含铬废水在炼铁烧结的应用研究

刘春晖

（唐钢能源环保部，河北唐山 063000）

含铬废水在炼铁烧结的应用研究

刘春晖

（唐钢能源环保部，河北唐山 063000）

使含铬废水进入烧结工艺，减少烧结一次配料的新水使用的工艺流程，从源头减少含铬废水的产生量，避免了含铬废水对水体、土壤的污染。

废水；烧结；铬元素

含铬污泥固化过程，首先应对其进行解毒使六价铬被还原为毒性较小的三价铬，再利用重金属碱不溶于水的特点，将重金属富集起来，滤渣进行压滤，脱水后便于填埋。原有含铬污泥固化过程，解毒反应并不稳定，容易出现逆反应，3价铬与6价铬并存，如此固化下来的含铬污泥直接填埋存在重大隐患，容易造成土壤、水体、空气的污染。

2 含铬废水在炼铁烧结的应用

2.1 可行性分析

烧结是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结成块的过程。

每一种元素在钢中都会使钢种呈现岀不一样的机械性能，不过有的是好的，而有的让钢材性能变差。铬是不锈钢中重要元素之一，主要是让钢材的防锈，硬度，耐磨性等得到较大改善。但用铬一种合金元素，宜采取审慎的态度。

含铬废水产生自冷轧废水处理站，主要是金属铬离子，包括三价铬和六价铬，总铬不超过1.5mg/m3，废水中含铬成分较低，在不被絮凝的情况下存在于液体之中，处于溶液状态。

通过以上叙述，炼铁烧结工序理化反应后，可以将铬元素固化在含铁原料中，用于后续生产；钢中按比例加入铬元素，可以提升刚才防锈、硬度及耐磨性，但不能单用一种铬元素，铁料中加入铬元素应该对炼铁炼钢带来积极影响；含铬废水中铬含量很低，即使带来影响，应该不会对铁质产生直接负面影响。分析后认为含铬废水加入烧结料固化的方法应该可行。

2.2 烧结生产工艺流程

（1）原料准备

烧结所需的含铁原料在综合原料车间的一次原料库内经过一次配料，由供料系统输送至烧结配料间，贮存在混匀料槽内；贮存在一次原料库的粒径＜3mm的成品石灰石粉和白云石粉，经预配料添加入含铁原料中，随胶带机一并送至烧结机配料室混匀料槽内。高炉返矿由汽车运输返回配料室返矿仓内。

烧结矿所用的熔剂生石灰粉由密封罐车运至配料室，用压缩空气输送至生石灰配料槽内。生石灰采取消化措施，消化过程产生的含尘湿废气采用湿式除尘器净化，含尘污水经沉淀处理后循环使用。

（2）配料、混料

混匀铁精粉、熔剂、燃料、返矿按设定的配料比例在配料室自动配料，配好的原料由胶带机送至混合室进行混料。

烧结采用二次混料，混合设备均为圆筒混合机。一次混合主要是完成原料的混匀和加湿，二混主要是造球，使混合料中＞3mm料球含量在80%以上，确保烧结料层具有良好的透气性。一、二次混合机均采用添加热水和蒸汽预热混合料措施，以提高混合料料温。

（3）铺底料与布料

为保护台车篦条，降低烟气含尘量，并使混合料烧结均匀，采用铺底料工艺。铺底料烧结矿粒度为12～20mm，厚度为20～30mm，由摆动漏斗均匀地将底料布在烧结机台车上。经二次混合造球的混合料由胶带机运至烧结室，经梭式布料器布至烧结机混合料矿槽，而后由布料器将混合料布到烧结机台车上。

（4）点火抽风烧结

烧结机点火炉以高炉煤气为燃料，点火温度约1 100℃，布至台车上的混合料经点火炉点火后，料层中的燃料在烧结抽风机负压作用下自上而下逐渐燃烧，混合料氧化熔融，固结生成烧结矿。

