)期污染。另外有鈣鉻渣的排放量很大，其造成的污染會(huì)進(jìn)一步加劇。這些都是導(dǎo)致鉻鹽生產(chǎn)嚴(yán)重污染的重要原因。因此鉻鹽清潔化生產(chǎn)要解決的首要問(wèn)題是“渣害”問(wèn)題。無(wú)鈣焙燒工藝與有鈣焙燒工藝不同，在生產(chǎn)過(guò)程中不添加含鈣輔料，不僅大幅度減少了焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的外排鉻渣量，而且其鉻渣物相與有鈣鉻渣迥異，進(jìn)而使得渣的物性得易于高效浸洗，渣中不含致癌物鉻酸鈣，從而有效地解決了鉻鹽生產(chǎn)的清潔化問(wèn)題，帶來(lái)較大的環(huán)境效益。(1)鉻渣量大幅度減少無(wú)鈣焙燒工藝和有鈣焙燒工藝進(jìn)出系統(tǒng)物料見(jiàn)圖6-2和圖6-3。1.15t鉻鐵礦-0.87t純堿一無(wú)鈣系統(tǒng)0.8t鉻渣1.15t鉻鐵礦-1t紅礬鈉圖6-2無(wú)鈣焙燒工藝進(jìn)出系統(tǒng)物料示意圖0.6t大理石0.8t白云石0.908t純堿-有鈣系統(tǒng)圖6-3有鈣焙燒工藝進(jìn)出系統(tǒng)物料示意圖由圖6-2和圖6-3可以看出，無(wú)鈣焙燒噸產(chǎn)品的產(chǎn)渣量?jī)H為有鈣焙燒的30%,大大減少了鉻渣外排量，從源頭上大大削減了鉻鹽行業(yè)的“渣害問(wèn)題”。(2)鉻渣毒性大大降低由于沒(méi)有來(lái)自系統(tǒng)外部的含鈣填料白云石和石灰石，使得無(wú)鈣鉻渣物相與有鈣鉻渣不同，二者物相對(duì)比見(jiàn)表6-6。表6-6無(wú)鈣鉻渣與有鈣鉻渣的物相對(duì)比名稱(chēng)化學(xué)式無(wú)鈣鉻渣有鈣鉻渣鉻鐵礦有有鎂鐵礦有無(wú)方鎂石有有鋁硅酸鎂鈉有無(wú)無(wú)定形物含Na,Si,Al,Mg,Fe有二亡兒鉻酸鈣無(wú)有亞鉻酸鈣CaO·Cr?O?無(wú)有β-硅酸二鈣無(wú)有硅酸三鈣無(wú)有二硅酸三鈣無(wú)有非結(jié)晶鐵鋁酸四鈣無(wú)有結(jié)晶鐵鋁酸四鈣無(wú)有鐵酸二鈣無(wú)有游離氧化鈣無(wú)有可達(dá)99%以上，渣中Cr(VI)殘留0.2%以下。且鉻渣中不含 (VI)含量不高于5ppm,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，符合國(guó)家清潔生般在95%,渣中殘留1%～2%(水溶性六價(jià)鉻),加上酸溶鉻，殘量達(dá)2%～3%。渣中殘量大不僅增大了渣的無(wú)害化處理成本，而且未經(jīng)處理的鉻渣增大了對(duì)環(huán)境污染的程度。對(duì)鉻渣治理而言，無(wú)鈣焙燒屬于源頭治污工藝，與有鈣焙燒比具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。無(wú)鈣排渣與有鈣排渣的對(duì)比見(jiàn)表6-7。表6-7無(wú)鈣排渣與有鈣排渣的對(duì)比數(shù)據(jù)序號(hào)單位無(wú)鈣焙燒有鈣焙燒1排渣量噸/噸產(chǎn)品0.65~1.5~2排渣水溶鉻含量Cr(VI)%1.0~3排渣酸溶鉻含量Cr(VI)%/1.0~4排渣總鉻(Cr?O?計(jì))%5排渣濕法解毒可不可6排渣解毒成本低高7致癌物鉻酸鈣不含含在整個(gè)工藝生產(chǎn)過(guò)程中，無(wú)鈣焙燒和有鈣焙燒生產(chǎn)的“三廢”排放指標(biāo)對(duì)比(以噸產(chǎn)品計(jì))見(jiàn)表6-8。名稱(chēng)無(wú)鈣焙燒有鈣焙燒備注排放量排放量窯灰5返回系統(tǒng)配料煙5返回系統(tǒng)塵配料鋁泥綜合利用芒硝副產(chǎn)品出售鉻渣解毒堆存合計(jì)由表6-8可知：無(wú)鈣焙燒不僅大大降低了鉻渣外排量，在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵、窯灰、鋁泥等外排物，也大大低綜上可得，無(wú)鈣焙燒環(huán)境效益極為顯著:①每噸重鉻酸鈉無(wú)鈣焙燒排渣量?jī)H為0.8t,含六價(jià)鉻(以Cr?O?)<0.2%;而有鈣焙燒排渣量為2～2.5t,含水溶及酸溶六價(jià)鉻1%～2%。如果均不解毒，由渣帶到環(huán)境的六價(jià)鉻，無(wú)鈣焙燒僅為有鈣焙燒的3%。粉塵、霧滴不僅充斥各操作點(diǎn)，而且隨渣、煙霧、廢水離開(kāi)廠區(qū)帶入環(huán)境，是鉻鹽工人肺癌高發(fā)病的根源；無(wú)鈣焙燒則無(wú)此弊病。因此無(wú)鈣焙燒在勞動(dòng)安全衛(wèi)生和環(huán)保環(huán)境方面明③無(wú)鈣焙燒所產(chǎn)生的外排細(xì)渣含少量水溶性六價(jià)鉻，易理論上紅礬鈉生產(chǎn)是一個(gè)耗水工藝，不應(yīng)有含鉻廢水排出，但實(shí)際情況比較復(fù)雜，特別是工藝過(guò)程中產(chǎn)生的蒸發(fā)冷凝水、鋁泥、排渣洗滌水、車(chē)間地坪沖洗水、化驗(yàn)室廢水、廠界收集雨水等低濃度含鉻廢水量較大，做到廢水零排放較鉻鹽生產(chǎn)中，由于浸取工藝用水量較大，浸取熟料對(duì)水質(zhì)的要求不高，上述廢水均可并入廠界內(nèi)循環(huán)水池，澄清后送浸取車(chē)間做浸取工藝水循環(huán)利用。然而有鈣焙燒由于排渣度含鉻洗滌水量少，通過(guò)對(duì)水系統(tǒng)的優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)含鉻廢水無(wú)鈣焙燒工藝除了在技術(shù)、環(huán)境方面具有可行性外，同時(shí)還具有一定的經(jīng)濟(jì)可行性?，F(xiàn)將國(guó)外20kt/a重鉻酸鈉工廠無(wú)鈣焙燒的主要原輔材料及能源消耗與有鈣焙燒進(jìn)行比較，數(shù)據(jù)見(jiàn)表6-9。表6-9無(wú)鈣焙燒與有鈣焙燒消耗數(shù)據(jù)對(duì)比表無(wú)鈣焙燒有鈣焙燒鉻鐵礦(Cr?Ot/t紅礬鈉純吸石吸t/t紅礬鈉白云石t/t紅礬鈉大理石t/t紅礬鈉 天然氣標(biāo)準(zhǔn)燃料總計(jì)其中：鉻礦干燥燥其中：氧化焙燒/t紅礬鈉/t紅礬鈉/t紅礬鈉/t紅礬鈉蒸汽：中和解毒其他紅礬鈉紅礬鈉紅礬鈉紅礬鈉廢熱鍋爐產(chǎn)出蒸汽紅礬鈉由表6-6數(shù)據(jù)及實(shí)踐檢驗(yàn)可得：(1)無(wú)鈣焙燒生產(chǎn)成本大體與有鈣焙燒持平①無(wú)鈣焙燒的氧化率只有70%,但礦耗卻低于有鈣焙燒。由該公司生產(chǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，每噸重鉻酸鈉排出含總鉻(以Cr?O?計(jì))7.24%的細(xì)渣0.83t,即由渣帶走的Cr?O?為0.06t,折合標(biāo)礦(含Cr?O?50%)0.12t,而重鉻酸鈉理論消耗的標(biāo)準(zhǔn)鉻礦為1.02t,故總礦耗為1.14t,相當(dāng)鉻總收率為89.5%。有鈣焙燒每噸重鉻酸鈉排出含總鉻2.5%的渣為2.5~3t,即由渣帶走的Cr?O?為0.075t,相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)鉻礦0.15t,總礦耗為1.16t,鉻總收率為87.1%。②無(wú)鈣焙燒時(shí)部分純堿生產(chǎn)鋁硅酸鎂鈉和無(wú)定形物，堿耗隨鉻礦含硅量增加而增大；但無(wú)鈣焙燒不消耗白云石和石(2)無(wú)鈣焙燒鉻渣末端治理費(fèi)用較低無(wú)鈣焙燒外排鉻渣僅為有鈣焙燒的1/3,且不含酸溶性六價(jià)鉻，易于解毒，治理費(fèi)用低；有鈣焙燒鉻渣六價(jià)鉻含量高出數(shù)十倍，且含酸溶性六價(jià)鉻，必須加壓下用濕法解毒，或干法高溫還原，治理費(fèi)用至少是無(wú)鈣渣的3倍。單從制備工藝和各種原材料消耗、能耗考慮，其經(jīng)濟(jì)效益與有鈣焙燒工藝大體持平，綜合上述經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，結(jié)合公用工程費(fèi)用，將成本考核擴(kuò)至環(huán)境系統(tǒng)，考慮鉻渣的處理和環(huán)保，無(wú)鈣焙燒的總成本將低于有鈣焙燒，其經(jīng)濟(jì)效益大于有鈣焙燒的經(jīng)濟(jì)效益。因此，無(wú)鈣焙燒工藝在經(jīng)濟(jì)上是可行的。2.經(jīng)濟(jì)效益分析經(jīng)預(yù)算，無(wú)鈣焙燒方案需總投資約6230萬(wàn)元，方案實(shí)施后可實(shí)現(xiàn)年均銷(xiāo)售收入7644萬(wàn)元，具體的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表表6-10無(wú)鈣焙燒方案經(jīng)濟(jì)指標(biāo)名稱(chēng)指標(biāo)備注建設(shè)投資(萬(wàn)元)產(chǎn)品銷(xiāo)售收入(萬(wàn)元/年)平均值投資利稅率(%)平均值貸款償還期(年)含建設(shè)期投資回收期(年)由表6-10可知，投產(chǎn)5年內(nèi)就可回收全部投資。綜上所述，本項(xiàng)目有著較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有經(jīng)濟(jì)可行性。