危险废物综合利用中的废气污染物解析——以焙烧石油焦和煤气化灰渣为例

石油焦和煤气化制氢产生的灰渣属于非典型危险废物。目前,国内利用气化灰渣进行钒、镍等金属的提取以达到综合利用目的的案例极少。在总结石油焦和煤气化灰渣来源和其固废属性的基础上,以国外某同类电厂石油焦和煤气化灰渣为研究对象的类比源,分析了气化灰渣中各元素的含量;根据预处理装置的运行参数以及各污染因子的产生机理,通过类比法,推断出焙烧脱碳工序废气的污染因子为烟尘、二氧化硫、二氧化氮、重金属及二噁英等。研究结论为我国石油焦和煤气化灰渣综合利用过程污染物的推断及环保管理提供了一定的思路。

石油焦气化渣在蒸压加气混凝土砌块中的应用研究

采用石油焦气化渣作为硅质原料制备了蒸压加气混凝土砌块,研究了石油焦气化渣的掺量以及减水剂的类型、掺量和掺入顺序对蒸压加气混凝土砌块干密度和抗压强度的影响,并对掺石油焦气化渣蒸压加气混凝土砌块的生产线应用进行了分析介绍。结果表明:采用石油焦气化渣可制备出强度等级A3.5、密度等级B05或B06的蒸压加气混凝土砌块,且石油焦气化渣的掺量可高达50%;掺入适量减水剂可显著降低掺石油焦气化渣蒸压加气混凝土砌块的水料比,提高干密度和抗压强度;固体减水剂的减水效果比液体减水剂的减水效果好;将固体减水剂与水混合后掺入比直接掺入固体减水剂的效果好。

多因素对高炉炉渣滞留率的影响

采用高炉渣穿焦实验装置,模拟了高炉炉渣穿焦过程,通过改变温度、炉渣碱度、铝硅比以及焦炭填充床粒度等条件,探究各个因素对炉渣滞留率的影响,最终明确了多因素条件对炉渣在焦炭填充床内静态滞留率的影响。实验结果表明,当温度从1 425℃升高到1 475℃时,滞留率从3.09%增加到5.88%,当温度达到1 500℃时,滞留率减小至5.06%,这是因为炉渣在焦炭填充床中的滞留受炉渣粘度和液桥量共同影响,随温度升高,炉渣粘度降低,而炉渣与石墨柱的润湿性改善,最终导致炉渣滞留率随温度的升高呈现先增加后减少的趋势;不同成分炉渣在填充床中静态滞留率随铝硅比的升高而增加,随碱度的升高而减少;在不同粒度的焦炭填充床中,焦炭粒度越大,填充床的堆积密度越小,炉渣滞留率越少。

钢渣活化过一硫酸盐氧化法深度处理焦化废水

采用钢渣活化过一硫酸盐(PMS)氧化法深度处理焦化废水生化出水,研究了钢渣加入量、PMS浓度和初始p H对该废水处理效果的影响,考察了钢渣的重复利用性能,分析了钢渣-PMS氧化处理前后废水中有机物和急性毒性的变化。实验结果表明:在钢渣加入量5 g/L、PMS浓度7 mmol/L、初始p H 8.1、反应时间3 h的条件下,废水中色度和COD去除率分别为82.99%和62.89%,出水毒性变小;钢渣重复使用5次后,COD去除率降低至38.73%。钢渣-PMS体系氧化降解有机污染物的途径可能有两种:一种是钢渣中的CaO水解使溶液呈碱性,活化PMS生成了O_(2)^(-)·和^(1)O_(2);另一种是钢渣中的铁氧化物活化PMS生成SO_(4)^(-)·和·OH。三维荧光光谱分析结果表明,钢渣活化PMS所产生的活性物种可以有效破坏废水中的芳香蛋白类物质、腐殖酸类物质和溶解性微生物代谢产物。

转炉熔渣气化脱磷与循环利用工业试验

为深入研究转炉渣气化脱磷后循环利用的工艺效果,在承钢公司100 t转炉上采用焦粉进行气化脱磷试验并分析了焦粉还原P的可行性.试验结果表明:在溅渣护炉阶段添加焦粉进行气化脱磷,熔渣中先被还原的是P2O5,试验炉次平均气化脱磷率为36.78%;应用气化脱磷渣循环利用工艺后,试验炉次冶炼终点钢液成分合格,钢液中P质量分数呈现降低趋势;试验中吨钢的钢铁料消耗量平均降低0.04 kg,吨钢的石灰消耗量平均降低5.54 kg,吨钢的CO_(2)排放量降低约1 kg.

