回轉(zhuǎn)窯還原焙燒鋅冶煉污泥與煙塵回收研究

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1、doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2017.02.003回轉(zhuǎn)窯還原焙燒鋅冶煉污泥與煙塵回收研究趙楊,邢杰,安俊菁,孫科源(云南省固體廢物管理中心,昆明650032)摘要:設(shè)計(jì)了處理能力為100t/d的回轉(zhuǎn)窯,開(kāi)展低品位鋅冶煉廢水處理污泥還原焙燒回收氧化鋅煙塵的試驗(yàn)。結(jié)果表明,污泥含鋅品位對(duì)回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)獲得氧化鋅煙塵的效果有顯著影響;當(dāng)污泥的鋅品位為5.04%和8.34%時(shí),表冷收塵系統(tǒng)回收煙塵含鋅分別為19.4%和21.4%,對(duì)應(yīng)的布袋收塵系統(tǒng)回收煙塵的含鋅量高達(dá)50.2%和51.6%。水淬渣浸出

2、液中重金屬濃度均低于GB5085.3-2007危險(xiǎn)廢物的各項(xiàng)限值,可直接用于生產(chǎn)或堆存。關(guān)鍵詞:回轉(zhuǎn)窯;廢水處理污泥;氧化鋅煙塵;毒性浸出中圖分類(lèi)號(hào):TF812文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1007-7545(2017)02-0000-00StudyonReductionRoastingofZinc-Smelting-SludgeinRotaryKilnandDustRecyclingZHAOYang,XINGJie,ANJun-jing,SUNKe-yuan(YunnanSolidWasteManagementCenter

3、,Kunming650032,China)Abstract:Rotarykilnwithprocessingcapacityof100t/dwasdesignedtorecoverzincoxidefromwastewatertreatedsludgeofzincsmeltingbyreductionroasting.Theresultsshowthatzincgradeofsludgehasobviouseffectonzincvolatilizationresultinrotarykiln.Withzincgrad

4、einsludgeof5.04%and8.34%respectively,zinccontentofzincoxidedustincoolingsystemis19.4%and21.4%respectively,andzinccontentofzincoxidedustinbaghousesystemis50.2%and51.6%respectively.Concentrationsofheavymetalsinlixiviumofwater-quenchedslagarealllowerthanthelimiting

5、valueofGB5085.3-2007.Water-quenchedslagcanbeusedforproductionorstockpiled.Keywords:rotarykiln;wastewatertreatedsludge;zincoxidedust;ToxicityCharacteristicLeachingProcedure(TCLP)鉛鋅冶煉過(guò)程中會(huì)排放大量含重金屬的廢水,呈酸性,一般采用中和沉淀法進(jìn)行處理,產(chǎn)生大量的廢水處理污泥。此類(lèi)廢渣含有較多的鋅、鉛及其他有價(jià)金屬(鎘、汞、類(lèi)金屬砷等),屬《國(guó)家

6、危險(xiǎn)廢物名錄》收錄的固體廢物(HW48),對(duì)環(huán)境具有很大危害[1]。目前,主要采用堆存、填埋、固化等方式處置鉛鋅冶煉廢水處理污泥,堆置和填埋不僅占用大量土地資源,且對(duì)土壤和地下水的安全造成隱患[2]。水泥窯協(xié)同處置[3]、礦物聚合物固化處理[4]等方式可有效將重金屬固定,但存在渣量增容和有價(jià)金屬無(wú)法回收等不足。為了有效地回收利用含鋅廢渣中的有價(jià)元素,國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量的研究[5-6],我國(guó)濕法煉鋅廠普遍采用回轉(zhuǎn)窯煙化法處理含鋅廢渣,以回收鋅渣中有價(jià)金屬。而現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯處理含鋅廢渣均局限于固體廢物共處置研究和實(shí)驗(yàn)室研究,處理

7、數(shù)量十分有限。而針對(duì)采用火法工藝單獨(dú)對(duì)含鋅廢渣進(jìn)行處理的研究,尚未通過(guò)大型中試裝置的實(shí)際運(yùn)行得到有效驗(yàn)證。本研究采用回轉(zhuǎn)窯作為低品位鋅冶煉廢水處理污泥的處理設(shè)備,以有效提高有價(jià)金屬鋅的回收,同時(shí)降低焙燒渣的重金屬含量,從而實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物的資源化利用和重金屬污染的有效控制。本文結(jié)合鋅冶煉污泥熱力學(xué)反應(yīng)特性,考察了工況條件對(duì)回轉(zhuǎn)窯處理鋅冶煉污泥過(guò)程的影響,并對(duì)處理效果進(jìn)行分析,為鉛鋅冶煉行業(yè)廢渣的資源化技術(shù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考借鑒。1回轉(zhuǎn)窯焙燒鋅冶煉污泥的理論基礎(chǔ)1.1回轉(zhuǎn)窯溫度分布回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部物質(zhì)流運(yùn)動(dòng)方式為氣固逆向運(yùn)動(dòng),窯頭

8、燒嘴產(chǎn)生高溫氣體,由頭至尾的流向與窯尾投加的物料形成逆流接觸,高溫氣流與物料接觸而進(jìn)行熱量交換,投加的物料在窯頭高溫環(huán)境下完成冶煉過(guò)程。根據(jù)回轉(zhuǎn)窯爐內(nèi)的溫度分布,可分為3個(gè)溫度區(qū)間[7]。收稿日期:2016-10-30基金項(xiàng)目:云南省危險(xiǎn)廢物處理專(zhuān)項(xiàng)(2016YWF001)作者簡(jiǎn)介:趙楊(1965-),男,云南昆明人,碩士,高級(jí)工

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