1.1.6要進(jìn)一步研究解決的問(wèn)題無(wú)鈣焙燒清潔生產(chǎn)鉻鹽的工藝方法工藝技術(shù)合理、資源有效利用率高、社會(huì)環(huán)境效益顯著,是當(dāng)前中國(guó)鉻鹽企業(yè)進(jìn)行技術(shù)革新、實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的技術(shù)首選，也是我國(guó)鉻鹽行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)。但要切實(shí)實(shí)施無(wú)鈣焙燒工藝，還需進(jìn)一步結(jié)圈幾率越大。其原因除了熱工狀態(tài)及操作因素外，與爐料均勻度和偏析有重大關(guān)系。因此，造粒工序還有待于進(jìn)一步無(wú)鈣焙燒生料各成分的相對(duì)密度相差較大，鉻鐵礦為4.7,返渣的平均相對(duì)密度越4(占返渣量一半的鎂鐵礦是4.5),純堿僅2.55。另外，各成分粒度也不一，鉻鐵礦和返渣均經(jīng)磨細(xì)，純堿粒度較大，有時(shí)還受潮結(jié)塊，必須使用高效混料機(jī)才能得到高均勻度的生料。生料在回轉(zhuǎn)窯尾部的主要運(yùn)動(dòng)形式是滑動(dòng)和翻滾，起到重選分離作用，但此過(guò)程中翻滾揚(yáng)起的微細(xì)礦粉易被窯氣流帶入降塵室，易造成偏析現(xiàn)為了避免結(jié)圈和偏析，可采用高效混料機(jī)械和大型回轉(zhuǎn)窯，也可采用造粒焙燒。造粒不僅可以防止偏析，而且造粒液形成的毛細(xì)管可容納較多的熔液，可減少溢至顆粒表面的熔液量，故粒量不易結(jié)圈，且可提高鉻的氧化率。據(jù)報(bào)道，德國(guó)曾將未經(jīng)干燥的230份濕渣(含水22%,Cr?O?約8%)同已經(jīng)混勻的100份鉻礦和70份純堿混合物直接在帶高速回轉(zhuǎn)攪拌器的水平混料機(jī)中造粒，得到粒徑0.1～3mm占70%的粒料，干燥后送入回轉(zhuǎn)窯于1030～1080℃焙燒3h,窯壁完全不結(jié)疤，且礦氧化率達(dá)90%。1.1.1.2無(wú)鈣焙渣的綜合利用鉻渣是鉻鹽行業(yè)最大污染源，也是鉻鹽環(huán)保最大的難題，只有解決鉻渣問(wèn)題才可能說(shuō)解決鉻鹽環(huán)保問(wèn)題，“渣害”問(wèn)題關(guān)系企業(yè)的生死存亡。目前較好的技術(shù)是運(yùn)用無(wú)鈣焙燒新工藝從源頭減少鉻渣生成。無(wú)鈣焙燒工藝通過(guò)旋流分級(jí)將一部分粗渣返回焙燒系統(tǒng)循環(huán)利用，所排渣只是旋流分級(jí)后已，采用無(wú)鈣焙燒技術(shù)后同樣面臨鉻渣的處理，因此無(wú)鈣焙渣的綜合利用也有待進(jìn)一步的研究。無(wú)鈣焙燒浸取渣的物相組成及其性質(zhì)見(jiàn)表6-11。表6-11無(wú)鈣浸取渣的物相組成物相分子式熔點(diǎn)相對(duì)密度磁性酸溶性鉻鐵礦弱不溶鎂鐵礦強(qiáng)稍溶方鎂石無(wú)溶鋁硅酸鎂鈉無(wú)溶無(wú)定形物含e軟化無(wú)溶浸取渣經(jīng)過(guò)旋流分級(jí)，分為粗渣和細(xì)渣，質(zhì)量比大體控制在70:30或3:1?，F(xiàn)將美國(guó)西方化學(xué)公司的無(wú)鈣焙燒鉻渣進(jìn)行分析，其組成見(jiàn)表6-12。表6-12無(wú)鈣焙燒鉻渣組成/(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))成分美國(guó)西方化學(xué)公司鉻礦粗渣細(xì)渣(處理細(xì)渣(解毒V?O?TiO?灼減根據(jù)無(wú)鈣鉻渣的物相組成及其特性，目前對(duì)無(wú)鈣焙渣的綜合利用主要有將鉻渣做“燒結(jié)鎂砂”的原料、用于高爐煉鐵的造渣劑和冶煉金屬鎂的原料等。如何徹底解決鉻渣的污染問(wèn)題，使鉻渣變廢為寶，實(shí)現(xiàn)鉻渣的零排放，是下一步需1.2方案“堆存鉻渣干法解毒——摻料制水泥”1.2.1鉻渣解毒及綜合利用是鉻鹽行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提條件鉻鹽是國(guó)民經(jīng)濟(jì)不可缺少的重要原料，應(yīng)用范圍覆蓋全國(guó)10%的商品生產(chǎn)，目前國(guó)內(nèi)鉻鹽年產(chǎn)量達(dá)30多萬(wàn)噸，市場(chǎng)需求呈快速上升趨勢(shì)。但鉻鹽生產(chǎn)的污染問(wèn)題尤其是多年存積的鉻渣污染，已成為最嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一，嚴(yán)重阻礙鉻鹽生產(chǎn)中產(chǎn)生量最大的固體廢渣，即鉻酸鈉浸取廢則使渣中的水溶性六價(jià)鉻隨雨水或是地表水滲入地下，會(huì)造成水源和土壤的污染，繼而危害農(nóng)田，損害人、畜和其他生目前全國(guó)各地積存的400多萬(wàn)噸鉻渣，已成為化工行業(yè)的難題。為減少鉻渣對(duì)環(huán)境的污染，我國(guó)對(duì)鉻渣的處理利用雖已做了大量工作，但是還存在不少問(wèn)題，鉻鹽行業(yè)的污染狀況尚未得到根本解決。近年來(lái)，有些鉻鹽廠嚴(yán)重污染環(huán)境的情況經(jīng)新聞媒體爆光后，引起了全國(guó)人大和國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家環(huán)?？偩终诓扇【唧w措施落實(shí)鉻渣污染治理工作，以期在2008年年底前，完成所有鉻化合物企業(yè)歷年堆存鉻渣的無(wú)害化處理，徹底清除原有鉻渣的污染源，在2010年年底前實(shí)現(xiàn)鉻化合物的清潔生產(chǎn)，在2012年基本完成鉻渣污染場(chǎng)地的治理和恢復(fù)工作，為人民的鉻渣的無(wú)害化處理和資源化利用，為鉻鹽企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件，鉻渣的解毒以及綜合利用已經(jīng)成為鉻鹽行業(yè)可持1.國(guó)家發(fā)改委和環(huán)?？偩忠园l(fā)改環(huán)資[2005]2113號(hào)文下達(dá)了“國(guó)家發(fā)展改革委國(guó)家環(huán)?？偩株P(guān)于印發(fā)鉻渣污染綜合年底以前，所有堆存鉻渣實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處置，消除鉻渣對(duì)環(huán)境的威脅。因此對(duì)鉻渣進(jìn)行解毒和綜合利用是振華公司發(fā)展的2.近些年來(lái)，化工有限公司一直致力于鉻渣的處理和綜合利用，已采用鉻渣用作水泥礦化劑和代替白云石用于煉鐵兩種途徑消化新渣，但由于歷史原因，振華公司現(xiàn)有歷年堆存的鉻渣14萬(wàn)余噸亟待治理，如此巨量的含鉻危險(xiǎn)廢物，是黃石地區(qū)的重大環(huán)保隱患，如果不迅速加以處置，會(huì)造成而鉻渣除含鉻外，還含有Ca0、MgO、Fe?O?等有用成分，對(duì)其3.化工有限公司地處長(zhǎng)江邊，屬環(huán)境敏感地區(qū)，盡快消除鉻渣污染也是保護(hù)長(zhǎng)江水系水質(zhì)和群眾健康的迫切需4.對(duì)鉻渣進(jìn)行去毒處理和資源綜合利用，既可徹底消除原有鉻渣對(duì)環(huán)境和人身安全的威脅，又能實(shí)現(xiàn)廢物的有效利用，為提高我國(guó)鉻鹽工業(yè)環(huán)保水平起到促進(jìn)作用，對(duì)改善黃石市的環(huán)境質(zhì)量具有重要的作用，同時(shí)也符合“減量化、再利用、資源化”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則，是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必要綜上可得，鉻渣解毒治理和綜合利用使堆存鉻渣得到有效治理，徹底消除鉻渣對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響，對(duì)于提高人民生活環(huán)境的質(zhì)量有著積極意義，最大限度地利用鉻渣中有屬于環(huán)保、資源綜合利用項(xiàng)目，具有良好的環(huán)境效益與社會(huì)效益，符合國(guó)家當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策，是化工有限公司可持續(xù)健康1.2.3鉻渣解毒及綜合利用工藝技術(shù)方案的比較和選擇1.2.3.1振華公司在鉻渣解毒及綜合利用技術(shù)方面的探索國(guó)外對(duì)鉻渣治理的總趨勢(shì)是將Cr(VI)解毒處理后堆存或填埋。我國(guó)自20世紀(jì)60年代開(kāi)始，先后就鉻渣制磚、生產(chǎn)鈣鎂磷肥、干(濕)法還原解毒、作玻璃著色劑、還原鉻渣制彩色水泥以及利用鉻渣制礦渣棉制品及鑄石制品等方法進(jìn)行了試驗(yàn)研究，取得了不同程度的進(jìn)展。鑒于不斷增加的鉻渣及其嚴(yán)重危害，其無(wú)害化處理和綜合利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)已從20世紀(jì)90年代起，振華公司就不斷探索鉻渣的治理及綜合利用途徑，先后進(jìn)行了鉻渣濕法解毒和干法解毒的試驗(yàn)，以及對(duì)鉻渣在焙燒煉鐵中的應(yīng)用和鉻渣用作水泥生產(chǎn)礦化劑及玻璃著色劑進(jìn)行了技術(shù)探索，并取得一定成果。