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1.航空领域多维度协同规划技术研究
方钉工社
2.航空领域多维度协同规划技术有哪些
— 广告 — 钢铁冶金流程复杂固废资源化循环利用技术专题近年来,党和国家将建设生态文明和发展循环经济的要求提升到了一个新高度,如何实现固废资源化利用成为钢铁行业面临的重要考验之一值此,中国五矿首席科学家、中冶长天总工程师叶恒棣团队提出了系统质能优化及自洽循环利用低碳绿色发展理论观点;研发了冶金流程“碳污源头减排-污物协同净化-质能自洽循环”冶金环境治理核心技术及成套装备;开发了有机固废控温控氧热解-焚烧制备原/燃料并循环利用技术及装备;含锌尘泥铁、锌组分低碳高效还原分离并循环利用技术及装备,高盐固废高效洗盐除铊提纯并循环利用技术及装备;形成了适应性强、高效低耗、清洁安全的钢铁流程固废资源化循环利用技术体系。
3.航空领域多维度协同规划技术包括
为此,《世界金属导报》特设专题,总结了中冶长天国际工程有限责任公司及行业内在钢铁冶金流程固废资源化方面的研究成果和实践经验,希望能为钢铁企业复杂固废处置提供新的工艺路线和技术参考1前言许多工业流程会产生大量多污染含铁、含碳固废,以及组分复杂的废水和废气,这些多源多相副产物的质、能属性在资源化处置时,往往具有互补性。
4.航空公司多元化发展
因此,结合不同钢铁流程资源和环境条件,建立跨领域多源多相副产物协同资源化组合方案,可以以最低的成本实现最高的固废资源化水平2钢铁流程消纳非钢领域固废技术介绍2.1 球团法资源化处置硫酸渣技术2.1.1 工艺流程
5.航空协作
高配比硫酸渣氧化球团生产的工艺流程包括含铁原料的受卸和贮存、润湿预配料和混合、高压辊磨、集中配料、强力混合、造球、生球筛分及布料、生球干燥及预热、氧化焙烧、冷却、成品球团矿输出等主要工序2.1.2 硫资源化及超低排放技术。
球团生产配入50%的硫酸渣后,球团烟气中的SO2含量由常规浓度600mg/m3上升到2500mg/m3针对高浓度SO2烟气,采用活性炭法吸附再解析得到SRG气体,再将富硫气体转化为具有较高附加值的硫产品,实现了副产物的资源化利用。
2.1.3 应用示范简介2.2 球团还原法资源化处置高碱含铁固废技术提钒尾渣按照一定的配比和消石灰配料后并加入一定量的细粉还原剂进入到强混、造球系统经筛分后,合格粒度的产品经胶带输送机输送至带式干燥机,再进入到微波干燥设备后送入到回转窑进行还原挥发,得到具有一定金属化率的球团。
还原之后的脱碱球团从窑头排出进入到圆筒冷却机,冷却后经过干式磁选机磁选分离出含铁球团2.3 烧结法消纳垃圾焚烧飞灰技术2.3.1 冶金固废及垃圾焚烧飞灰协同处置利用技术本文提出了将氯含量较高的垃圾焚烧飞灰作为氯化剂与钢铁冶金尘泥协同处置的技术思路,如图1所示,即在高温条件下将体系中的重金属、碱金属转变为易挥发的氯化物,挥发至烟气中得到可用于有色冶金的有价烟尘。
同时,钢铁冶金尘泥中的含铁组分与垃圾焚烧飞灰中的含钙组分相结合并在高温下反应生成铁酸钙类物质,返回炼铁流程此外,在高温条件下垃圾焚烧飞灰中的二噁英也得以高温降解
2.3.2 铁矿烧结协同处理垃圾焚烧飞灰技术采用铁矿烧结协同处理垃圾焚烧飞灰也是可行的,尽管处理过程中,垃圾焚烧飞灰的添加对烟气排放造成了一定的负面影响,但是通过现有烟气处理系统,仍可对其进行有效净化处理,使烟气达标排放。
考虑飞灰本身含有大量氯离子,故飞灰应水洗预处理后再进行烧结消纳处置垃圾焚烧飞灰的水洗工艺如图2所示,将垃圾焚烧飞灰按适宜固液比进行多级逆流水洗,使得飞灰中残氯量满足要求后,进行压滤得到飞灰滤饼,飞灰滤饼进入烧结主流程进行协同处理。
