化工公司持续清洁生产堆存铬渣干法解毒掺料制水泥实施方案.docx

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1、化工公司持续清洁生产堆存锚渣干法解毒掺料制水泥实施方案1.1 铝渣解毒及综合利用是将盐行业可持续发展的前提条件格盐是国民经济不可缺少的重要原料，应用范围覆盖全国10%的商品生产，目前国内铭盐年产量达30多万吨，市场需求呈快速上升趋势。但铭盐生产的污染问题尤其是多年存积的铝渣污染，已成为最严重的环境问题之一，严重阻碍了格盐工业的进一步发展，成为制约行业发展的瓶颈。格盐生产中产生量最大的固体废渣，即铭酸钠浸取废渣，因其有六价铭而具有毒性。这些铝渣不加处理长期堆放,则使渣中的水溶性六价格随雨水或是地表水渗入地下，会造成水源和土壤的污染，继而危害农田，损害人、畜和其他生物健康，严重污染生态环境。目前全

2、国各地积存的400多万吨格渣，已成为化工行业的难题。为减少铭渣对环境的污染，我国对格渣的处理利用虽已做了大量工作，但是还存在不少问题，格盐行业的污染状况尚未得到根本解决。近年来，有些铭盐厂严重污染环境的情况经新闻媒体爆光后，引起了全国人大和国务院领导的高度重视，国家发改委和国家环保总局正在采取具体措施落实格渣污染治理工作，以期在2008年年底前，完成所有格化合物企业历年堆存铝渣的无害化处理，彻底清除原有铭渣的污染源，在2010年年底前实现铭化合物的清洁生产，在2012年基本完成格渣污染场地的治理和恢复工作，为人民的身体健康和环境安全提供保障。格渣治理必须遵循“减量化、无害化、资源化”的原则，铝

3、渣的无害化处理和资源化利用，为格盐企业的可持续发展创造条件，铭渣的解毒以及综合利用已经成为铭盐行业可持续发展的前提条件。1.2 将渣解毒和综合利用是振华公司生存发展的保证1 .国家发改委和环保总局以发改环资20052113号文下达了“国家发展改革委国家环保总局关于印发铝渣污染综合整治方案的通知”,明确了全国格渣处理和推行铭盐清洁生产的指导思想、原则、目标，提出了相应的政策和措施，在2010年底以前，所有堆存格渣实现无害化处置，消除铝渣对环境的威胁。因此对格渣进行解毒和综合利用是振华公司发展的必然要求。2 .近些年来，化工有限公司一直致力于铝渣的处理和综合利用，已采用铭渣用作水泥矿化剂和代替白云

4、石用于炼铁两种途径消化新渣，但由于历史原因，振华公司现有历年堆存的铝渣14万余吨亟待治理，如此巨量的含铭危险废物,是黄石地区的重大环保隐患，如果不迅速加以处置，会造成土地侵占，有限资源自由流失，污染生态环境和人体健康；而格渣除含格外，还含有Ca0、Mg0、Fez。,等有用成分，对其综合利用很有必要。3 .化工有限公司地处长江边，属环境敏感地区，尽快消除格渣污染也是保护长江水系水质和群众健康的迫切需要。4 .对格渣进行去毒处理和资源综合利用，既可彻底消除原有铝渣对环境和人身安全的威胁，又能实现废物的有效利用，为提高我国铭盐工业环保水平起到促进作用，对改善黄石市的环境质量具有重要的作用，同时也符合

5、“减量化、再利用、资源化”的循环经济原则，是发展循环经济的必要措施。综上可得，格渣解毒治理和综合利用使堆存铭渣得到有效治理，彻底消除铭渣对当地生态环境的影响，对于提高人民生活环境的质量有着积极意义，最大限度地利用格渣中有效物质，将一个企业的废物变为资源，同时避免二次污染，属于环保、资源综合利用项目，具有良好的环境效益与社会效益，符合国家当前产业政策，是化工有限公司可持续健康发展的客观要求和生存发展的保证。1.3铭渣解毒及综合利用工艺技术方案的比较和选择13.1振华公司在铭渣解毒及综合利用技术方面的探索国外对格渣治理的总趋势是将Cr(VI)解毒处理后堆存或填埋。我国自20世纪60年代开始，先后就