獨(dú)家完成了鉻渣代替部分白云石用于燒結(jié)煉鐵技術(shù)的小試及實(shí)用推廣工作，并獲國(guó)家環(huán)保局頒發(fā)《1992年度國(guó)家環(huán)境保護(hù)最佳實(shí)用技術(shù)推廣計(jì)劃項(xiàng)目》;率先完成鉻渣用作水泥礦化劑技術(shù)的小試及實(shí)用推廣工作，并完成專(zhuān)家評(píng)估驗(yàn)收和風(fēng)險(xiǎn)目前治理鉻渣的方法基本分三類(lèi)：高溫還原法(干法)、還原法(濕法)和固化法，三者比較見(jiàn)表6-13。表6-13鉻渣無(wú)害化處理方法比較方法原理應(yīng)用實(shí)踐特點(diǎn)將粒度小于4mm的鉻渣與煤粒按100:15的比例進(jìn)行混合，在高溫下進(jìn)行還原焙燒，使Cr*還原成不溶性的Cr?O?燒制玻璃著色劑、鈣鎂磷肥助熔劑、煉鐵輔料、鑄石和水泥等?？傻玫接袃r(jià)值的產(chǎn)品；但處理成本較高，底。將粒度小于120目的鉻渣酸解或堿解后，向混合溶液加入Na?S、FeSO?等還原劑，將Cr*還原成Cr3或與呈還原性的造紙廢液、味精廢水等聯(lián)合應(yīng)用，可以達(dá)到以處理后Cr?≤2×10°,但處理費(fèi)用高，解毒Cr(OH)?廢治廢的目的。差，六價(jià)鉻回顯，不宜處理大宗鉻渣。固化法將鉻渣粉碎后加入一定量的FeSO?、無(wú)機(jī)酸和水泥，加水?dāng)嚢?、凝固，使鉻渣被封閉在水泥里，不易再次溶出以水泥固化為主，也有少量瀝青、石灰、粉煤灰和化學(xué)藥劑的固化應(yīng)用該法須加入相劑，經(jīng)濟(jì)效益差。在鉻渣的還原解毒處理中，干法和濕法最為常用，它們的基本原理都是將毒性大的Cr(VI)還原為毒性甚小的Cr(Ⅲ),具體工藝見(jiàn)表6-14。表6-14鉻渣的還原解毒工藝解毒工藝分類(lèi)還原劑方法簡(jiǎn)介濕法酸性溶液還原亞硫酸鈉、硫酸亞鐵等CrO?2+3Fe2++8H+→Cr3++3堿性溶液還原鈉、硫氫化鈉等直接在堿性鉻渣中加入硫化鈉、硫氫化鈉等進(jìn)行六價(jià)鉻的還原反應(yīng)，形成Cr(OH)?沉淀后，過(guò)濾回收鉻污泥。硫化鈉解毒機(jī)理：純堿溶液還原鈉、硫化鈉用碳酸鈉溶液處理濕磨后的鉻渣，使其中酸溶性鉻酸鈣與鉻鋁酸鈣轉(zhuǎn)化為水溶性鉻酸鈉而被浸出，回收鉻酸鈉產(chǎn)品。余渣再用硫化鈉溶液處理，使剩余的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，加絡(luò)合還原木質(zhì)素磺酸鹽及硫酸亞鐵用造紙廢液中的木質(zhì)素磺酸鹽及硫酸亞鐵作還原劑，使鉻渣中的六價(jià)鉻起還原及絡(luò)合反應(yīng)，生成鐵絡(luò)木質(zhì)磺酸鹽，解毒后六價(jià)鉻含量低于1.8mg/kg。該法不但減少了鉻渣對(duì)環(huán)境的水蒸汽轉(zhuǎn)化廢水中具有還原性的有機(jī)物用制糖或味精廢水作還原劑，與鉻渣混合調(diào)成漿狀，放入受壓密封的電加熱容器內(nèi)，通過(guò)電加熱，使容器內(nèi)漿料產(chǎn)生300℃以上過(guò)熱蒸干法原原碳還無(wú)煙煤粉等將鉻渣和碳粉、無(wú)煙煤粉等按一定比例(約100:15)混合在還原氣氛中加熱至800℃左右，持續(xù)一段時(shí)間直至將六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的三價(jià)鉻。燒結(jié)礦硅質(zhì)助熔劑補(bǔ)助性還原劑將鐵精礦和鉻渣混合作原料生成燒結(jié)礦，在燒結(jié)過(guò)程中對(duì)鉻渣進(jìn)行解毒。這種方法生產(chǎn)10t燒結(jié)礦要加入80%的鐵精礦，而且處理廢渣量少，所以成本較高，不能從根本上解決鉻渣密封焙燒稻殼或其它有機(jī)物將鉻渣與適量煤炭或鋸末、稻殼混合，在540～600℃下焙燒，以過(guò)程產(chǎn)生的CO和H?為還原劑，并在密封條件下水淬，投加過(guò)量的硫酸亞鐵與硫酸混合，以鞏固還原效果，解毒渣中的六價(jià)鉻降至極低，可堆存或利用。振華公司在多年對(duì)鉻渣治理技術(shù)的探討過(guò)程中曾用硫化堿溶液進(jìn)行過(guò)濕法處理鉻渣，還原六價(jià)鉻，并用硫酸亞鐵脫除硫離子，而達(dá)到解毒的目的。經(jīng)多次試驗(yàn)，雖取得一定效果，但解毒成本較高，解毒效果不穩(wěn)定等原因，沒(méi)有進(jìn)一步推廣應(yīng)用。1995年振華公司曾用直徑1.8米旋窯進(jìn)行了鉻渣干法處理中試，解毒效果明顯，解毒渣有一定強(qiáng)度，可作綜合上述解毒方法及解毒工藝可得，鉻渣干法解毒更具優(yōu)勢(shì)：鉻渣經(jīng)過(guò)干法解毒后可實(shí)現(xiàn)集中化、規(guī)?；幚?，布點(diǎn)少，解毒渣在運(yùn)輸裝卸、儲(chǔ)存及在水泥生產(chǎn)過(guò)程中均不致2.鉻渣資源化利用目前，含鉻廢渣的干法解毒處理利用具有工業(yè)化前景的有：鉻渣轉(zhuǎn)窯干法解毒作水泥混合材、鉻渣代替石灰石做煉鐵輔料、鉻渣代替螢石作礦化劑。其比較見(jiàn)下表6-15。表6-15含鉻廢渣干法解毒處理工藝比較處理工藝鉻渣轉(zhuǎn)窯集中化、規(guī)?；幚?，布點(diǎn)少，解毒渣在運(yùn)輸/裝卸、儲(chǔ)存及在水泥生產(chǎn)過(guò)程中均不致造成二次污染，更易為用戶(hù)接受，市場(chǎng)容量大，但投資較合材大，處理費(fèi)用較高。鉻渣分散在各水泥廠處理，需在水泥廠分別建鉻渣封閉式堆棚、配料裝置及除塵收塵系統(tǒng)，鉻渣在裝卸、儲(chǔ)存及在水泥生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)造成二化劑處理費(fèi)用相對(duì)較低。鉻渣分散在各鋼廠處理，需在鋼廠分別建鉻渣封閉式堆棚、配料裝置及除塵收塵系統(tǒng)，鉻渣在裝煉鐵輔料卸、儲(chǔ)存及在煉鐵生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)造成二次污染，處理量少，且用戶(hù)多，不便于管理，受到用戶(hù)的限制，投資相對(duì)較小，處理費(fèi)用相對(duì)較對(duì)比分析上述三種工藝，綜合考慮技術(shù)成熟性、每年所需處理鉻渣量及用戶(hù)接受容量，鉻渣干法解毒作水泥混合料(1)本項(xiàng)目采用國(guó)內(nèi)已通過(guò)部級(jí)鑒定的成熟工藝，且該(2)國(guó)內(nèi)應(yīng)用干法解毒鉻渣作水泥混合料有實(shí)例：1977年，濟(jì)南裕興化工廠和青海鉻鹽廠先后研究和開(kāi)發(fā)了使用回轉(zhuǎn)窯鉻渣解毒工藝，解毒渣水溶Cr(VI)<8mg/kg,符合條件易控，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。裕興廠用30000噸/年處理能力的回轉(zhuǎn)窯累計(jì)解毒鉻渣21.7萬(wàn)噸，解毒渣絕大部分用水泥混合解毒渣在運(yùn)輸/裝卸、儲(chǔ)存及在水泥生產(chǎn)過(guò)程中均不致造成二次污染，又可代替高爐水淬渣，應(yīng)用面較廣，更易為用戶(hù)(4)1995年后振華公司研究和開(kāi)發(fā)了使用回轉(zhuǎn)窯鉻渣干法解毒工藝，并用01.8米的轉(zhuǎn)窯進(jìn)行了鉻渣干法解毒——摻料制水泥技術(shù)的工業(yè)化試驗(yàn)，在水泥企業(yè)得到成功應(yīng)用；(5)振華公司有得天獨(dú)厚的區(qū)域和資源優(yōu)勢(shì)，在公司周邊50公里范圍內(nèi)，擁有眾多大型水泥生產(chǎn)企業(yè)，合作關(guān)系主要用戶(hù)見(jiàn)下表6-16。表6-16周邊水泥廠及可利用解毒鉻渣量序號(hào)可摻用解毒鉻渣量1黃石秀山集團(tuán)一水泥公司10萬(wàn)噸1.2萬(wàn)噸/年2黃石雄駿水泥有限公司20萬(wàn)噸2萬(wàn)噸/年3黃石市鹿翔水泥有限公司20萬(wàn)噸3.6萬(wàn)噸/年4黃石秀興水泥有限公司20萬(wàn)噸1.2萬(wàn)噸/年以上幾家用戶(hù)與化工有限公司有著多年的合作關(guān)系，完3.生產(chǎn)規(guī)模振華公司歷史堆存鉻渣量為14萬(wàn)噸，根據(jù)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，國(guó)家發(fā)改委會(huì)同國(guó)家環(huán)保總局著手制訂關(guān)于鉻渣污染防治方案，現(xiàn)有的鉻鹽生產(chǎn)企業(yè)，2010年年底前，完成所有鉻化合物企業(yè)歷年堆存鉻渣的無(wú)害化處理，徹底清除原有鉻渣的污染源。考慮周邊水泥生產(chǎn)企業(yè)市場(chǎng)容量，并結(jié)合振華公司現(xiàn)有空余場(chǎng)地、配套設(shè)施和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，以5萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)綜上分析，采用鉻渣干法解毒——摻料制水泥對(duì)化工有限公司14萬(wàn)噸堆存鉻渣進(jìn)行無(wú)害化、資源化處理的可行性1.2.4.1振華化工堆存鉻渣成分與水泥熟料組成鉻渣干法解毒制水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)已非常成熟，現(xiàn)將振華公司鉻渣與硅酸鹽水泥熟料成分進(jìn)行比較，見(jiàn)表6-17。表6-17鉻渣與硅酸鹽水泥熟料的主要成份比較(%)分Al?O3Cr?O3水溶性Cr?