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钢铁烟尘处理关山难越?
发布时间:2014-09-29 点击数:

专利技术 整体方案 第三方治

钢铁烟尘处理关山难越?

发表时间: 2014-09-23 来源:中国环境报 作者:蒋朝晖

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  红河锌联公司在云南省个旧市鸡街镇泗水庄建成投运的瓦斯灰暨次氧化锌处理基地,目前已经满负荷运转日产锌达120吨。图为公司员工用装载机转运加工成型的优质锌锭。 蒋朝晖摄

  编者按

  作为全球钢铁第一大国,我国每年的生铁产量超过7亿吨,占全球总产量约60%,高炉炼铁的烟尘产出率约为生铁产量的0.8%~1.5%,每年高炉烟尘的产出量高达近1000万吨。

  钢铁烟尘除含一定的铁、碳外,还含有锌等有色金属,以及氯、氟等腐蚀性杂质,成分复杂、粒度细小、水分含量波动大,因对高炉危害大、处理难度高,且对它的无害化处理、资源化利用能力不足,使得真正做到综合回收利用的仅有200万余吨,其余均为暂存、填埋或流入社会。探索钢铁烟尘的无害化环保处理和充分回收利用,是钢铁工业亟待解决的一个普遍难题。

  ◆中国环境报记者 蒋朝晖

  长期以来,高炉炼铁过程中产生的烟尘一直是各地政府和钢铁企业开展污染治理的重点。因钢铁烟尘含有锌和氯等多种杂质、成分复杂,其对高炉危害大但处理困难,使得推进钢铁烟尘无害化处理、资源化利用进展缓慢,总体效果欠佳。

  日前,记者在位于云南省个旧市的红河锌联科技发展有限公司(以下简称“红河锌联公司”)采访时了解到,红河锌联公司采用具有自主知识产权的专业技术,以第三方治理的模式与国内十余家钢铁企业合作,在长期实践中探索出一套钢铁烟尘污染治理及清洁利用整体解决方案并取得成功。

  对钢铁企业提出整体解决方案,实现烟尘全面无害化处理

  对钢铁企业的收尘系统、收尘装置、储存装置、运输体系、返烧结方式及比例、剩余烟尘的处理方式等,提出整体优化的解决方案

  钢铁烟尘的无害化环保处理和清洁利用主要是去除烟尘中有害的氯、氟等杂质,将有价值的铁、碳元素返回钢铁生产流程,将有色金属锌等实现回收利用,但要达到这一目的并非易事。

  据了解,红河锌联公司2014年中期已形成120万吨/年的钢铁烟尘实际处理能力,约占全国总处理量的60%。在钢铁烟尘处理成为普遍难题、推进速度十分缓慢的情况下,红河锌联公司靠什么打开市场?

  红河锌联公司总裁马黎阳介绍,公司通过具有自主知识产权的核心专利技术“钢铁烟尘火法富集——湿法分离多段集成耦合处理技术”,全面回收利用铁、碳,以及锌、铅、铟、铋、锡等各种有色金属,并实现钢铁烟尘的全面无害化处理。

  马黎阳说,自2011年以来,红河锌联公司引入中国国际金融投资公司等大型投资机构,总投资5.3亿元,在个旧市鸡街镇泗水庄新建“固废物炼铁烟尘资源化综合利用工程”项目,建成了规模大、技术先进的瓦斯灰暨次氧化锌处理基地。今年4月项目全面达产,目前已实现满负荷运行,达到日产120吨锌的产能设计水平。这个基地采用了红河锌联公司的第五代钢铁烟尘处理核心技术,并将在全面放大之后,升级到第六代核心技术。

  近年来,在与国内10余家钢铁企业合作治理钢铁烟尘的过程中,红河锌联公司经过现场调研及专业研究,对钢铁企业的收尘系统、收尘装置、储存装置、运输体系、返烧结方式及比例、剩余烟尘的处理方式等,提出整体优化的解决方案。

  据介绍,整体解决方案分为梯级收集及一次脱锌和脱杂返铁两个处理步骤,可将脱锌后的高铁高碳低锌烟尘返还到钢铁生产流程,不必外排(返还量占烟尘总量的30%~40%);剩余烟尘则由红河锌联公司转运至专业的处理工厂进行无害化处理和清洁利用,实现进一步的脱杂返铁。这不仅直接减少钢铁烟尘的排放量,还确保剩余烟尘得到了全面的无害化处理和清洁利用。