用石油焦后玻璃窑碱性耐火材料侵蚀及对策

用石油焦代替重油可以大幅降低玻璃生产成本,但同时也大幅降低了玻璃窑蓄热室格子体用耐火材料的使用寿命。为了提高玻璃窑蓄热室格子体的使用寿命,首先研究了使用石油焦后玻璃窑炉渣的化学组成和碱硫比,蓄热室格子体镁质残砖的损毁机制,以及直接结合镁铬砖、电熔再结合镁铬砖和电熔再结合高纯镁铝尖晶石砖的抗玻璃窑炉渣侵蚀性。在此基础上,采取了一系列针对性的对策,优化了耐火材料的配置,显著提高了格子砖的寿命,满足了玻璃工业发展的需求。

酒钢4#高炉开炉复产实践

酒钢4#高炉因产能限制于2021年10月13日停炉,12月13日点火复产。本次开炉过程中采取了一系列技术措施,包括合理配料及装料、开炉前烘料、优化送风点火操作、预埋氧枪出铁等措施,克服了以往未清理炉缸死铁层高炉开炉时渣铁难出,炉况恢复困难,高炉强化缓慢的问题。开炉后渣铁排放顺畅,高炉稳定顺行,实现5 d全风口作业,8 d达产,10 d达标的既定目标,为酒钢今后开炉积累了宝贵经验。

石油焦灰渣-矿粉用作泥浆固化剂的试验研究

以石油焦灰渣、矿粉复合用作泥浆固化剂制备固化土,对固化土的浆液工作性能、力学强度以及抗冲刷性能进行了试验研究,对比了石油焦灰渣-矿粉和水泥、石灰的固化效果,分析了石油焦灰渣-矿粉的固化机理。结果表明,石油焦灰渣-矿粉的固化效果弱于水泥,但明显强于石灰;其固化土浆液的扩展度随着石油焦灰渣掺量的增加而增大,当石油焦灰渣掺量为20%时,浆液凝结时间最短,初、终凝时间分别为6.3、9.9 h,固化土的28 d无侧限抗压强度达到1.98 MPa,冲刷14 d后的质量损失率与强度损失率也最低,分别为2.57%和4.07%;其固化机理在于固化剂自身水化反应、固化剂与土粒之间的离子交换反应和火山灰反应复合协同作用可生成C-S-H凝胶和钙矾石(AFt),两者相互搭接形成致密结构,促进土体强度提高。

微波消解-ICP法测定石油焦气化炉渣中7种金属的含量

石油焦气化炉渣是在石油焦制氢的过程中产生的,其化学成分复杂,难以处理。准确测定其含量,可为后期炉渣的处置及资源化再利用提供重要的数据参考。石油焦气化炉渣在生成的过程中会形成玻璃体结构,为此本文采用碱熔+酸溶的消解方法,建立了微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定石油焦气化炉渣中的铝、铁、镍、钒、钙、钾、镁等元素的方法。考察了微波消解体系和消解条件,最终确定,0.3g样品用10m L、20%NaOH溶液在180℃下消解20min后,再用10m L盐酸消解1次,待测元素可消解完全,且测定结果与X射线荧光法的结果一致。该方法的RSD小于5%,回收率为94.2%~103.4%。

钢渣对焦炭热性能的影响

在彭城肥煤中添加不同比例的钢渣作为催化剂进行炼焦,考察焦炭的热性能,并运用XRD,SEM和液氮吸附等方法研究钢渣对焦炭热性能的影响规律.结果表明,随着钢渣添加量的增加,焦炭溶损率增大,但存在一个饱和点,而焦炭反应后强度持续降低.添加量相同,钢渣粒度越小,焦炭反应性指数越大,且随着钢渣量的增加,焦炭灰分和硫分增加,但也存在饱和点;焦炭定向程度变差,环缩合程度有所降低;焦炭比表面积先增大而后减小.EDS研究显示,钢渣中含Fe,Ca等复合物以颗粒形式均匀分布在焦炭中,使得焦炭反应性增加,结构强度降低.

振动重介质流化床细粒焦渣混合物的分选

在间歇振动流化床中研究了细粒焦渣混合物的分离．通过考察细粒焦、细粒渣及细粒焦渣混合物的入选体积量对床层密度和分选效率的影响，得出适宜的操作条件．在此条件下对细粒焦渣混合物进行了分选实验，得到了较佳的分离效率。

炼铁高炉内Ti(C,N)生成的研究

高炉内Ti(C,N)的生成,主要以渣-焦反应和渣-铁反应两种途径进行。两者形成的状态和机理不同。在渣-焦界面上,首先生成TiC,然后气相中氮原子向TiC晶格中扩散,形成间隙固溶体Ti(C,N),它的化学组成是不均匀的,渣中碱度和温度的变化,对Ti(C,N)的生成影响极大,渣-焦界面积愈大,愈有利Ti(C,N)的生成。