+鉻渣31~17~熟料62~20~2.5~由表6-17可見(jiàn)，鉻渣中含有水泥熟料中的四種主要成分CaO,SiO?,Al?O?,Fe?O?等，這些物質(zhì)在水泥熟料中形成四種膠凝活性物質(zhì)：硅酸二鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁的60%,并主要以硅酸二鈣和鐵鋁酸鈣形式存在，其量約為鉻渣質(zhì)量的60%(干基)。如果沒(méi)有六價(jià)鉻和方鎂石(游離氧化鎂)的影響，鉻渣可以直接作低標(biāo)號(hào)水泥使用。因此只要能消除六價(jià)鉻和方鎂石的影響，鉻渣便可以用于水泥生產(chǎn)。1.2.4.2鉻渣干法解毒原理及工藝1.鉻渣干法解毒機(jī)理鉻渣的化學(xué)組成較復(fù)雜，主要礦相為硅酸二鈣(4CaO·Al?O?·Fe?O?)、鐵酸二鈣(2Ca0·Fe?O?)、水合鋁酸(4Ca0·Al?0?·CrO?·12H?O)、堿式鉻酸鐵[Fe(OH)CrO?]、亞鉻酸鈣(CaCr?O?)、鉻尖晶石(MgO·Cr?O?)、碳酸鈣(CaCO?)、(Na?CrO?·4H?O)及未反應(yīng)的鉻鐵礦(FeO·Cr?O?)等。依浸取率的高低鉻渣中六價(jià)鉻含量在0.5%～1.5%,主要為鉻酸鈉、鉻酸鈣、鉻鋁酸鈣、堿式鉻酸鐵、雜質(zhì)相及其水化產(chǎn)物鉻渣干法解毒是利用鉻渣與煤炭按一定比例混合煅燒，通過(guò)控制溫度和其他條件，使炭生成一氧化碳，利用高溫下一氧化碳的強(qiáng)還原性還原渣中的六價(jià)鉻化合物，生成穩(wěn)定無(wú)毒的三氧化二鉻，可較徹底解毒鉻渣，且長(zhǎng)期堆放后無(wú)明顯2Na?CrO?+3C0====Cr?O?+2Na?0+3CO?12.工藝流程方框圖鉻渣干法解毒工藝流程見(jiàn)圖6-4。鉻渣鉻渣破碎還原焙燒水淬破碎球磨煤煤圖6-4鉻渣干法解毒工藝流程方框圖3.工藝流程簡(jiǎn)述鉻渣與還原用煤按比例混合后，進(jìn)入破碎機(jī)，破碎后進(jìn)入鉻渣倉(cāng)，由下料皮帶機(jī)送入回轉(zhuǎn)窯煅燒。破碎系統(tǒng)的除塵裝置采用布袋收塵器。燃燒用煤先經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎后進(jìn)入球磨機(jī)，磨細(xì)至180目的煤粉進(jìn)入煤粉倉(cāng)，由鼓風(fēng)機(jī)噴入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒，提供反應(yīng)所需熱量，窯內(nèi)尾氣經(jīng)沉降室、旋風(fēng)除塵、高壓靜電除塵后排空。進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的鉻渣和煤炭與高溫氣流逆流，經(jīng)干燥、預(yù)熱進(jìn)入高溫段時(shí)被加熱至900℃左右，六價(jià)鉻大部分被還原為三價(jià)鉻，繼續(xù)保持還原氣氛，經(jīng)窯頭下料口落入冷卻螺旋，冷卻后的還原渣送入解毒渣場(chǎng)。4.工藝控制指標(biāo)鉻渣細(xì)度：≤10mm;還原煤細(xì)度：≤10mm;鉻渣與還原煤配比：100:10份；煤粉細(xì)度：180目篩余10%～12%;窯頭溫度：750～850℃窯尾溫度：350～450℃;窯尾負(fù)壓：60～80Pa;冷卻方式：用水或FeSO?溶液急冷至500℃以下，以改還原渣含Cr(VI)量：≤8×10?準(zhǔn)——浸出毒性鑒別》中規(guī)定浸出液中≤1.5mg/L,相當(dāng)于原渣中Cr(VI)含量15×10?,因此可按此作為控制指標(biāo)。實(shí) (1～2)×10?,即按GB5085.3-1996分析約相當(dāng)于0.1～0.21.2.4.3鉻渣干法解毒——摻料制水泥的可行性分析(1)市售水泥是由水泥熟料、混合料和石膏三者一起混磨而成，常用的水泥混合料為高爐水淬渣或火山灰，為無(wú)定形物，能同水泥熟料水化析出的氫氧化鈣生成有膠凝活性的水合物，從而增強(qiáng)水泥的作用。鉻渣由于含有硅酸二鈣和鐵鋁酸鈣兩種膠凝活性物，經(jīng)干法還原解毒后，水溶六價(jià)鉻已降至符合排放標(biāo)準(zhǔn)的5×10*以下，與水泥熟料、石膏等共同粉磨制成水泥，擴(kuò)大了水泥生產(chǎn)原料的來(lái)源，也降低了水泥生產(chǎn)成本。只要游離氧化鎂不超過(guò)水泥容許值5%,不會(huì)降低(2)干法解毒后的鉻渣同水泥熟料、石膏混磨時(shí)的溫度約100℃,鉻渣中的三價(jià)鉻不會(huì)氧化為六價(jià)鉻，鉻渣殘余的六價(jià)鉻被水泥熟料、石膏稀釋?zhuān)墒顾喈a(chǎn)品含水溶六價(jià)鉻進(jìn)一步降至2×10?以下，符合歐洲各國(guó)對(duì)水泥中水溶六價(jià)鉻的要求，可以避免出現(xiàn)安全衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。(3)水泥水化凝固后對(duì)六價(jià)鉻有固定作用，水泥加水?dāng)嚢韬笤陴B(yǎng)護(hù)過(guò)程中，硅酸鈣等發(fā)生水化，形成多種能包裹鉻酸鹽的水化凝膠。凝固成的水泥石內(nèi)部形成互不通的凝膠孔，常壓下不透水，使水泥石內(nèi)部包裹的微量六價(jià)鉻不能向外擴(kuò)散，從而將六價(jià)鉻封固在水泥石內(nèi)部。(4)鉻渣是一種膠凝材料，細(xì)磨的還原渣28天抗壓強(qiáng)度可達(dá)9.21MPa(94kg/cm2),用還原鉻渣代替部分石灰膏或水泥配制成的砂漿，具有良好的和易性和保水性。(5)利用鉻渣配制水泥生料，不僅可節(jié)省水泥原料，且對(duì)生料易燒性、熟料易磨性、水泥強(qiáng)度、水泥凝結(jié)時(shí)間等均(6)由于鉻渣解毒在鉻鹽廠內(nèi)進(jìn)行，解毒鉻渣作水泥混合料具有在運(yùn)輸、裝卸、儲(chǔ)存及在水泥生產(chǎn)過(guò)程中均不造成(7)國(guó)外水泥原料，如泥灰?guī)r或石灰石、黏土、鐵礦等常含有微量鉻，北歐和西歐的原料含鉻更多，有些國(guó)家的水泥回轉(zhuǎn)窯使用含鉻耐火磚，在回轉(zhuǎn)窯的高溫及出口處氧分高及料爐高堿度條件下，使鉻氧化，致水泥熟料含有水溶性六價(jià)鉻。常見(jiàn)含量為10×10*以下多者約(10～30)×10。過(guò)去由于不了解，曾一度造成接觸這種水泥的工人患上職業(yè)病——水泥濕疹。20世紀(jì)70年代后，各國(guó)對(duì)水泥濕疹的發(fā)病原因及防治進(jìn)行了研究，得出結(jié)論：若能將水泥的六價(jià)鉻降至2×10?以下，便能不再引發(fā)水泥濕疹；丹麥、德國(guó)等國(guó)家為此頒布了水泥中水溶性六價(jià)鉻的的控制標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法；許多科研生產(chǎn)單位發(fā)明了水泥生產(chǎn)減少水溶六價(jià)鉻的Directive2003/53/EC導(dǎo)則不僅對(duì)水泥中水溶性六價(jià)鉻的含量重申了上述控制標(biāo)準(zhǔn)，而且對(duì)生產(chǎn)、貯運(yùn)、銷(xiāo)售、應(yīng)用等環(huán)節(jié)提供了規(guī)范性要求，以確保全過(guò)程的安全性。這些成果(8)20余年鉻渣治理的實(shí)踐及國(guó)外防治水泥中六價(jià)鉻經(jīng)驗(yàn)的借鑒，為鉻渣用于水泥在配方、生產(chǎn)操作、監(jiān)測(cè)和消除殘余六價(jià)鉻、防止二次污染等方面提供了成熟可靠的技術(shù)。綜上可得，鉻渣干法解毒——摻料制水泥可使振華公司的歷史堆存鉻渣得到有效治理，消除鉻渣對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響，且最大限度地利用鉻渣中有效物質(zhì)，同時(shí)避免二次污鉻渣干法解毒——摻料制水泥方案從根本上解決化工有限公司堆存鉻渣污染問(wèn)題，對(duì)于提高人民生活環(huán)境質(zhì)量和改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有著積極意義，同時(shí)將一個(gè)企業(yè)的廢物變?yōu)榱硪粋€(gè)企業(yè)的資源，屬于環(huán)保、資源綜合利用項(xiàng)目，符合國(guó)家當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策，具有良好的環(huán)境效益與社會(huì)效益。1.2.5.1污染物產(chǎn)生與治理、回用情況對(duì)振華公司實(shí)施鉻渣干法解毒方案后，污染物產(chǎn)生情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，以1t堆存鉻渣產(chǎn)生1t解毒渣計(jì)，廢物產(chǎn)生指標(biāo)(1)廢水單位產(chǎn)品廢水排放量：0.072m3/t單位產(chǎn)品六價(jià)鉻排放量：0(2)廢氣單位產(chǎn)品煙塵排放量：0.078kg/t單位產(chǎn)品工業(yè)粉塵排放量：0.036kg/t(3)固體廢物鉻渣干法解毒工藝以煤作為還原劑，在焙燒過(guò)程中煤最焙燒后變?yōu)镹a?0和Ca0,無(wú)生產(chǎn)性固體廢物產(chǎn)生。2.廢物回收利用情況(1)廢水包括生活污水和地坪沖洗水。地坪沖洗水通過(guò)化工污水排水管引到全廠污水處理站，采用FeSO?