焦油渣在配煤炼焦中的应用.docx

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1、焦油渣在配煤炼焦中的应用目录1 .序言12 .焦油渣的危害13 .焦油渣配煤炼焦技术现状34 .国外焦油渣配煤炼焦技术研究现状35 .国内焦油渣配煤炼焦技术研究现状41 .序言焦油渣是众多煌类及煌的氧化物、硫化物及氮化物的极其复杂的混合物，是炼焦生产过程中产生的粘稠状、易粘结的废渣，主要成分有焦粉、煤尘和煤焦油、沥青。焦油渣的主要成分为具有一定芳香性的聚合含碳物质。其中渣内含有约60%的固定碳，挥发分的含量约为33%,灰分含量较低，约为4%,硫的含量约1.6%,气孔率约为63%,真密度约为1.271.30t/m3。传统的煤化工企业一般是把焦油渣运到煤场积存或进行低价出售作为燃料等，然而这种处理

2、方法理方法既严重污染环境，又对资源造成浪费。而且随着经济的飞速发展，环境问题日益严重，资源的可再利用化也逐渐被人们重视，对焦油渣的合理利用成为焦化厂研究的重要问题之一。2 .焦油渣的危害焦油渣主要有害成分3, 4-苯并花，强烈致癌物质。1993年，英国医生COOK发现煤焦油致癌，已确认4环-6环的多环芳煌有不同的致癌性。美国环保署将16种多环芳煌列为致癌芳烧，并规定其在大气中的浓度，3,4.苯并花是含量较多的重点监测物之一。国标GB3059-96对大气中的BAP含量做出规定。1）致癌性苯并a花对人类和动物来说是一种很强的致癌物质,最初发现其可导致皮肤癌，后经深入研究发现对机体各脏器如肺、肝、食

3、道、胃肠等均可致癌。苯并花是最早发现的致癌物质，自1775年报道英国烟囱清洁工阴囊癌的发病率高这一现象以来，经多年的研究证明苯并a花是一种主要的致癌因素。动物试验表明小鼠经口给予苯并a花，总量为lmg的胃癌诱癌率为47.8%,总剂量为lOmg的诱癌率高达70%。根据流行病学调查，长期食用熏制食品与某些瘤肿发生有一定关系，海边居民因食用大量咸鱼及熏鱼，其胃肠道和呼吸道的癌症发病率较内陆高3倍；冰岛的胃癌死亡率为125.5人/10万人，可能与该地区居民喜吃烟熏食品有关；日本也是胃癌发病率很高的国家，一些居民有在炭火上烤鱼吃的习惯。苯并花引起癌症的潜伏期很长，一般为20年25年，发病年龄在40岁45

4、岁。现已有许多材料证实，大气中苯并冏花的浓度与肺癌发病率有关。德国有报道大气中苯并a花浓度为10 口 g/100cm312.5 口 g/lOOcrr?时，居民肺癌死亡率为25人/10万人；当苯并花浓度达到17ug/100cm319Hg/100cm3,居民肺癌死亡率为35人/10万人38人/10万人。分析认为，如4年内进食苯并花总量达80000 Mg,就有可能致癌。因此，人体每日进食苯并a花的量不能超过10 ug。2）致突变性所谓的致突变性是环境中某些外界因素在一定条件下引起机体的遗传物质发生突然的根本的变异性能。这种突变造成遗传物质复制错乱，有时可引起形态和结构及功能的改变，导致遗传缺陷和疾病

5、。常用的化学物致突变方法有细菌回复突变试验、鼠伤寒沙门菌回变试验（Ames试验）、微核试验、染色体畸变试验和程序外DNA合成试验。苯并a花同时也具有致突变作用，在Ames实验及其他细菌突变、细菌DNA修复、姐妹染色单体交换、染色体畸变、哺乳类细胞培养及哺乳类动物精子畸变等实验中均呈阳性反应。预防措施为防止苯并a花污染食品，可采取以下措施：加强环境治理，防止工业三废中苯并花对水域、土壤、空气和植物造成污染；改变生产方式，禁止在柏油路面晾晒收获的农作物；不用苯并花含量高的材料生产或包装食品；改进烹调和加工方法，尽量避免食品成分热解和热聚，以减少苯并同花形成；改变饮食习惯,尽量少吃烧烤、熏烤肉制品，

6、不食用烤焦、炭化的肉制品，以减少苯并花的摄入量；维生素A及白菜、萝卜等十字花科蔬菜有降解3,4.苯并花的作用，宜经常食用；采取措施对污染的食品进行去毒处理，如用活性炭吸附油脂中的有毒物质,用日光或紫外线照射粮食，以降低食物中的苯并花含量。焦油渣在三废中属于固体废弃物，它是在焦化生产过程中产生的固体具有很大污染性质的废弃物，在一定程度上如果处理不得当会带来极其严重的环境问题，如污染土地、水源等。目前焦化企业对焦油渣的处理是外排或堆积，这种方式既造成了环境的污染又造成了资源的浪费。焦油渣中含有苯，苯是有毒物质，对人的中枢神经系统有麻醉作用，对人的造血系统会产生程度的损坏。焦油渣中含有苯酚，苯酚也是

