中聯富氧側吹熔池熔煉技術處理電鍍污泥危險固廢

藺公敏，劉 喆

(新鄉市中聯富氧側吹技術開發有限公司，河南 新鄉 453731)

面尋全球礦產資源日漸枯竭的需求及危廢產出的不斷增大，提高再生資源的回收利用，確保環境的青山綠水，顯得尤為重要。

電鍍污泥作為危險固廢，但也是一種可回收資源，其中含有多種工業必不可少的金屬，如銅、鎳、鉛、鋅等，如何回收其中的有價金屬作為生產的資源，變廢為寶并凈化生活環境，是我們共同努力的方向。

而不斷提高裝備水平，采用先進的回收再生工藝技術，才是解決問題的關鍵。

1 國內電鍍污泥處理現狀及存在的問題

（1）固化填埋技術：通常采用水泥及其它固化劑，與污泥混合進行固化，使污泥中的有害物不易被浸出，然后填埋。其優點，處理簡單、成本低，但占用了大量土地，如果固化不好，出現滲漏，還會造成對環境的二次污染。

（2）濕法處理技術：利用電鍍污泥大部是氫氧化物和氧化物的特點，用強酸浸出，回收其中有價金屬。優點，回收了污泥中的有價金屬，但處理成本高，產出的大量殘渣及廢水回收困難，沒有從根本上解決問題。

（3）火法冶煉處理：常見的有鼓風爐、電爐、焚燒爐，回轉窯等。其優點：可綜合回收有價金屬；大幅降低電鍍污泥體積；降低了對環境的危害。其缺點：這些爐熔煉溫度低，通常在800-1200℃，易產生二噁英；由于沒有采用富氧技術，產出的煙氣量大，運行成本高，煙氣處理困難，不易達標，造成二次污染；冶煉設備密閉性差，無組織排放大，低空污染嚴重等。通常較多的廠家是在以犧牲環保為代價在進行生產。

在強大的環保政策壓力和推動下，工業危廢回收處理管理均已逐步進入到有序管理階段，民眾環保意識逐步增強，政府逐步重視，因此，如何改善現狀，探索新的處理工藝，是眾多的冶金工作者正在研究的課題。

在此我們推薦中聯富氧側吹技術應用于處理電鍍污泥危險固廢。

2 中聯富氧側吹熔池熔煉的發展現狀

中聯富氧側吹爐熔池熔煉技術，是我國自主開發、具有自主知識產權的富氧熔池熔煉技術。已廣泛運用在礦鉛冶煉、礦銅冶煉、銅鎳冶煉，其中鉛的還原冶煉已成功推廣到國際發達國家。在鉛酸蓄電池鉛泥處理上國內已有多家工廠在運行，并有多家工廠在建設中，近兩年內，富氧側吹熔池熔煉技術會取代我國傳統的鉛酸電池處理回收技術，走上主導地位。

近年來在危廢處理技術上，富氧側吹熔池熔煉在行業內受到高度重視，對現有技術無法處理，低含量、多金屬復雜物料及工業垃圾的研究正在緊鑼密鼓的進行，對于我國大量堆存的鋅浸出渣危廢處理，國內某廠已完成工業試驗，中聯富氧側吹年處理25噸鋅浸出渣處理工廠正在建設中，今年可以投產。

針對電鍍污泥，國內某廠，在7平方米的中聯富氧側吹爐上成功投入運行，年處理量10萬噸（干基）。

3 氧氣側吹爐處理電鍍污泥的基本原理及過程

基于電鍍污泥危險固廢來源渠道廣，成份復雜，含有較高可回收利用的有價重金屬，高水份含量的特點。

首先要對進入危廢處理廠的電鍍污泥，按大致相同的成份進行分類存放，再干燥脫水處理，使其成為細小的顆粒，配入適當的造渣熔劑，經電子計量稱自動計量，輸送到側吹爐加料口，經加料機連續加入側吹爐進行熔煉。

側吹爐在1300℃～1450℃高溫下運行，爐料從側吹爐頂部連續加入，落入爐內高溫熔池，迅速熔化。根據不同原料對冶煉制度要求，采用不同氧濃的富氧空氣或工業氧，從設在側吹爐兩側的多排風口送入爐內，鼓入熔融渣層的富氧空氣或工業氧，保證了熔體的強烈鼓泡攪拌，完成化學反應過程，在此種情況下，液、固、氣反應極快。

而且在飽和度不大的條件下，新相生成并加速生長，靠團聚（碰撞）作用使爐渣中的金屬長大至0.5mm～5mm的液滴，能迅速地下沉與爐渣分層，鼓入熔體鼓泡層的富氧空氣或氧氣則對爐內的氣氛進行調節，完成輔助過程，鼓入再燃燒層的富氧空氣則對沒有完成完全燃燒的氣體進行再燃燒，確保沒有可燃的氣體從爐內排出。

產出的爐渣和金屬重相在爐內分離后從設在側吹爐上的各自排出口排出，含塵煙氣經余熱鍋爐回收余熱，煙氣凈化系統回收煙塵，經凈化處理的煙氣排入大氣，而易揮發的金屬（如鉛、鋅），在煙塵中得到回收。

因此與其它冶金爐相比，無須設置大面積的沉淀區域。

4 富氧側吹爐處理電鍍污泥危廢的優勢

（1）基于中聯富氧側吹熔池熔煉爐的爐型及冶煉基理，針對電鍍污泥的特性，對爐子的爐缸及送風位置及送風制度做了改造，使其適應于處理電鍍污泥。

（2）側吹熔煉系統采用DCS控制，過程程序化，操作簡單。

（3）由于采用了富氧技術，強化了熔煉過程，因而，爐子床能力高（可達40-70t/m2.d），占地面積小，投資少，適宜于工廠建設。

（4）側吹爐的爐身由銅質水套圍成矩形，靠銅水套工作面上形成的冷凝爐渣層來抵御爐渣的沖刷和腐蝕，其使用壽命在5年以上。盡管銅水套比用耐火磚襯里的熱損量大，但高的床能力和高氧鼓風使得煙氣體積大大減少，煙氣帶走的熱量降低。過程能耗仍可維持在較低的水平。

（5）側吹爐采用多排風口的送風結構，根據不同的氧氣濃度和供風量送風，可滿足處理不同原料的需求。固定在側墻上的水冷風口、結構簡單、造價低廉，開風、停風快捷方便，工作時無需更換風口，風口壽命長達數年。同時風口可配置天然氣或煤氣燃燒裝備，可實現用天然氣、煤氣加熱或輔助還原。

（6）高溫爐渣經水淬，產出玻璃體無害化粒狀渣，不溶于水，屬一般固廢，可用于水泥廠水泥原料，建筑砌塊或其它用途。

5 中聯富氧側吹爐處理電鍍污泥的主要技術指標

以年處理10-20萬噸(干基)電鍍污泥為例：側吹爐風口截面積：7-12m2。熔煉溫度：1300℃～1450℃。富氧濃度：50%-工業純氧。床能力：40-70t/m2d。渣中含銅：≤0.8%。渣中含鉛：≤0.3%。燃料率：20-28%。

6 結論

采用富氧側吹熔池熔煉，投資省，生產能力高、原料適應性強，可處理各種復雜的物料，可謂為“萬能冶金爐”。適用于較大型的危廢處理工廠，處理電鍍污泥危險固廢，可提高有價金屬的綜合回收利用價值，產出無害化爐渣，降低生產成本，優于現有的處理工藝，達到經濟實用，節能環保的最佳效果。