——石灰乳處理工藝，六價(jià)鉻全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鉻，處理合格后，再循生活污水采用埋地式微動(dòng)力生活污水凈化裝置進(jìn)行處理，經(jīng)污水泵站污水泵抽入長(zhǎng)江，可以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。(2)干法解毒回轉(zhuǎn)窯尾氣經(jīng)三級(jí)除塵器收集下來(lái)的粉塵及鉻渣、煤粉碎除塵收集的除塵灰通過(guò)小翻斗車(chē)回收至室內(nèi)料場(chǎng)與煤混合再焙燒解毒，故固體廢物可實(shí)現(xiàn)零排放。1.2.5.2鉻渣干法解毒——摻料制水泥的環(huán)境效益鉻渣干法解毒——摻料制水泥具有較好的環(huán)境效益，具案，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，可實(shí)現(xiàn)國(guó)家環(huán)保法律、法規(guī)和政策管理目標(biāo)要求，即“2010年底前，完成全部堆存鉻渣無(wú)害化(2)鉻渣干法解毒——摻料制水泥可清除鉻渣污染。鉻鹽生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，其最主要的污染物為有鈣焙燒為水溶性六價(jià)鉻。六價(jià)鉻有強(qiáng)氧化性，其毒性在于對(duì)活細(xì)胞的氧化作用。鉻渣極易對(duì)周?chē)耐寥?、水體和生態(tài)環(huán)境造成污染，被國(guó)家環(huán)?？偩值葒?guó)家行政主管部門(mén)列為國(guó)家危險(xiǎn)廢鉻鹽生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量鉻渣不加處理長(zhǎng)期堆放，使鉻渣中的水溶性六價(jià)鉻隨雨水或是地表水滲入地下，造成水源和污染生態(tài)環(huán)境。對(duì)鉻渣進(jìn)行干法解毒作水泥混合料，可徹底(3)改善黃石市的環(huán)境質(zhì)量。由于歷史原因，化工有限公司歷年堆存的鉻渣有14萬(wàn)余噸，如此巨量的含鉻危險(xiǎn)廢物，是黃石地區(qū)的重大環(huán)保隱患，如果不迅速加以處置，會(huì)造成土地侵占，有限資源自由流失，污染生態(tài)環(huán)境和人體健康。鉻渣干法解毒——摻料制水泥可使堆存鉻渣得到有效治理，這將徹底消除原有鉻渣對(duì)環(huán)境和人身安全的威脅和對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)廢物的有效利用。為提高我國(guó)鉻鹽工業(yè)環(huán)保水平起到促進(jìn)作用，對(duì)改善黃石市的環(huán)境質(zhì)量具有(4)保護(hù)長(zhǎng)江的水系水質(zhì)?；び邢薰镜靥庨L(zhǎng)江邊，屬環(huán)境敏感地區(qū)，盡快消除鉻渣污染也是保護(hù)長(zhǎng)江水系水質(zhì)(5)避免二次污染。通過(guò)對(duì)鉻渣的干法解毒及摻料制水泥，使振華公司的堆存鉻渣得到有效治理，徹底消除鉻渣對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響，最大限度地利用鉻渣中有效物質(zhì)，同時(shí)工程對(duì)各生產(chǎn)工藝段產(chǎn)生的粉塵、廢水和噪聲采取相應(yīng)的綜上可得，“鉻渣干法解毒——摻料制水泥”方案有利本方案是根據(jù)國(guó)家發(fā)改委環(huán)資[2004]73號(hào)“為了更好地貫徹落實(shí)國(guó)家對(duì)資源綜合利用的優(yōu)惠政策，促進(jìn)合理利用和節(jié)約資源，提高資源利用率，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可使其現(xiàn)有堆放的14萬(wàn)噸鉻渣通過(guò)解毒后用于水泥混合料。鉻渣干法解毒及綜合利用的經(jīng)濟(jì)可行性，必須從兩個(gè)方1.2.1.1方案投資及運(yùn)行費(fèi)用本方案總投資為6700萬(wàn)元，其中3200萬(wàn)元用于鉻渣處理設(shè)施建設(shè)，3500萬(wàn)元為1堆存鉻渣處理費(fèi)用。14萬(wàn)噸鉻渣干法解毒治理期為4年，其中建設(shè)期一年，運(yùn)行期三年，運(yùn)轉(zhuǎn)率分別為80%、100%、100%。從企業(yè)角度看，鉻渣干法解毒摻料制水泥屬于非盈利方案，每噸鉻渣的平均處理費(fèi)用為251元。但對(duì)鉻渣的干法解毒是必須實(shí)施的環(huán)保措施，其主要意義在于鉻渣解毒的環(huán)境效益和社會(huì)效益及有毒有害鉻渣治理效益包括鉻渣干法解毒摻料制水泥所獲得的利潤(rùn)和減少的環(huán)境損失之和。環(huán)境損失即是指鉻渣無(wú)控堆存所造成的污染損失及資源損失(固體廢棄物本身是一種二次資源，由于沒(méi)有得到使用而造成了資源浪費(fèi)),污染損失包括土地?fù)p失、水體損失和空氣損失三個(gè)方面。鉻渣治理效益測(cè)算見(jiàn)圖6-5。鉻鉻渣治理效益土地?fù)p失常數(shù)為50元/噸(征地費(fèi)+排污費(fèi)+土地更新費(fèi)+農(nóng)業(yè)損失費(fèi))環(huán)境損失減少270元/噸治理利潤(rùn)污染損失污染損失(排污費(fèi)+空氣損失費(fèi))水體損失地表水損失常數(shù)為60元/噸(包括36元/噸排污費(fèi))地下水損失常數(shù)為90元/噸(按50%計(jì)算)資源損失鉻渣是二次資源，不利用者將損失20元/噸資源損失綜合利用利潤(rùn)摻料制水泥利潤(rùn)150元/噸圖6-5鉻渣治理效益圖由圖6-5可以看出，振華公司進(jìn)行鉻渣治理可減少環(huán)境污染損失250元/噸，與治理費(fèi)用持平，在經(jīng)濟(jì)上是可行的。2.鉻渣治理的長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益(1)此方案的實(shí)施為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。近年來(lái)，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家環(huán)?？偩终诓扇【唧w措施落實(shí)鉻渣污染治理工作。長(zhǎng)沙鉻鹽廠因污染問(wèn)題被環(huán)保停業(yè)，在全國(guó)震動(dòng)很大，有著深刻的教育意義，企業(yè)如不徹底治理鉻渣污染，企業(yè)就不能生存下去。是當(dāng)?shù)氐幕ぶе云髽I(yè)。鉻渣治理工程可促進(jìn)化工有限責(zé)任公司自身可持續(xù)健康發(fā)展，給企業(yè)帶來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益。(2)促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本方案對(duì)堆存鉻渣經(jīng)過(guò)解毒處理，作水泥混合料，達(dá)到既消除六價(jià)鉻的危害，又作為新材料資源得以充分利用。因此，本項(xiàng)目符合“減量化、再利通過(guò)上述分析，鉻渣干法解毒——摻料制水泥技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，環(huán)境效益顯著,消除了該公司堆存鉻渣對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響，改善了生態(tài)環(huán)境，使有毒鉻渣廢物得到充分的再循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)廢物的無(wú)害化、資源化利用，有利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，有利于拉動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。從振華公司長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)考慮，鉻渣干法解毒——摻料制(1)鉻渣干法解毒——摻料制水泥方案工藝技術(shù)合理，環(huán)境效益和社會(huì)效益顯著,但振華公司要切實(shí)做到14萬(wàn)噸鉻渣的無(wú)害化和資源化利用，徹底消除鉻渣對(duì)生態(tài)環(huán)境和人民生活環(huán)境的影響，必須要與水泥生產(chǎn)廠家簽署有效和具有法律效力的合同，綜合利用鉻渣的水泥廠應(yīng)按照《危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許可證管理辦法》的相關(guān)規(guī)定，填報(bào)《危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)許(2)解毒還原鉻渣作水泥混合料存在兩個(gè)技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)①根據(jù)鉻渣中氧化鎂的含量調(diào)整水泥混料時(shí)鉻渣的用量，控制成品水泥中氧化鎂含量不超過(guò)5%;②干法解毒后鉻渣中水溶性六價(jià)鉻已降至5×10?以下，要控制保證鉻渣殘余的六價(jià)鉻被水泥熟料、石膏稀釋后水泥產(chǎn)品中六價(jià)鉻含量降至2×10?以下。