7、有毒物质，对人体皮肤组织有很大腐蚀作用，对人的肝、肾等脏器会产生损坏。焦油渣中还含有蔡，蔡也是有毒物质，对人的视神经系统有刺激作用，对人的肝有一定程度的损害。3 .焦油渣配煤炼焦技术现状焦油渣碳含量较高，灰分含量较低，煤粉和焦化废弃物焦油渣与配合煤充分混匀后进行炼焦，能提高焦炭产量和煤气产率，同时焦炭质量并不受影响。这其中临汾钢铁厂对焦油渣处理工艺做过试验，他们的做法是煤粉和焦油渣配合煤，充分混匀后炼制焦炭，得到的结果是，不但焦化废物得到了再利用，而且减少了废渣处理费用，减少了环境治理压力，同时焦炭的质量不会降低。焦油渣配煤炼焦过程是将焦油渣和煤同时转化为焦炭、焦油和焦炉煤气，实现焦油渣的无害

8、化处理与资源化利用。而在配煤炼焦中焦油渣的添加数量与炼焦煤料的水分、挥发分、灰分、煤料的装填方式等因素有关，无烟装煤时，焦油渣配入量可占炼焦干煤的质量百分数约0.19%-0.21%o由于我国对煤炭的利用比较依赖，焦化行业的发展过程中会产生大量的焦油渣，而据不完全统计，国内每年焦化行业副产的重质渣油近百万吨，而如何解决焦油渣的利用是未来焦化发展的瓶颈之一。关于焦油渣的合理利用，国内己开展了大量的研究工作。但是基于炼焦理论的复杂及影响因素较多条件的限制，目前焦油渣配煤炼焦的技术还在不断的探索，不断的改进。实现三废的自消化、零排放、无污染是焦化行业的追求目标。4 .国外焦油渣配煤炼焦技术研究现状国外

9、焦油渣配煤炼焦的研究开始的比较早，而且随着环境污染对经济发展的限制。日本住友金属、新口铁、钢管等公司对一些粘结剂添加到配合煤中配煤炼焦进行了实验。得出：当配煤流动度200ddpm时，配入一定量的粘结剂，增加弱粘结性。5 .国内焦油渣配煤炼焦技术研究现状我国对焦油渣配煤炼焦技术的研究还处于起步阶段，具有很大的研究发展空间。在我国，攀枝花钢铁公司在保证焦炭质量的基础上添加焦油渣到配合煤中混匀炼焦，得出结论，炼焦废物焦油渣配比量为2%时，焦炭质量好。鸡西矿业集团的贾金贵等人与鸡西煤气厂和黑龙江技师学院等合作，对配煤中加入部分焦油渣与焦粉及煤粉在小焦炉上共同进行实验。研究发现发现煤粉和焦油渣混合后配入

10、炼焦煤中，对焦炭质量的影响不大，但配比一般10%较合适。本钢焦化厂在参阅国内外型煤炼焦经验并结合本厂的实际情况，采用废油及焦油渣与回车线煤配制型煤炼焦。该实验首先在200kg焦炉上进行了多种方案的炼焦实验，分析结果表明，配入型煤炼制的焦炭，其强度有所改善，且对焦炭的灰分和硫分影响不大。配入废焦油渣10%左右的型煤粘结性较好，但是配入焦油渣的含量提高灰影响焦炭的性质，一般焦油渣的配入比例一般控制在10%以下。山东钢铁的尹逊安通过以焦油渣为粘结剂对40kg小焦炉配型煤实验研究，研究表明焦油渣的掺入量为2%制备型煤，得出最佳配型煤比为20%,焦炭的冷热态强度符合高炉冶炼要求，对焦炭的机械强度和热强度都有明显的改善，其中利用焦油渣配煤炼焦生产出的焦炭M40大于82%,焦炭反应后强度CSR在60%以上。结果显示，在炼焦过程中，在配合煤中加入一定量的焦油渣是可以作为改质粘结剂的。沙钢焦化厂孙兵通过研发利用焦油渣系统的研究上发现利用炼焦废弃特焦油渣添加到配合煤中炼焦，不仅减轻对废弃物的处理，而且对煤料堆密度、粘结性都有所提高并且能一定程度改善焦炭质量。通过对焦油渣添加配煤炼焦设备的不断改造、完善，一定能在焦油渣配煤炼焦的道路上探索出更加经济、合理、环保的有效措施，让未来的焦化行业的清洁生产成为可能。第4页共4页