  在脱杂返铁过程中,红河锌联公司通过自有核心技术——“钢铁烟尘威尔兹窑火法处理技术”,对钢铁烟尘进行二次脱杂返铁处理。即将铁元素脱锌以后,以铁精矿粉的形式返还给钢铁企业;脱出的杂质/富集物送红河锌联专有的深加工工序进行后段处理,分离出有色金属和非金属产品,并完成彻底的无害化处理;烟尘中含有的碳被作为还原剂和燃料而自然得到利用,同时产生余热发电;选铁后的尾泥则制成免烧砖或销售给水泥厂。

  整个火法处理工序可实现零排水、零排渣,废气在脱硫脱硝后达标排放,无二次污染,完全实现清洁生产、节能生产。目前,红河锌联公司钢铁烟尘处理生产工艺的大规模工业化生产运行已持续4年以上,并通过了ISO9001国际质量管理体系认证,相关工艺得到充分检验和完善,达到环保标准,完全成熟。

  作为领先的钢铁烟尘专业环保处理及清洁利用的高科技环保企业,红河锌联公司的“高炉炼铁烟尘回收有色金属及再生能源技术” 于2009年被列为“国家火炬计划项目”;2010年7月,项目被环境保护部列为“工业污染防治新技术示范项目”,并获得1200万元“重金属污染防治专项资金”支持。2014年,红河锌联公司的“火法富集-湿法分离多段耦合处理高炉炼铁烟尘技术”入围“国家重点环境保护实用技术名录(第一批)”。

  采用好技术收到好成效,第三方运营实现“多赢”

  治理过程中,钢铁企业减污增产、周边生态环境逐渐改善、带动区域经济发展等实效均已显现,公司本身也不断发展壮大

  经过多年的实践检验后,红河锌联公司治理钢铁烟尘的整体专业技术方案已经得到国内不少钢铁企业的认同和应用。

  据了解,红河锌联公司已经与昆明钢铁、邯郸钢铁、攀枝花钢铁、衢州元立、九江钢铁等多家大型钢铁企业建立了长期合作关系。截至目前,由公司实施整体解决方案治理全部高炉烟尘的钢铁企业已达到16家。

  红河锌联公司董事长王浩洋告诉记者,到2014年底,公司在国内建立的钢铁烟尘处理基地将达到21个。据介绍,总占地1425亩的唐山曹妃甸大型基地于2013年1月开工建设,一期建成年处理50万吨钢铁烟尘的火法及深加工生产线,并配套余热发电,将建设成为北方钢铁工业烟尘的无害化环保处理及综合回收利用中心。二期再建成50万吨钢铁烟尘处理能力,并配套铟、铋等有色金属深加工生产线及还原铁粉深加工生产线。基地将于2014年底开始陆续投产。

  作为国内最早在钢铁厂内处理高炉烟尘的昆钢本部火法基地,迄今也已稳定运行了7年。昆钢所属红河钢铁厂是距离红河锌联公司最近的钢铁厂,在与红河锌联公司紧密合作处理高炉烟尘的过程中亦受益匪浅。

  据红河钢铁物流仓储部副部长赵生进介绍,钢铁厂2005年建成投产时,厂里把高炉烟尘收集起来进行重复利用。实践中发现,烟尘含铁仅10%左右,加上其含有钾、钠、铅、锌等有害元素不好处理,重复使用对高炉本体有严重侵蚀危害。因此,厂里仅对重力除尘灰回收重复利用,其余布袋除尘瓦斯灰只能收集堆存又不敢乱倒。

  赵生进说,在洽谈合作事宜时,特别提出由红河锌联公司对烟尘转运、堆放产生的一切污染负责,并把相关内容写进了协议。一直以来,红河锌联公司严格履行承诺,采取在烟尘排放口打水喷雾、购买专用罐车装运、及时清扫等措施,不仅解决了厂里建库堆放烟尘的大难题,还实现了厂区减少扬尘污染、转运途中密闭无泼洒。

  据悉,目前,红河钢铁厂每年铁产量200万吨,每年产生布袋灰15000多吨,全部由红河锌联公司买走并实现了完善的处理。赵生进认为,采用治理服务企业的整体解决方案,钢铁企业除解决了二次污染和无场地堆放问题,还在烟尘排放总量显著降低、减少铁和碳等元素流失、通过减少碳流失降低能耗、节约改造费用等方面受益。

  红河新联公司副总经理王平说,公司与钢铁企业合作有一个原则,无论烟尘中金属品位高低,都是先付款并且统统拉走,进行无害化处理,最大程度减轻其对环境的影响。

  在推进钢铁烟尘治理过程中,钢铁企业减污增产、周边生态环境逐渐改善、带动区域经济发展等实效均已显现,红河锌联公司本身也得到了不断发展壮大。截至目前,公司已累计实现利税5亿元,仅在公司本部就业的当地居民就达1400多名。按照发展战略,到2016年,公司处理能力将再增长两倍,达到每年处理钢铁烟尘300万吨以上。