旋风炉附烧处理后解毒铬渣的安定性研究社会大气污染问题解决方案
旋风炉附烧处理铬渣的安定性研究:社会大气污染问题的解决方案
简介:本文深入探讨了铬渣经过旋风炉附烧及水淬处理后生成的玻璃体粒化解毒渣的稳定性问题。通过对解毒渣的物相结构、溶解性和高温稳定性的实验分析,最后发现解毒渣在≤500℃条件下无反玻璃化倾向,在自然环境中储存和作为建材使用都是安全且稳定的。关键词:旋风炉、附烧铬渣、解毒渣、安定性。
近年来,我国首次成功应用了利用旋风炉附烧处理铬温技术,并取得了初步成果。这项技术是在热电联产过程中,使掺入燃煤中的铬渣经高温熔融还原进行脱氧,然后以液态形式排出,经水淬后固化为玻璃体形态,最终可以作为建材而实现资源循环利用。旋风炉内部过程具有优越的热力学和动力学条件,可促进Cr6+→Cr3+半反应完全进行,其转化率达到99.96%以上。此外,上述工艺与大型流率热电生产过程兼容,便于集约化处理,并由于替代石灰石助熔添加剂,几乎不增加额外能耗。在运行期间,只有水淬后的材料排出,不产生飞灰二次污染。
基于这些特点,我们认为旋风炉附烧处理铬 港技术是目前一种无害、高效、大规模且不需要额外能耗的最好方法。但是,这种方法下生成的解毒玻璃体粒子的稳定性如何,是决定其可行性的关键因素。
铿 港 解 毒 处 理 前 后 的 化 学 与 物 相 组 成 分 析
送入旋风炉的大同混煤与含有重金属如镉等污染物质之混合物,以及回熔飞灰经过预热至1400℃,在烟气介质中氧量低于2%,然后被排放到外部。在这个过程中,由于温度急剧降低,因此必须快速冷却,以防止形成晶体结构,从而影响其物理性能。
1.1 掺 混 铿 港 后 入 炉 煤 的 灰 质 组 成
为了确保适宜燃烧条件,大型工业级别的锅炉应保持一定水平的一致温度,而造件和排料工作应该按照既定的标准执行。这要求在选择合适类型煤炭时,同时考虑到它所含有的灰分粘度—温度(流变)特性的综合要求。大多数情况下,对于50t/h以上输出功率级别的大型锅炉来说,可以采用以下公式计算理论燃燒温度:
θa ≥ 1.05 × t25pas + 480℃
其中t25pas代表着当粘度为25Pas时对应温度,可以通过试验或计算得知。对于一般用途煤种,当发热量超过23000kJ/kg时,可以将其与100:30比例掺混进入系统。而天津农药厂结合天津同生化学厂所采用的方式则采用100:28比例,将这两种材料混合并送入锅炉进行加热,其中包含表格显示如下:
表1 煤灰分组成(%)以及掺混后的组成变化(%)
| 组件 | 大同混煤 | 铿 港 |
| --- | --- | --- |
| SiO2 | 64.29% | 18.32% |
| Al2O3 | 21.53% | 13.39% |
| CaO | 11.83% | %15|
| MgO %7 %11 |
Fe2O3 %35 %8 |
从上述数据可以看出,即使在加入了大量重金属颗粒的情况下,大同混煤仍然保持较高硅酸盐含量(57.5%,SiO2/Al2O3=33),硅比G(SiO2/(SiO2+CaO+MgO+Fe2))=55%,碱性比J((Fe2+Ca++Mg++Na++K+)/ (Si++Al+++Ti++++P++++CrxSx))=0,603,这意味着这种混合材料依然属于高硅酸盐类别。
通常情况下的我国动力用燃料主要由酸性矿物构成,如粘土类矿物、碳酸盐、铁硫矿石等,但同时也存在少量其他如金红石(Ti)磷灰石(P)等随伴矿物。此外,本地来源的小块状硬质粉末样品呈现强碱状态,由此可见,与普通建筑材料相比,它们更接近但并不完全相同,因为它们含有少许六价氮基色素残留部分,如吸附式钠氰基钙(Cr(OH)4(Na)·4H20),这些都来自早期采集出的小块状硬质粉末样品。
因此,无论是直接将大型火车车厢中的废弃产品转运至用于制造各种建筑材料,或是从事废旧设备维修服务行业,都会面临不同程度的地球资源短缺的问题。如果能够有效地管理和控制这一领域,那么就可能减轻人类社会带来的负担,为地球上的生态平衡做出贡献。本文旨在探讨如何通过科学研究来改善这一状况,并提供一系列实用的建议给各界相关人员参考使用,以便共同努力实现一个更加绿色健康的地球环境。