（5）烧结矿卸料、冷却

烧结机生产的烧结矿采用鼓风环式冷却机进行冷却，烧成的烧结矿自烧结机机尾卸至单齿辊破碎机，破碎后的烧结饼，通过环冷机给料斗，落入环冷机进行冷却。鼓风环式冷却机第一冷却段设有余热回收系统，采用高效蒸汽发生装置生产蒸汽，供烧结生产使用。

（6）整粒筛分

经环冷机冷却后的烧结饼经分料转运站分成两部分，由两条胶带机送至烧结矿筛分室进行筛分整粒。筛分成不同粒径颗粒料进入成品烧结矿槽。

（7）成品贮存

成品烧结矿由胶带机送入成品矿槽，成品烧结矿经输送皮带直接输送至炼铁车间矿槽。

2.3 投加工艺点选定

要处理的含铬废水，如何加入烧结矿内。由烧结生产工艺流程及排污节点可知，烧结矿加水有三种方式。

按照加料顺序，第一配料加的雾化水；第二一次混合加入的雾化水；第三二次混合加入的雾化水。分别看下每种情况∶配料加入的雾化水主要用于白灰消化，用量大且用水品质要求较高，应尽量减少杂质以及杂质造成的氧化还原反应；一次混合加入的雾化水主要用于加湿和混匀，用量较大且用水品质要求一般，能够让烧结矿湿润均匀即可；二次混合主要用于造球，加水为了补充一次混合中加水不足的问题，加水多造球过程容易散开，所以用量很小且用水品质要求一般。

根据生产流程中三个加水过程，分析对比三种情况。烧结加水工艺流程分析表1。

表1 烧结加水工艺流程分析表

从三个主要要求看三个过程∶含铬废水水量不大，但产生量十分均匀，理论讲三个过程均能满足水量要求，但从长期稳定运转角度讲，排除二次混合过程；从用水水质要求讲，一次混合用水水质要求低于配料用水水质要求；通过对比最优工艺加入点是一次混合区域。经过对比分析最终选定在一次混合过程进行含铬废水的添加。

2.4 成品烧结矿影响分析

一次冷筛筛下＜5mm的冷返矿，返回配料室返矿槽参与配料；二次冷筛筛出5～12mm小粒级成品烧结矿；三次冷筛筛出12～20mm的铺底料，由胶带机送至烧结室铺底料矿槽；三次冷筛筛上＞20mm烧结矿与铺底料溢流槽给出的过剩的12～20mm烧结矿汇合，组成大粒级烧结矿，与5～12mm小粒级烧结矿由各自胶带机分级运入成品矿槽。

实验阶段对不同粒径烧结矿进行含铬量测定。测定结果如表2。

表2 烧结矿含铬情况分析表

根据实验结果，5～12mm成品烧结矿20组数据中没有检出铬物质，在大于20mm粒径的10组数据中有两组监测出0.01%的数据，由此判断使用含铬废水替代新水对成品烧结矿几乎没有影响，可以实施。

3 结束语

实验结束后，将含铬废水集中存放在蓄水池中，一次混合过程优先使用含铬废水进行加湿。利用烧结工艺一次混合阶段加入含铬废水替代新水，减少新水用量，并从源头减少含铬废水的产生量。

[1] 张小庆，王文洲，王卫.含铬废水的处理方法[J].环境科学与技术，2004，（S1）.

[2] 胡自伟，潘志彦，王泉源.固定化生物技术在废水处理中的应用研究进展[J].环境污染治理技术与设备，2002，（9）.

Study on Application of Chromium-containing Wastewater in Ironmaking Sintering

Liu Chun-hui

The first chrome-containing wastewater enters the sintering process，reduces the process of using new water for sintering the raw material，reduces the amount of chromium-containing wastewater from the source，and avoids the pollution of water and soil.

waste water；sintering；chromium element 1 问题产生

TF525

A

1003-6490（2017）02-0106-02