6、铭渣制豉、生产钙镁磷肥、干（湿）法还原解毒、作玻璃着色剂、还原铭渣制彩色水泥以及利用格渣制矿渣棉制品及铸石制品等方法进行了试验研究，取得了不同程度的进展。鉴于不断增加的铝渣及其严重危害，其无害化处理和综合利用技术的开发已迫在眉睫。从20世纪90年代起，振华公司就不断探索格渣的治理及综合利用途径，先后进行了格渣湿法解毒和干法解毒的试验，以及对铭渣在焙烧炼铁中的应用和铭渣用作水泥生产矿化剂及玻璃着色剂进行了技术探索，并取得一定成果。独家完成了铭渣代替部分白云石用于烧结炼铁技术的小试及实用推广工作，并获国家环保局颁发1992年度国家环境保护最佳实用技术推广计划项目；率先完成铝渣用作水泥矿化剂技术的小

7、试及实用推广工作，并完成专家评估验收和风险评价。1.3.2工艺技术方案的比较和选择1.铝渣无害化处理目前治理铭渣的方法基本分三类：高温还原法（干法）、还原法（湿法）和固化法，三者比较见表6-13。表673铸渣无害化处理方法比较方法原理应用实践特点干法将粒度小于4mm的铭渣与煤粒按100：15的比例进行混合，在高温下进行还原焙烧，使C/还原成不溶性的Cr2O3烧制玻璃着色齐!)、钙镁磷肥助熔剂、炼铁辅料、铸石和水泥等。可得到有价值的产品；但处理成本较高，铭渣解毒彻底。湿法将粒度小于120目的格渣酸解或碱解后，向混合溶液加入NazS、FeS(h等还原剂,将Cr*还原成Cr或Cr(OH)3与呈还原性

8、的造纸废液、味精废水等联合应用，可以达到以废治废的目的。处理后Cr6+2X1O-6,但处理费用高，解毒渣稳定性较差，六价格回升现象较明显，不宜处理大宗格渣。固化法将铭渣粉碎后加入一定量的FeSO八无机酸和水泥，加水搅拌、凝固，使铭渣被封闭在水泥里，不易再次溶出以水泥固化为主，也有少量沥青、石灰、粉煤灰和化学药剂的固化应用该法须加入相当量的固化齐1，经济效益差。在铭渣的还原解毒处理中，干法和湿法最为常用，它们的基本原理都是将毒性大的Cr(VI)还原为毒性甚小的Cr(III),具体工艺见表614。表6T4铭渣的还原解毒工艺解毒工艺分类还原剂方法简介湿法酸性溶液还原亚硫酸钠、硫酸亚铁等该工艺耗酸量大

9、，适用于有废酸排放的企业。方法为：将碱性含铝废渣调至酸性，然后加入亚硫酸钠、硫酸亚铁等还原剂，在液固两相状态将六价铝还原为三价铝(机理：CrO42+3Fe2+8H+-Cr3+3Fe3+4H2)碱性溶液还原硫化钠、硫氢化钠等直接在碱性铭渣中加入硫化钠、硫氢化钠等进行六价铝的还原反应，形成Cr(OH)3沉淀后，过滤回收铝污泥。硫化钠解毒机理：8Na2CrO4+6Na2S+23H2O-8Cr(OH)3+3Na2S203+22Na0H纯碱溶液还原碳酸钠、硫化钠用碳酸钠溶液处理湿磨后的铭渣，使其中酸溶性铭酸钙与铭铝酸钙转化为水溶性铭酸钠而被浸出，回收格酸钠产品。余渣再用硫化钠溶液处理，使剩余的六价铭还原

10、为三价铝，加入硫酸中和，并用硫酸亚铁固定过量的S。络合还原木质素磺酸盐及硫酸亚铁用造纸废液中的木质素磺酸盐及硫酸亚铁作还原剂，使铭渣中的六价铭起还原及络合反应，生成铁络木质磺酸盐，解毒后六价铭含量彳氐于1.8mgkg。该法不但减少了铭渣对环境的危害，还消除了造纸废液对环境的污染。水蒸汽转化废水中具有还原性的有机物用制糖或味精废水作还原剂，与铭渣混合调成浆状，放入受压密封的电加热容器内，通过电加热，使容器内浆料产生300以上过热蒸汽，促使渣中的六价格的还原反应顺利进行。该法还消除了制糖和味精废水的污染。碳还原碳粉、无烟煤粉等将铭渣和碳粉、无烟煤粉等按一定比例（约100：15）混合在还原气氛中加热