钢渣/焦炭吸附—微波降解法处理阳离子染料废水

以结晶紫溶液模拟阳离子染料废水,研究了钢渣对染料的吸附性能及其影响因素。结果表明,在碱性条件下,钢渣对结晶紫不仅吸附速率快,而且吸附容量大。利用钢渣对染料的吸附特性和焦炭吸收微波产生高温的性能,提出了以钢渣/焦炭吸附—微波降解处理阳离子染料废水的新方法。该方法简单有效,成本低廉,具有良好的应用前景。

CFB锅炉燃烧高硫石油焦的灰渣综合利用研究

循环流化床锅炉在燃烧含硫石油焦时,通过加入石灰石在燃烧的过程中以固态的形式脱硫,燃烧后将产生大量的灰渣,过去处理灰渣最通常的方式是作土地填埋。从灰渣的化学、物理特性试验研究出发,寻找循环流化床灰渣在建筑材料、农业应用和水泥添加剂方面的利用途径,研究了更加经济有效的灰渣处理方法。

焦炭和废铁屑微电解预处理垃圾渗滤液的研究

研究表明,废铁屑和焦炭微电解是预处理垃圾渗滤液的一种有效方法,可去除垃圾渗滤液COD、色度和腐殖酸等污染物质,改善其可生化性、降低负荷,为后续生化处理创造良好的条件。通过静态正交实验确定废铁屑和焦炭最佳投加体积比为1∶3;最佳反应pH值为4;动态实验中,反应时间为1 h时,COD和色度去除率分别高达68%和91%;BOD/COD从0.3提高到0.5左右。

乌拉盖褐煤半焦燃烧特性试验研究

为了解褐煤半焦的燃烧特性,以乌拉盖褐煤低温热解半焦为研究对象,在西安热工研究院有限公司自燃试验台上,采用电厂用煤煤质指标的评价体系及测试方法对其进行了试验研究。结果表明:乌拉盖褐煤半焦属于低水分、低挥发分以及高热值煤种,其燃烧性能优异,极易着火燃尽,着火稳定性较好,与国内典型烟煤性质接近,燃用时无需过多采用稳燃措施;但由于其灰熔融性较低,并具有严重的结渣倾向,为防止尾部对流受热面出现严重的结渣与积灰,建议炉膛出口烟温不高于1 000℃,且在运行中需加强吹灰,对于新建机组锅炉,应采用低氧燃烧技术以及较为严格的分级配风措施,以实现低NOx排放。

灰渣对石油焦浆稳定性的影响研究

采用气化灰渣作为石油焦浆的稳定剂,考察了灰渣对石油焦浆稳定性的影响。结果表明:灰渣能够有效提高石油焦浆的稳定性,提高屈服应力。当固体质量分数为63%,灰渣质量为总固体颗粒质量的20%—25%时,制备出的水焦浆满足工业要求。石油焦1添加质量分数15%的灰渣最高可制备出固体颗粒质量分数为70%的水焦浆,添加质量分数为20%的灰渣,石油焦2最高可制备出固体颗粒质量分数为67%的水焦浆。适量的灰渣可以作为石油焦浆的稳定剂制备固体质量分数高的水焦浆。

细粒焦渣对废水中酚的吸附研究

利用焦化厂细粒焦渣对苯酚的吸附 ,研究了各种因素 (焦粒大小、pH值和溶液的滤速等 )对吸附的影响 结果表明 ,在 2 5℃ ,滤速为 4 .5mL/min ,pH为 2～ 2 .5,浓度为 30mg/L的苯酚溶液中 ,酚的去除率可达 98% 探讨了细粒焦渣对焦化厂含酚废水处理的可行性 图 4 ,参

铜尾渣深度还原回收铁工艺研究

为给含铁铜渣深度资源化利用提供技术依据,以国内某铜渣磨矿—浮选选铜尾矿为原料,以焦粉为还原剂、氧化钙为添加剂,以含铁硅酸盐还原成金属铁为目标,以还原产物磨矿—弱磁选精矿指标为评价依据,进行了还原焙烧工艺条件研究。试验结果表明:①还原温度和还原时间对还原效果影响显著;②在氧化钙用量为6%、焦粉用量为14%、还原温度为1 300℃、还原时间为2 h情况下,获得的金属铁粉的铁品位为92.96%、铁回收率为93.49%,且杂质硫磷含量低,属优质炼钢辅料。铜尾渣深度还原产物的SEM分析表明,还原产物中金属铁颗粒粒度较均匀,形状较规则,嵌布关系较简单,无明显夹杂其他渣相的现象,这为后续磨选作业实现铁颗粒的较好解离和获得较好分选指标创造了条件。