1.3方案“修建50000m3廢水事故池”1.3.1振華公司廢水事故排放的隱患分析及現(xiàn)有收集系統(tǒng)存振華公司現(xiàn)有工藝所產(chǎn)生的廢水主要包括生活污水和生產(chǎn)區(qū)的含鉻雨水、渣場(chǎng)浸淋水、設(shè)備及地面沖洗水、鉻酐尾氣吸收塔的吸收液。生活污水進(jìn)入化糞池處理，生產(chǎn)區(qū)產(chǎn)生廢水因含有六價(jià)鉻，收集后或作為生產(chǎn)補(bǔ)充水，或經(jīng)廢水企業(yè)現(xiàn)有一套廢水處理系統(tǒng)，廢水處理站由8個(gè)10m3的反應(yīng)池組成，處理能力為50m3/h,運(yùn)行方式為間歇運(yùn)行；廠區(qū)內(nèi)還建有一個(gè)600m2集污池。當(dāng)發(fā)生產(chǎn)品泄露、生產(chǎn)事故性排放或遇大暴雨時(shí)，廠區(qū)內(nèi)含鉻廢水將引入集污池，部分用作生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)利用，進(jìn)入浸取工序代替補(bǔ)充水，其他部的泄漏和外溢，未經(jīng)處理外排，將會(huì)對(duì)周?chē)乇硭?、地下水等環(huán)境造成嚴(yán)重影響。吉林石化爆炸引發(fā)松花江水體重大水污染事件，主要是大量含有毒污染的消防水直接排入松花江而引起的。為杜絕這一事故的重演，化工企業(yè)應(yīng)設(shè)置足夠容積的應(yīng)急事故池，接納生產(chǎn)裝置事故排放廢水，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后方能排放。振華公司地處長(zhǎng)江邊，屬環(huán)境敏感地區(qū)，六價(jià)鉻為重大的污染隱患因子，因此必須對(duì)企業(yè)進(jìn)行廢水事故隱對(duì)整個(gè)企業(yè)廢水的產(chǎn)生以及處理系統(tǒng)進(jìn)行分析，得出企企業(yè)目前污水應(yīng)急系統(tǒng)僅有一個(gè)600m3集污池，當(dāng)遇到上述污染隱患的突發(fā)性事故，生產(chǎn)操作車(chē)間發(fā)生物料泄漏、發(fā)生生產(chǎn)性突發(fā)事故、企業(yè)廢水處理設(shè)施出現(xiàn)突發(fā)性故障或遇特大暴雨時(shí)，大量有毒化學(xué)物料或含鉻廢水、雨水無(wú)法立即處理，必須采用應(yīng)急措施，將泄漏物料或含鉻廢水先引入但考慮到企業(yè)當(dāng)前狀況應(yīng)急系統(tǒng)600m3急污池容積過(guò)小，不能保證出現(xiàn)上述突發(fā)性事故時(shí)對(duì)廠區(qū)內(nèi)廢水及含鉻雨水的全部收集，出現(xiàn)廢水外溢等現(xiàn)象，將會(huì)對(duì)周?chē)乇硭?、因此，振華公司廢水收集系統(tǒng)的主要問(wèn)題是集污池容積過(guò)小，存在著含鉻廢水外溢的風(fēng)險(xiǎn)事故隱患。由此新建一個(gè)大容積的廢水應(yīng)急事故池是解決振華公司廢水污染隱患的必要之舉。此次清潔生產(chǎn)審核工作針對(duì)此情況提出中費(fèi)方案“修建50000m3應(yīng)急事故池”。1.3.2廢水事故池所需容積的計(jì)算和論證由于事故隱患的最主要原因是特大暴雨或連續(xù)性降雨時(shí)廠區(qū)含鉻地表徑流水和渣場(chǎng)浸淋水的收集問(wèn)題。因此廢水事故池所需容積的計(jì)算必須參照特大暴雨時(shí)最大的地表徑流量。根據(jù)振華公司所在地黃石市西塞山區(qū)氣象情況，將有關(guān)氣象資料摘錄匯總見(jiàn)表6-18。表6—18主要?dú)庀筚Y料匯總表序號(hào)1956年～2005年1全年降水量2一日最大降水量3年降水日數(shù)為獲得大暴雨情況下地表徑流水水量情況，對(duì)1%、0.5%、0.2%、0.1%、0.01%暴雨頻率進(jìn)行水文計(jì)算，求得廠區(qū)地表徑流水水量。24h暴雨下水量計(jì)算采用下列公式：Q?——24h暴雨徑流量(萬(wàn)m3/d);計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6-19。表6-19各暴雨頻率下地表徑流量10。(萬(wàn)(注：產(chǎn)生含鉻雨水的生產(chǎn)區(qū)總面積約4萬(wàn)平方米，即4由表3-6可知全廠的廢水產(chǎn)生量情況。企業(yè)產(chǎn)生廢水主要有生活污水、鉻酐尾氣吸收液、地面設(shè)備沖洗水、鍋爐排污水和渣場(chǎng)滲濾液，其中渣場(chǎng)滲濾液產(chǎn)生量與降雨有關(guān)，其他廢水產(chǎn)生量分別為44m3/d、0.72m3/d、27m3/d和6m3/d。通過(guò)上述計(jì)算可得，百年一遇特大暴雨24h廠區(qū)含鉻地表徑流水最大量為3.848萬(wàn)m2,因此5萬(wàn)m2應(yīng)急事故池足以容納特大暴雨和發(fā)生生產(chǎn)事故時(shí)全廠含鉻雨水及廢水。事故池所收集的廢水含六價(jià)鉻，六價(jià)鉻有強(qiáng)氧化性、強(qiáng)腐蝕性，因此其設(shè)計(jì)和建設(shè)必要要有嚴(yán)格的技術(shù)要求。由于事故應(yīng)急池收集的主要是含鉻廢水，如收集系統(tǒng)不嚴(yán)密而造成含鉻廢水的泄漏或事故性外排，嚴(yán)重危害當(dāng)?shù)氐牡乇硭h(huán)境和地下水環(huán)境，給生態(tài)環(huán)境和周?chē)用竦娜松戆踩珟?lái)巨大的危害。因此廢水事故池必須要設(shè)計(jì)修建嚴(yán)密的收集管網(wǎng)，設(shè)立環(huán)形地溝收集沖洗水和初期雨水至事故池，同時(shí)，還應(yīng)積極進(jìn)行水溝改建，做好企業(yè)污水收集系統(tǒng)的清污分流工作，嚴(yán)格區(qū)分廠區(qū)的含鉻區(qū)和無(wú)鉻區(qū)，避免降鉻渣屬于危險(xiǎn)廢物，對(duì)于含鉻廢水的收集儲(chǔ)存應(yīng)符合《危險(xiǎn)廢棄物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18597-2001)中相關(guān)規(guī)定。按“危險(xiǎn)廢物集中貯存設(shè)施的選址”規(guī)定，危險(xiǎn)廢物的①地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，地震烈度不超過(guò)7度的區(qū)域內(nèi)。③場(chǎng)界應(yīng)位于居民區(qū)800米以外，地表水域150米以外。④應(yīng)避免建在溶洞區(qū)或易遭受?chē)?yán)重自然災(zāi)害如洪水、滑⑤應(yīng)在易燃、易爆等危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)、高壓輸電線路防護(hù)區(qū)⑦集中貯存的廢物堆選址除滿(mǎn)足以上要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足危險(xiǎn)廢物堆放的防滲要求，詳見(jiàn)1.2.3.3。因此應(yīng)急事故池的修建要按上述要求選擇可行的建設(shè)1.3.3.3必須的防滲要求應(yīng)急事故池作為含鉻廢水的收集存儲(chǔ)設(shè)施，必須滿(mǎn)足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的防滲要求。根據(jù)《危險(xiǎn)廢棄物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)中》“防滲要求”規(guī)定，防滲層為至少1米厚粘土層 (滲透系數(shù)≤10?厘米/秒),或2毫米厚高密度聚乙烯，或至少2毫米厚的其它人工材料，滲透系數(shù)≤101°厘米/秒。所以事故池底部和四壁要按照防滲要求進(jìn)行必須的防滲設(shè)施處理。1.3.3.4合理的處理回用系統(tǒng)因事故池收集的廢水含有一定濃度的六價(jià)鉻，若不返回生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)利用，不僅造成物料的損耗，同時(shí)也給廢水處理系統(tǒng)帶來(lái)較大的壓力。應(yīng)急事故池中的含鉻廢水部分可返回生產(chǎn)系統(tǒng)作為補(bǔ)充新鮮水使用，部分排入企業(yè)污水處理設(shè)施處理達(dá)標(biāo)后外排。因此事故池必須修建合理的處理回用系統(tǒng)。通過(guò)上述分析可知，企業(yè)存在較大的含鉻廢水外泄的事故隱患。企業(yè)現(xiàn)有歷史堆存鉻渣約14萬(wàn)噸，如遇特大暴雨，則大量鉻渣浸淋水和生產(chǎn)區(qū)含鉻地表徑流水無(wú)處儲(chǔ)存，未經(jīng)處理達(dá)標(biāo)直接外排，不僅給周?chē)貐^(qū)地表水和地下水環(huán)境帶50000m3廢水事故池足以容納百年一遇特大暴雨時(shí)企業(yè)生產(chǎn)區(qū)所有含鉻雨水以及發(fā)生突發(fā)性事故時(shí)排放的含鉻廢水，事故池的修建減少了企業(yè)的污染事故隱患，降低企業(yè)的修建廢水事故池的經(jīng)濟(jì)損益分析應(yīng)從方案投資和經(jīng)濟(jì)1.經(jīng)估算，修建50000m3廢水事故池需投資約70萬(wàn)，是企業(yè)必須實(shí)施的環(huán)境保護(hù)措施，重要意義在于其環(huán)境效益2.