11、至800C左右，持续一段时间直至将六价格转化为无毒的三价铭。I法烧结矿硅质助熔剂补助性还原剂将铁精矿和辂渣混合作原料生成烧结矿，在烧结过程中对铝渣进行解毒。这种方法生产IOt烧结矿要加入80%的铁精矿，而且处理废渣量少，所以成本较高，不能从根本上解决格渣的处理问题。密封焙烧煤炭、稻壳或其它有机物将格渣与适量煤炭或锯末、稻壳混合，在540600C下焙烧，以过程产生的CO和乩为还原剂，并在密封条件下水淬，投加过量的硫酸亚铁与硫酸混合，以巩固还原效果，解毒渣中的六价铭降至极低，可堆存或利用。振华公司在多年对铭渣治理技术的探讨过程中曾用硫化碱溶液进行过湿法处理格渣，还原六价格，并用硫酸亚铁脱除硫离子，

12、而达到解毒的目的。经多次试验，虽取得一定效果，但解毒成本较高，解毒效果不稳定等原因，没有进一步推广应用。1995年振华公司曾用直径1.8米旋窑进行了格渣干法处理中试，解毒效果明显，解毒渣有一定强度，可作为水泥混合料使用。综合上述解毒方法及解毒工艺可得，铭渣干法解毒更具优势：格渣经过干法解毒后可实现集中化、规模化处理，布点少，解毒渣在运输装卸、储存及在水泥生产过程中均不致造成二次污染，应用面较广，更易为用户接受，市场容量大。2.铭渣资源化利用目前，含铝废渣的干法解毒处理利用具有工业化前景的有：铭渣转窑干法解毒作水泥混合材、格渣代替石灰石做炼铁辅料、铭渣代替萤石作矿化剂。其比较见下表6-15。表6

13、T5含铭废渣干法解毒处理工艺比较处理工艺特点铭渣转窑干法解毒作水泥混合材集中化、规模化处理，布点少，解毒渣在运输/装卸、储存及在水泥生产过程中均不致造成二次污染，更易为用户接受，市场容量大，但投资较大，处理费用较高。铭渣代替萤石作矿化剂格渣分散在各水泥厂处理，需在水泥厂分别建铭渣封闭式堆棚、配料装置及除尘收尘系统，铝渣在装卸、储存及在水泥生产过程中可能会造成二次污染,处理量受到用户的限制,投资相对较小，处理费用相对较低。络渣代替石灰石做炼铁辅料格渣分散在各钢厂处理，需在钢厂分别建格渣封闭式堆棚、配料装置及除尘收尘系统，铭渣在装卸、储存及在炼铁生产过程中可能会造成二次污染，处理量少，且用户多，不

14、便于管理，受到用户的限制，投资相对较小，处理费用相对较低。对比分析上述三种工艺，综合考虑技术成熟性、每年所需处理铝渣量及用户接受容量，铭渣干法解毒作水泥混合料具有多方面优势：(1)本项目采用国内已通过部级鉴定的成熟工艺，且该公司已进行了工业化试验，技术有保证；(2)国内应用干法解毒铝渣作水泥混合料有实例：1977年，济南裕兴化工厂和青海铭盐厂先后研究和开发了使用回转窑格渣解毒工艺，解毒渣水溶Cr(VI)8mgkg,符合GB4280-84o青海省科委组织鉴定了西宁皮革化工厂“铝渣干法除毒技术”成果鉴定，该技术除毒效果稳定，工艺简单,条件易控，国内领先。裕兴厂用30000吨/年处理能力的回转窑累计

15、解毒铝渣21.7万吨，解毒渣绝大部分用水泥混合材，其余用作玻璃着色剂及砂浆。(3)铭渣经过干法解毒后集中化、规模化处理，布点少,解毒渣在运输/装卸、储存及在水泥生产过程中均不致造成二次污染，又可代替高炉水淬渣，应用面较广，更易为用户接受，市场容量大；(4)1995年后振华公司研究和开发了使用回转窑铝渣干法解毒工艺，并用01.8米的转窑进行了铝渣干法解毒一一掺料制水泥技术的工业化试验，在水泥企业得到成功应用；(5)振华公司有得天独厚的区域和资源优势，在公司周边50公里范围内，拥有众多大型水泥生产企业，合作关系良好，产品运距短，市场有保证，完全能保障铝渣有效利用。主要用户见下表6-16o表6-16周边水泥厂及可利用解毒错渣量序号水泥厂产量可掺用解毒铭渣量1黄石秀山集团一水泥公司10万吨1.2万吨/年2黄石雄骏水泥有限公司20万吨2万吨/年3黄石巾鹿翔水泥有限公司20万吨3.6万吨/年4黄石秀兴水泥有限公司20万吨1.2万吨/年以上几家用户与化工有限公司有着多年的合作关系，完全可以消化完历史遗留存渣。3.生产规模振华公司历史堆存铭渣量为14万吨，根据国家产业政策，国家发改委会同国家环保总局着手制