一种利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法，属于冶金环境保护的技术领域。本发明专利技术利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法将铁矿石、燃料、熔剂和含铁粉尘渣进行混合，制得第一混合料；第一混合料中不含有电场除尘灰；将电解锰渣与电场除尘灰进行混合，制得第二混合料；将所第一混合料和第二混合料混合进行烧结，产生除尘灰和废气；当废气中二噁英的毒性当量浓度≤0.5ng

【技术实现步骤摘要】
一种利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法


[0001]本专利技术涉及冶金环境保护的
，尤其涉及一种利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的高速发展，社会对钢铁的需求急剧增加，钢铁行业也迎来了飞速发展，钢铁产量逐年增加。钢铁生产以高炉
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转炉长流程为主，其中占高炉炉料结构70％～80％的为烧结矿，产量巨大。
[0003]烧结矿主要以铁矿石、燃料、熔剂及含铁粉尘渣等原料通过烧结制备而成。但是，随着烧结矿的不断生产，随之也带来了两方面的问题。第一方面，环境污染：在烧结矿生产过程中，产生SO2、NO
x
、粉尘及二噁英等有害物质，是钢铁生产中最主要的大气污染排放源和治理重点。随着钢铁行业超低排放改造项目的逐步实施和完成，铁矿烧结实现了对SO2、NO
x
及粉尘的综合治理，但是，铁矿烧结二噁英的治理仍处于起步阶段，而二噁英是目前已知毒性最强的物质，很难自然降解消除。第二方面，资源匮乏：随着铁矿烧结逐年的进行，原燃料不断减少。因此，人们想到用含有大量铁元素和碳元素的电场除尘灰代替部分原燃料，以减少原燃料的消耗。但是，电场除尘灰中还含有氯元素，而氯元素与原燃料中的大分子碳(残碳)经某些具有催化性的成分(Cu、Fe等过渡金属或其氧化物)催化会形成二噁英(PCDD/FS)，其反应式如下：
[0004][0005]由上述反应方程式可以看出，铁矿烧结过程中二噁英形成的一个重要途径就是氯元素和原燃料中碳氢化合物的结合，若减少二者的接触并促进已形成二噁英的催化降解，即可实现铁矿烧结过程中二噁英的高效减排。根据铁矿烧结生产工序对减排二噁英的迫切需求以及电场除尘灰中氯含量较高的特性，亟需一种方法，有效地脱除铁矿烧结生产中的二噁英，实现铁矿烧结绿色生产的目的。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法，有效地降低了铁矿烧结生产中的二噁英，并且实现了资源化利用。
[0007]一方面，本专利技术提供了一种利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008]S1：将铁矿石、燃料、熔剂和含铁粉尘渣进行混合，制得第一混合料；
[0009]其中所述第一混合料中不含有电场除尘灰；
[0010]S2：将电解锰渣与电场除尘灰进行混合，制得第二混合料；
[0011]S3：将所述第一混合料和所述第二混合料混合后，进行烧结，烧结后产生除尘灰和废气；
[0012]S4：检测所述废气中二噁英的毒性当量浓度，当二噁英的毒性当量浓度≤0.5ng
‑
TEQ/m3时进行排放。
[0013]本专利技术为了节约铁矿烧结中的生产原料，降低生产成本，将含有大量铁元素和碳元素的电场除尘灰进行资源化利用，能够代替部分生产原料使用。但是，电场除尘灰中含有大量的氯元素，氯元素与碳氢化合物进行结合，增加了二噁英的含量。
[0014]此外，电解锰渣是生产纯锰中产生的废料之一，且其随着锰的生产也在不断地增大，目前，对于电解锰渣的处理是将电解锰渣输送至堆场，筑坝湿法堆存，不仅占用了大量土地，而且有大量的有害物质渗透到土壤、地表水和地下水中，存在严重的环境污染和安全隐患。
[0015]针对上述问题，本专利技术将场除尘灰与电解锰渣进行混合制得混合料，一方面，降低场除尘灰中氯元素与碳氢化合物的结合，抑制二噁英的产生，从源头上进行控制；另一方面，电解锰渣中含有MnO
x
，MnO
x
能够在200
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400℃下对二噁英进行催化降解，产生二氧化碳、水和氯化氢，其反应方程式如式(1)所示。
[0016][0017]进一步的，所述电解锰渣中粒径＜30μm的占比＞80％，电解锰渣中MnO
x
的含量为5％～10％。
[0018]进一步的，所述电场除尘灰中粒径＜38μm的占比＞60％，电场除尘灰中Cl元素含量为6％～10％。
[0019]进一步的，所述电解锰渣与电场除尘灰的质量比为5～7。
[0020]进一步的，一种利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法，包括以下步骤：