對(duì)于此方案的經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算應(yīng)考慮減少資源流失和(1)鉻渣中含六價(jià)鉻(以Cr?O?計(jì))5.19%,當(dāng)遇特大暴雨時(shí)，鉻渣浸淋水如不被收集，則導(dǎo)致大量鉻流失，造成資源(2)修建事故池可以杜絕企業(yè)發(fā)生含鉻廢水泄露引發(fā)污染事故的可能性。振華公司地處環(huán)境敏感區(qū)，若不修建廢水害原料及產(chǎn)品大量泄露，將給環(huán)境和人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)及其嚴(yán)重的危害和無(wú)法挽回的后果，給企業(yè)和整個(gè)社會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。此方案的實(shí)施減少了因發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事故的環(huán)綜合多方面因素，事故池的修建是必需的，具有經(jīng)濟(jì)可1.4方案“焙燒窯含鉻粉塵無(wú)組織排放污染控制”紅礬鈉生產(chǎn)工藝過(guò)程中鉻鐵礦粉料從回轉(zhuǎn)窯窯尾進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯經(jīng)過(guò)約1100℃的高溫進(jìn)行氧化焙燒，窯尾尾氣約500℃,經(jīng)過(guò)沉降室、余熱鍋爐、旋風(fēng)除塵器、電除塵器、引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪排入大氣。窯體與沉降室間是動(dòng)態(tài)連接，采用迷宮式密封室。目前，該處粉塵泄漏情況非常嚴(yán)重，通過(guò)采樣檢測(cè)及物料衡算得，噸紅礬鈉粉塵泄漏量約63kg,含鉻(以Cr?O?計(jì))約8%。多年來(lái)，企業(yè)多次進(jìn)行過(guò)改造，但至今窯尾無(wú)組織排放的粉塵中含有六價(jià)鉻，六價(jià)鉻有毒，含鉻粉塵嚴(yán)重危害周邊居民特別是企業(yè)職工的身體健康，污染極大，同時(shí)還造成物料的大量損耗。迫切需要采取措施來(lái)控窯各一套，對(duì)三套回轉(zhuǎn)窯窯尾無(wú)組織排放的大量含鉻粉塵均分別采用三級(jí)除塵系統(tǒng)經(jīng)重力沉降室、旋風(fēng)除塵器和電除塵器進(jìn)行捕集治理，但效果并不理想。除塵系統(tǒng)設(shè)備見(jiàn)表6一表6-20除塵系統(tǒng)設(shè)備一覽表窯型設(shè)備1沉降室1112余熱鍋爐113旋風(fēng)除塵器14電除塵器1115引風(fēng)機(jī)111三套設(shè)備的引風(fēng)機(jī)參數(shù)見(jiàn)表6-21。表6-21引風(fēng)機(jī)參數(shù)一覽表中3.0×45m窯窯φ1.8×26m窯型號(hào)風(fēng)壓156~風(fēng)量電機(jī)功率備注2006年8月改進(jìn)風(fēng)機(jī)窯余熱鍋爐參數(shù)見(jiàn)表6-22。表6-22余熱鍋爐參數(shù)一覽表33廠家武漢天元型號(hào)φ3.0×45m窯旋風(fēng)除塵器各項(xiàng)參數(shù)見(jiàn)表6-23。表6-23P3.0×45m窯旋風(fēng)除塵器參數(shù)一覽表筒徑單筒進(jìn)口風(fēng)速凈化能力進(jìn)氣溫度除塵器總阻力三套設(shè)備的電除塵器參數(shù)見(jiàn)表6-24。表6-24電除塵器參數(shù)一覽表窯窯窯處理煙氣量(m3/h)57000~電場(chǎng)有效截面積電場(chǎng)風(fēng)速(m/s)除塵阻力mmH?O電場(chǎng)數(shù)(個(gè))222允許入口濃度(g/出口排放濃度(mg允許入口溫度(℃)設(shè)計(jì)除塵效率(%)設(shè)備總重量型號(hào)現(xiàn)分別計(jì)算三套回轉(zhuǎn)窯除塵收集系統(tǒng)壓力損失。1.φ2.3×36m焙燒窯除塵系統(tǒng)壓力損失計(jì)算(1)除塵系統(tǒng)圖焙燒窯8電除塵694風(fēng)機(jī)余熱鍋爐換熱器2350—2沉降室，截面，直彎90°1個(gè)2—3φ800,彎頭90°2個(gè)，直管8500mm4—5φ800,彎頭90°1個(gè)，直管4000mm6—7φ800,彎頭90°4個(gè)，直管24800mm8—9φ800,彎頭90°2個(gè)，垂直管4800mm10—11煙囪高45000mm,彎頭90°3個(gè)(2)管內(nèi)煙氣流速計(jì)算：按管內(nèi)徑800mm計(jì)，煙氣流量Q(3)擬定管道內(nèi)氣體平均溫度為200℃,按鍋爐煙氣標(biāo)況下(5)局部壓力損失系數(shù)，取直角彎頭ξ?=0.60,引風(fēng)機(jī)進(jìn)口(6)壓力損失計(jì)算②90°彎頭局部壓力損失：已知：ξ=0.60,ps=0.773,(8)設(shè)備壓損：①沉降室550pa②余熱鍋爐1250pa③電除塵器300pa共2100pa:全系統(tǒng)壓力損失(未加保險(xiǎn)系數(shù)):2.φ1.8×26m焙燒窯除塵系統(tǒng)(1)除塵系統(tǒng)圖992沉降室6電除塵7風(fēng)機(jī)8換熱器焙燒窯43圖6-7φ1.8×26m窯除塵系統(tǒng)示意圖0—2沉降室連接，截面，彎頭直角1個(gè)2—3φ700,彎頭90°3個(gè)，垂直管2000mm,平直管4—5φ700,彎頭45°2個(gè)，平直管9000mm6—7φ700,彎頭90°2個(gè)，垂直管4000mm8—9φ700,彎頭90°1個(gè)，垂直管11000mm(3)擬定管道內(nèi)氣體平均溫度為200℃,求煙氣密度。(5)局部壓力損失系數(shù)，取(1)除塵系統(tǒng)圖66風(fēng)機(jī)旋風(fēng)直彎90°4個(gè)4—5φ800垂直管3500mm平直管9000mm彎頭4—6φ700垂直管5000mm平直管10000mm彎頭6—7φ1200垂直管33000mm彎頭90°3個(gè)8—9φ1200平直管4000mm垂直管6000mm彎頭10—11彎頭90°2個(gè)煙囪高55000mm(2)氣體流速計(jì)算：已知：φ1200管共43mφ700和φ800并聯(lián)管折算為中1060管13m取管道內(nèi)氣體流量Q=70000m3/h摩擦壓力損失系數(shù)則：φ1200管內(nèi)氣體流速：(3)擬定管道內(nèi)氣體平均溫度為200℃,求煙氣密度。(5)局部壓力損失計(jì)算：已知90°彎頭13個(gè)(6)煙囪自生通風(fēng)力的計(jì)算：已知煙囪高度為55m(7)設(shè)備壓力損失：沉降室：100～1000Pa取550Pa余熱鍋爐：1000～1500Pa取1250Pa旋風(fēng)除塵器：1180Pa(8)系統(tǒng)總壓力損失：4.系統(tǒng)壓力損失匯總表6-25系統(tǒng)壓力損失及風(fēng)機(jī)壓力匯總表壓力損失點(diǎn)03.0×45m窯02.3×36m窯①1.8×26m窯1沉降窯2換熱器/3余熱鍋爐/4電除塵5旋風(fēng)除塵//6直管道790°彎頭8風(fēng)機(jī)進(jìn)口9煙囪進(jìn)口自生通風(fēng)力總壓力損失引風(fēng)機(jī)風(fēng)壓1.4.2.1焙燒窯粉塵無(wú)組織排放治理方案要解決焙燒窯無(wú)組織排放問(wèn)題，必須減少系統(tǒng)流體的壓力損失，使系統(tǒng)形成負(fù)壓，可采取在系統(tǒng)中加接旁路以降低解決焙燒窯漏灰現(xiàn)象的同時(shí)回收焙燒窯尾氣余熱進(jìn)行鉻粉干燥。如圖6-9虛線所示。換熱器換熱器焙燒窯沉降室旋風(fēng)除塵器電除塵器風(fēng)機(jī)熱空氣冷空氣圖6-9φ3.0×45m焙燒窯除塵系統(tǒng)改建示意圖1.4.2.2旁路管道初步設(shè)計(jì)與壓力損失計(jì)算1.設(shè)計(jì)參數(shù)旁路管道基本參數(shù)見(jiàn)表6-26。表6-26旁路管道基本參數(shù)一覽表沉降室至換熱器管換熱器至電除塵器3換熱器基本參數(shù)見(jiàn)表6-27。表6-27換熱器基本參數(shù)一覽表煙氣量(m3/h)溫度(℃)通風(fēng)截面積(m2)2.壓力損失計(jì)算(1)管道風(fēng)速計(jì)算；②局部壓力損失，取局部壓力損失系數(shù)直角彎頭系統(tǒng)總壓力損失較小，風(fēng)量可達(dá)到設(shè)計(jì)要求，焙燒窯內(nèi)為微負(fù)壓，可改善現(xiàn)有焙燒窯窯尾漏灰的現(xiàn)象，此方案在技1.4.3焙燒窯無(wú)組織排放治理方案經(jīng)濟(jì)效益分析實(shí)施此方案后，不但可以有效改善焙燒窯無(wú)組織排放含鉻粉塵問(wèn)題，同時(shí)換熱器回收焙燒窯尾氣余熱進(jìn)行鉻粉干燥，可給企業(yè)帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益。1.通過(guò)計(jì)算分析，在重力沉降室后加接旁路，可改善“冒灰”現(xiàn)象，回轉(zhuǎn)窯無(wú)組織排放含鉻粉塵量將降低80%左右，噸紅礬鈉無(wú)組織排放粉塵量減少約0.05t,鉻元素(以Cr?O?計(jì))流失減少約0.004t,折算為標(biāo)礦(含Cr?0?50%),則噸產(chǎn)品鉻鐵礦消耗降低0.008t,年生產(chǎn)成本將減少約40萬(wàn)。2.