将得到的高盐洗灰水采取序批式除重除杂工艺,经预处理之后,进入多效蒸发分盐结晶系统,分盐结晶出的氯化钾、氯化钠产品进行直接外销
2.4 烧结法消纳脱硫副产物技术2.4.1 烧结法消纳脱硫副产物的原理与工艺路线烧结过程尽管属于氧化性气氛,但烧结料层局部,尤其是固体燃料比较集中的区域仍存在还原性气氛,烧结烟气中也含有2%左右的CO因此,烧结料层中掺混脱硫灰生成的CaSO4分解温度低于空气气氛下的分解温度,这是烧结工序可以处置脱硫灰的理论基础。
尤其是近年来,随着碳基法烟气净化技术在烧结领域的应用,不仅从源头减少了脱硫石膏和脱硫灰的产生,也为烧结协同资源化处置钙基脱硫灰提供了新的技术思路烧结工序协同处置半干法脱硫灰的技术路线如图3所示钙基法脱硫产生的石膏可以适当添加到采用碳基法脱硫的烧结机上,脱硫灰中的CaSO4在烧结料层中分解析出SO2进入烧结烟气中,被碳基法脱硫脱硝系统吸附,活性炭在解吸塔中重新将SO2析出,可用于制取工业硫酸,实现了硫元素的资源化。
2.4.2 应用示范简介2021年2月,由中冶长天总承包的“湛江钢铁一二烧结新增主烟气脱硝及设备功能提升项目”在宝钢湛江建成投产,宝钢湛江的碳基烟气净化系统如图4所示该项目的实施为湛江钢铁利用烧结机系统处置其它工序脱硫副产物奠定了技术基础。
湛江钢铁实行“固废不出厂”的环保要求,从2021年至今,球团、高炉热风炉、煤精煤气三个工序的脱硫副产物均掺杂在烧结原料中使用,根据混匀矿含硫量动态平衡,一般配入时比例约0.1%对烧结矿的质量和污染物排放指标未产生明显影响,脱硫固废在烧结工序中重新分解,SO2析出,被活性炭吸附后成为制备工业硫酸的原料,成功实现了硫的资源化,具有良好的经济和环境效益。
3全流程、跨领域多源固废协同资源化组合方案及智慧平台构建3.1 钢铁冶金流程多源固废协同资源化组合技术方案3.1.1 钢铁尘泥湿/火法组合选冶方案高炉灰、转炉灰和电炉灰还原脱锌时需要消耗碳作为还原剂和燃料,炼钢灰中碳含量极低,铁含量高,为了实现炼钢灰中锌的有效脱除,必然需要配加较多含碳高的高炉灰或额外配煤,导致回转窑处理量大、处理能力和能量浪费,且原料铁含量高又导致回转窑易结圈的隐患。
本文提出了利用钢铁流程废水,将湿法高盐固废处置和火法还原脱锌协同起来,组成湿/火法组合选冶方案,技术方案如图5所示采用该方案,提前将含锌粉尘中的锌铁组分进行初步分离,可以减少回转窑处理量,提高还原效率,降低能耗。
同时,利用钢铁厂内废水进行含锌粉尘的磨选处理和烧结灰水洗,不额外使用新水,做到了厂内废水的多级循环利用
3.1.2 以烧结为中心的冶金复杂固废综合协同处置方案冶金复杂固废预处理时,通常会产生多种相态的副产物,不同相态的副产物以不同方式与烧结流程重新耦合有机固废经热解渣可以掺入烧结或与含锌固废混匀,减少外配焦炭的使用,达到“以废代碳”。
含铁尘泥和高盐固废预处理渣掺入烧结中可以回收其中的铁资源,实现“以废代铁”,还可以将固废火法处置产生的烟气并入烧结烟气协同净化,将冶金流程的酸性废水调质后可以用于高盐固废水洗,节约生产成本以烧结工序为中心的冶金流程多源固废综合利用技术方案如图6所示。
3.1.3 其它冶金炉窑协同处置固废方案除了烧结外,钢铁流程的其它工业窑炉也具有高价值协同处置固废的潜力如图7所示,高炉对铁原料和焦炭的粒度和强度都有一定的要求,经预处理后的固废铁品位、颗粒粒度、强度满足高炉炼铁要求,可以作为铁原料加入高炉。
富铁的固废经过还原后,有可能获得较高金属化率的含铁渣,直接进入转炉炼钢可以缩短固废在钢铁流程的处置工序,降低能耗和碳排放
3.1.4 钢铁流程主要元素迁移及自洽循环利用为了强化钢铁流程资源循环利用,本文提出钢铁流程质能自洽循环利用的理念,结合中冶长天开发的碳基法多污染物烟气净化技术及行业内渣类固废建材化利用技术,钢铁流程除生产优质钢铁产品外,其它元素基本实现了全量化利用,其主要元素迁移及自洽循环利用示意图如图8所示。