[0021]步骤1、将铁矿石、燃料、熔剂及含铁粉尘渣加入第一圆筒混料机中，制得第一混合料，配加水进行混匀；
[0022]步骤2、将所述第一混合料加入第二圆筒混料机中，配加水进行制粒；
[0023]步骤3、将电解锰渣与电场除尘灰混合后制得第二混合料，再加入圆盘造球机中，配加水进行制粒；
[0024]步骤4、将所述第一混合料和所述第二混合料均匀铺至烧结台车上进行烧结，在烧结过程中产生烧结烟气；
[0025]步骤5、所述烧结烟气在除尘风机作用下进入电除尘器，产生除尘灰和废气；
[0026]步骤6、所述废气再经脱硫和脱硝处理后即可通过烟囱进行排放。
[0027]进一步的，所述第一混合料制粒后，粒径为3～5mm的料球质量占总料球比例的30％～50％。
[0028]进一步的，所述第二混合料制粒后，粒径为6～9mm的料球质量占总料球比例的60％～80％。
[0029]进一步的，所述第二混合料和所述第一混合料的质量比为0.1～0.3。
[0030]进一步的，所述烧结烟气的温度为150～300℃，烟气量为1.0
×
106～1.5
×
104m3/h，烧结烟气中粉尘浓度为1～5g/m3。
[0031]进一步的，所述废气中二噁英的毒性当量浓度＜0.1ng
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TEQ/m3；所述废气中粉尘的排放浓度＜20mg/m3。
[0032]另一方面，本专利技术提供了一种脱除二噁英的装置，用于实现本专利技术所述的方法。所
述装置包括电解锰渣仓，电场除尘灰仓，圆盘造球机，铁矿石仓，燃料仓，熔剂仓，含铁粉尘渣仓，第一圆筒混料机，第二圆筒混料机，烧结台车，烟道，烧结风机，电除尘器，除尘风机，脱硫设备，脱硫引风机，脱硝设备，脱硝引风机和烟囱。
[0033]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0034]1、本专利技术利用电解锰渣与电场除尘灰进行混合，一方面能够有效抑制电场除尘灰中氯元素和碳氢化合物的结合，降低了二噁英的产生；另一方面，电解锰渣中含有MnO
x
，MnO
x
能够对铁矿烧结过程中产生的二噁英进行催化降解，降低了二噁英浓度。在电解锰渣的作用下，实现了铁矿烧结过程中二噁英的高效治理，同时，实现了电场除尘灰的资源化利用，节约了生产成本和资源。
[0035]2、本专利技术中，电解锰渣中粒径＜30μm的占比＞80％，电解锰渣中MnO
x
的含量为5％～10％；电场除尘灰中粒径＜38μm的占比＞60％，电场除尘灰中Cl元素含量为6％～10％；且电解锰渣与电场除尘灰的质量比为5～7。电解锰渣与电场除尘灰进行结合，能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将铁矿石、燃料、熔剂和含铁粉尘渣进行混合，制得第一混合料；其中所述第一混合料中不含有电场除尘灰；S2：将电解锰渣与电场除尘灰进行混合，制得第二混合料；S3：将所述第一混合料和所述第二混合料混合后，进行烧结，烧结后产生除尘灰和废气；S4：检测所述废气中二噁英的毒性当量浓度，当二噁英的毒性当量浓度≤0.5ng
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TEQ/m3时进行排放。2.根据权利要求1所述利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法，其特征在于，所述电解锰渣中粒径＜30μm的占比＞80％，电解锰渣中MnO
x
的含量为5％～10％。3.根据权利要求1所述利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法，其特征在于，所述电场除尘灰中粒径＜38μm的占比＞60％，电场除尘灰中Cl元素含量为6％～10％。4.根据权利要求1所述利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法，其特征在于，所述电解锰渣与电场除尘灰的质量比为5～7。5.根据权利要求1
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4任一项所述利用电解锰渣与电场除尘灰减排二噁英的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将铁矿石、燃料、熔剂及含铁粉尘渣加入第一圆筒混料机中，制得第一混合料，配加水进行混匀；步骤2、将所述第一混合料加入第二圆筒混料机中，配加水进行制粒；步骤3、将电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：郄俊懋，石文静，高红敏，隋子峰，张大鹏，刘云峰，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：