焙燒窯除塵系統(tǒng)旁路安裝列管式換熱器，窯內(nèi)高溫氣體(約500℃)由換熱器頂部進(jìn)入，通過(guò)列管內(nèi)下行，經(jīng)低部側(cè)孔進(jìn)入管道，再通過(guò)電除塵器由風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣。環(huán)境空氣進(jìn)入換熱器通過(guò)管間進(jìn)行加熱，熱空氣送至鉻粉車(chē)間用于鉻粉的烘干，取代柴油燃燒烘干。目前烘干1t鉻粉需耗柴油0.067t,實(shí)施此方案后，可減少能源消耗費(fèi)用約300萬(wàn)。因此，此方案具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。1.4.4焙燒窯無(wú)組織排放治理方案環(huán)境效益分析經(jīng)取樣檢測(cè)，無(wú)組織排放粉塵中六價(jià)鉻含量(以Cr?O?計(jì))為8.19%,毒性重，焙燒車(chē)間操作環(huán)境惡劣，危害嚴(yán)重工人身體健康。在焙燒窯除塵系統(tǒng)加接旁路和換熱器，改善了系統(tǒng)內(nèi)氣體的流通性，維持窯尾密封室內(nèi)微負(fù)壓狀態(tài)，大大降低了含鉻粉塵泄露量，使工人生產(chǎn)操作環(huán)境得到較大改1.5方案“鉻渣代替部分白云石燒結(jié)煉鐵”由方案1.2的論述可知，鉻渣的解毒處理和綜合利用是鉻鹽行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提條件，也是化工有限公司生存發(fā)展的保證。中國(guó)已研究實(shí)施過(guò)的解毒與利用方法有10多種，表6-28列舉了應(yīng)用比較廣泛的幾種方法。表6-28鉻渣綜合利用方法匯總綜合利用途徑解毒原理技術(shù)可行性解毒效果經(jīng)濟(jì)費(fèi)用環(huán)境效益最終狀態(tài)做玻璃著色劑高溫熔融固化技術(shù)工藝可行良好經(jīng)濟(jì)效益明顯進(jìn)入玻璃料中制硅酸鹽水泥高溫還原技術(shù)良好經(jīng)濟(jì)效益明顯進(jìn)入水泥熟料工藝可行有限熟料中制鈣鎂磷肥CO還原工藝操作穩(wěn)定良好成本高銷(xiāo)售困難明顯進(jìn)入鈣鎂磷肥中制鑄石高溫熔融固化技術(shù)可行解毒徹底明顯進(jìn)入鑄石中制青磚用CO,H?還原工藝難以機(jī)械化好良好進(jìn)入青磚中燒結(jié)生鐵高溫CO,C還原技術(shù)工藝可行解毒徹底明顯進(jìn)入生鐵中制鈣鐵粉用CO,H?還原技術(shù)工藝簡(jiǎn)單解毒不徹底中等中等進(jìn)入鈣鐵粉中綜合比較表6-28中各方法的實(shí)用性，從生產(chǎn)可行性、解毒效果、經(jīng)濟(jì)費(fèi)用、環(huán)境效益和最終狀態(tài)多個(gè)因素考慮，采用權(quán)重總和計(jì)分排序法對(duì)上述方法進(jìn)行打分排序，見(jiàn)表表6-29鉻渣綜合利用方法權(quán)重總和計(jì)分排序表方法生產(chǎn)可行性解毒效經(jīng)濟(jì)費(fèi)環(huán)境效益(R?)最終狀態(tài)(Rs)Z做玻璃著色劑54435制硅酸鹽水泥熟料54445制鈣鎂磷肥44135制鑄石35135制青磚45245燒結(jié)生鐵55535制鈣鐵粉52333由表6-29可知，燒結(jié)煉鐵是鉻渣綜合利用的理想途徑，在實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)中也得到了證實(shí)。以下從技術(shù)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)鉻渣用于煉鐵燒結(jié)，濟(jì)南、重慶、錦州、南京等廠家都曾先后做過(guò)探討與實(shí)踐，工藝大致相同，其中濟(jì)南與當(dāng)?shù)劁搹S合作時(shí)間較長(zhǎng)，處理渣量較大。由上可見(jiàn)，鉻渣代替部分振華公司自20世紀(jì)90年代就致力于探索鉻渣的治理途徑，先后進(jìn)行了多項(xiàng)試驗(yàn)，其中包括鉻渣在焙燒煉鐵中的應(yīng)用。1992年，以振華公司為主完成的《鉻渣煉鐵及控制方法工業(yè)化生產(chǎn)試驗(yàn)》項(xiàng)目，獲湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。同年振華公司被國(guó)家環(huán)保局批準(zhǔn)為《一九九二年國(guó)家環(huán)境保護(hù)最佳實(shí)用技術(shù)推廣計(jì)劃》項(xiàng)目“鉻渣煉鐵及控制方法”的技術(shù)依1.5.1.1鉻渣燒結(jié)煉鐵工藝流程鉻渣代替部分白云石做熔劑用于燒結(jié)煉鐵的工藝過(guò)程帶把鉻渣與其他原料一起送入第一混料筒及第二混料筒混合，最后進(jìn)入燒結(jié)機(jī)燒結(jié)，燒結(jié)礦經(jīng)破碎、篩分后供高爐使用，小于5mm細(xì)礦返回配料工序。工藝流程見(jiàn)圖6-10。篩分燒結(jié)礦高爐煉鐵煉鋼生鐵球團(tuán)礦水淬水渣鉻渣破碎圖6-10鉻渣燒結(jié)煉鐵工藝流程圖1.5.1.2技術(shù)可行性分析從鉻渣解毒原理、效果以及對(duì)燒結(jié)煉鐵工藝的影響幾方面對(duì)鉻渣代替部分消石灰燒結(jié)煉鐵方案進(jìn)行技術(shù)可行性論1.鉻渣解毒原理鉻渣代替白云石用于燒結(jié)煉鐵工藝技術(shù)是在不改變?cè)瓱Y(jié)煉鐵工藝和設(shè)備的前提下，用鉻渣代替白云石作為燒結(jié)熔劑，利用燒結(jié)、煉鐵兩個(gè)工藝階段的高溫還原氣氛(以C、CO為主要還原劑),燒結(jié)過(guò)程將鉻渣中六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，高爐冶煉又將三價(jià)鉻還原成單質(zhì)并結(jié)合到生鐵中，實(shí)現(xiàn)鉻渣的無(wú)害化處理并得以資源化利用。鉻渣代替石灰石同鐵礦粉、煤粉混合在燒結(jié)爐中燒結(jié)，煤和焦炭在高溫下具有強(qiáng)還原性，鉻渣中的六價(jià)鉻化合物在燒結(jié)過(guò)程中可被一氧化碳還原，主要化學(xué)反應(yīng)式為：因此燒結(jié)礦中鉻主要以鉻尖晶石(MgO·Cr?O?)、鉻鐵礦(FeO·Cr?O?)和鉻酸鈣(CaCrO?)等形態(tài)存在。在高爐冶煉過(guò)程中，三價(jià)鉻可被進(jìn)一步還原成金屬鉻，通過(guò)上述反應(yīng)，鉻渣中的六價(jià)鉻基本被還原為三氧化二鉻或金屬鉻，可達(dá)到解毒目的。同時(shí)，鉻渣中的鐵進(jìn)入生鐵中，其他組分進(jìn)入高爐渣，可供水泥廠使用，資源化利用程度高。2.鉻渣冶煉原理高爐煉鐵時(shí)，為保證爐內(nèi)料柱透氣性良好，要求爐料粒徑大且均勻，粉末少，機(jī)械強(qiáng)度高(包括冷強(qiáng)度和熱強(qiáng)度),具有良好的軟熔性能，因此在煉鐵過(guò)程中鐵礦粉必須與石灰和煤等混合，經(jīng)高溫煅燒成燒結(jié)礦后方可供高爐使用，同時(shí)在冶煉過(guò)程中還需加入白云石造渣。由表6-17鉻渣的主要成分可知，鉻渣中含約50～60%的氧化鈣和氧化鎂，此外尚含10～15%的氧化鐵，這些都是煉鐵所需的成分，因此可用氧化鈣、氧化鎂總量超過(guò)50%的鉻渣代替部分石灰石用于燒3.鉻渣對(duì)燒結(jié)工藝的影響濟(jì)南裕興化工總廠合作努力，于1994年5月在濟(jì)鋼第二煉鐵廠燒結(jié)機(jī)上開(kāi)始進(jìn)行配加鉻渣燒結(jié)試驗(yàn)，從1996年3月在燒結(jié)礦組分不變的情況下，以鉻渣代替部分消石灰進(jìn)行燒結(jié)。原料組分及燒結(jié)原料配比分別見(jiàn)表6-30和表6-31。表6-30原料組分鐵精礦澳礦粉黑旺礦759表6-31燒結(jié)原料配比混合料鉻渣鐵精粉澳礦粉黑旺礦消石灰返礦粉無(wú)煙人術(shù)王鉻渣0加鉻渣適適量原料經(jīng)兩次混合后，進(jìn)行燒結(jié)。料溫約45℃,點(diǎn)火溫度950～1000℃,料層厚度400～450mm,點(diǎn)火器下風(fēng)箱負(fù)壓6~8kPa,燒結(jié)礦主要生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表6-32。表6-32燒結(jié)礦技術(shù)指標(biāo)對(duì)比表總%臺(tái)時(shí)產(chǎn)量/利用系數(shù)返礦率/%點(diǎn)火油耗作業(yè)率/%無(wú)鉻渣718982加鉻渣48346由表6-32可以看出，配加鉻渣后對(duì)燒結(jié)礦主要技術(shù)指標(biāo)無(wú)不利影響，可滿(mǎn)足高爐煉鐵要求，返礦率略有升高，作業(yè)率等指標(biāo)略有降低，但不影響正常生產(chǎn)。4.鉻渣燒結(jié)礦對(duì)高爐生產(chǎn)的影響高爐在各項(xiàng)操作制度正常的情況下，配加鉻渣燒結(jié)礦和無(wú)鉻渣燒結(jié)礦的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表6-33。表6-33高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比表指標(biāo)利用系數(shù)熟料配比入爐焦比鐵單耗入爐品位生鐵一級(jí)品率渣中鐵中無(wú)鉻渣8802加鉻渣9494由表6-33可見(jiàn)，鉻渣燒結(jié)礦煉鐵，