3.2 区域性固废协同资源化处置智慧平台构建工业炉窑基本都具有协同消纳社会废弃物的潜力,固体废物在合适的流程工业高温窑炉中进行协同处置,是提升固体废物利用处置能力的有效措施但是,当前固废产量大、来源广、成分极其复杂。
固废协同处置设施的工艺流程物质流、能量流差别很大,对入炉固废也有着不同的要求而固废属性与工业流程有着优选的生态化适配路径,特定的固废只有进入最合适的工业窑炉进行协同处置,才能最大程度发挥协同处置的资源利用效益。
为此,本文提出了构建区域性固废协同处置智慧网络平台的构想,如图9所示依托5G模块化数据采集技术、云服务技术等现代化信息手段,智慧平台不断采集固废基础数据,智能仓储实时反映固废产量和堆存信息,通过云计算匹配经济和环境效益最优的协同处置路径,固废通过物流送往目的设施进行协同处置。
通过北斗-物联网技术实现固废溯源和物流追踪,采用实景三维和视景仿真技术,实现固废从产生、检测、储存、运输到最后处置的过程可以通过智慧平台进行全流程可视化展示、运行管理和监测
固废协同处置智慧网络平台是第三方固废处置企业的运营平台、研发机构的技术成果推广平台,也是政府部门对区域内固废协同处置情况的监管平台,能有效促进固废在区域内的协同高效处置4相关政策及标准体系4.1 冶金流程资源化消纳固废的相关政策。
4.1.1 支持类政策自“十三五”以来,我国加大重视固废资源化回收利用,工业资源综合利用法规政策标准体系日益完善“十三五”以来重要的工业资源综合利用法规政策汇总如表1所示这些行业政策促进了固废处理行业规范化、标准化、专业化,也促进了固废处理行业技术创新与应用。
但同时,这些行业政策也使固废处理行业面临着较大的投入压力和较高的管理难度
4.1.2 存在的不足钢铁行业协同处置固废仍处于研究起步阶段,缺乏统一的建设、运营和监管标准,也缺乏相应的政策激励未来仍需要持续加强进行工业窑炉协同处置固废方面的技术研发,从国家层面积极出台协同处置企业税收、固废处置补贴方面的激励政策,促进协同处置行业的健康发展。
4.2 跨领域协调与资源循环利用标准体系构建4.2.1 钢铁行业固废处置标准现状钢铁行业固体废弃物处置技术标准体系建设起步较晚,技术标准清单如表2所示对钢铁行业固废处置标准进行梳理发现,钢渣、高炉渣在水泥、陶粒、机制砂、沥青路面等领域的应用已有了明确、统一的标准。
但是对组分更杂的复杂固废,如有机固废、含锌尘泥、高盐固废等的资源化循环利用标准建设方面仍然十分匮乏
2022年10月,中冶长天牵头编写并发布了团体标准《钢铁厂协同处置城市危险废物预处理回转窑工程设计标准》(T/CMCA 2006)采用该标准的工艺技术,不仅可以处置钢铁厂内的危险废物,还能协同处置市政有机危险废物,为钢铁厂协同处置城市危险废物预处理回转窑工程的设计提供了指导和参考。
4.2.2 标准体系建设的建议1)加快构建钢铁流程固废资源循环综合利用标准体系,强化标准实施2)加强科技研发对标准化建设的支撑作用3)加强跨领域固废资源综合利用标准化研究4)加强对冶金固废协同资源化综合利用标准化工作的领导。
5)加强标准的宣贯,建立推动奖励机制5总结跨领域多源复杂固废协同资源化组合方案的建立和实施,可以以最短的流程、最经济的处置成本、最低的碳排放,基本实现固废中元素全量资源化利用钢铁企业有望成为鸟语花香的花园,还能消纳部分社会废弃物,促进工业与城市共融共生。
建议政府相关部门加大政策扶持力度,推动循环经济发展,加快构建资源循环型产业体系(叶恒棣 李谦)《世界金属导报》2024年第38期 B08、B09返回搜狐,查看更多责任编辑:
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