公布日：2023.12.05
申請日：2023.09.11
分類號：C02F5/02(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I;B01J20/34(2006.01)I;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本發明涉及利用煉鋼鋼渣處理工序資源化利用高濃度污水的工藝，具體包括如下步驟：S1、首先在一個熱悶渣渣池子處理結束后，將高濃度污水向渣池子內注入，利用處理后的鋼渣集料吸附污水中的有機物和重金屬等懸浮物；S2、高濃度污水加入結束后，等待渣中自由水大部分進入循環水系統后，等待鋼渣干燥后待用；本發明利用高濃度污水中的氟離子，與鋼渣處理過程中的循環水發生反應，降低了循環水中鈣鎂離子的濃度，有利于鋼渣循環水的循環利用；資源化利用了高濃度污水，分解了高濃度污水中的有機物、利用分解的有機物還原鋼渣中的高價氧化鐵，能夠增加鋼渣磁選回收含鐵物質的量。
權利要求書
1.利用煉鋼鋼渣處理工序資源化利用高濃度污水的工藝，其特征在于，具體包括如下步驟：S1、首先在一個熱悶渣渣池子處理結束后，將高濃度污水向渣池子內注入，利用處理后的鋼渣集料吸附污水中的有機物和重金屬等懸浮物；S2、高濃度污水加入結束后，等待渣中自由水大部分進入循環水系統后，等待鋼渣干燥后待用；S3、將以上干燥后的鋼渣，加入裝有液態鋼渣的一個渣罐中，靜置30min左右，將渣罐中的高溫鋼渣倒入渣池子中，利用熱態鋼渣分解有機物，同時還原鋼渣中的重金屬化合物；S4、重復以上的作業，不斷將吸附高濃度污水的鋼渣加入到裝有液態鋼渣的渣罐中，靜置30min后倒入渣池子，待渣池子裝滿為止后，靜置60min后，按照常規的渣處理工藝處理即可，尾渣按照正常的資源化利用工藝利用。
2.根據權利要求1所述的利用煉鋼鋼渣處理工序資源化利用高濃度污水的工藝，其特征在于：S1中熱悶渣渣池子處理結束后的渣溫控制在100～200℃。
3.根據權利要求1所述的利用煉鋼鋼渣處理工序資源化利用高濃度污水的工藝，其特征在于：S1中高濃度污水的加入量為每噸鋼渣加入300～500kg。
4.根據權利要求1所述的利用煉鋼鋼渣處理工序資源化利用高濃度污水的工藝，其特征在于：S3中干燥后的鋼渣的加入量按照每噸液態鋼渣加入100～250kg。
5.根據權利要求1所述的利用煉鋼鋼渣處理工序資源化利用高濃度污水的工藝，其特征在于：S1中的鋼渣集料是一種多孔堿性物質，并且具有較強的堿性，該鋼渣集料含有的成分有：金屬鐵、氧化鈣、氧化鎂和氧化錳，能夠與污水中的油污發生反應，形成油脂酸鹽，存在于鋼渣集料中。
6.根據權利要求1所述的利用煉鋼鋼渣處理工序資源化利用高濃度污水的工藝，其特征在于：鋼渣能夠吸附污水中的有機物和重金屬，污水中的氯離子能夠與鋼渣集料中的f-MgO發生反應，形成氯化鎂、進一步與鋼渣中的f-MgO形成鎂質水泥的前驅體，能夠提高鋼渣的膠凝性質。
7.根據權利要求6所述的利用煉鋼鋼渣處理工序資源化利用高濃度污水的工藝，其特征在于：鋼渣吸附污水中的有機物和重金屬的具體步驟如下：T1、將鋼渣，加入到液態鋼渣中，利用油脂和有機物在960℃左右裂解產生的C、H還原鋼渣中的高價重金屬氧化物，其主要的反應有：
CxHyCOOCnHm+Q→(x+n)C+(y+m)H+H2O
C+CuO＝Cu+CO
FeO+C＝Fe+CO
Fe2O3+3C＝2Fe+3CO
其中的金屬和金屬氧化物在鋼渣的磁選過程中通過篩分和磁選工藝回收，做為含鐵原料重新在煉鋼或者煉鐵工序資源化利用；T2、進入鋼渣處理循環水的氨氮化合物，在堿性高溫條件下發生分解反應，生成氮氣和水，實現無害化轉化；T3、進入鋼渣循環水的F-離子，與水中的Ca2+、Mg2+離子發生反應，形成難溶性的氟化物，實現危險物質的無害化轉化，其主要的化學反應如下
2F-+Ca2+＝CaF2
2F-+Mg2＝MgF2；
T4、部分沒有參與化學反應的有害物質，最終進入鋼渣中，由于鋼渣是一種過燒的硅酸鹽水泥熟料，在鋼渣被資源化利用后形成水化產物，有害物質存在于水化產物中，有害物質的成礦封存(As、Cd等)，達到無害化的目的。
發明內容
本發明的目的在于提供利用煉鋼鋼渣處理工序資源化利用高濃度污水的工藝，解決了現有技術中存在的問題。
本發明的目的可以通過以下技術方案實現：
利用煉鋼鋼渣處理工序資源化利用高濃度污水的工藝，具體包括如下步驟：
S1、首先在一個熱悶渣渣池子處理結束后，將高濃度污水向渣池子內注入，利用處理后的鋼渣集料吸附污水中的有機物和重金屬等懸浮物；
S2、高濃度污水加入結束后，等待渣中自由水大部分進入循環水系統后，等待鋼渣干燥后待用；
S3、將以上干燥后的鋼渣，加入裝有液態鋼渣的一個渣罐中，靜置30min左右，將渣罐中的高溫鋼渣倒入渣池子中，利用熱態鋼渣分解有機物，同時還原鋼渣中的重金屬化合物；
S4、重復以上的作業，不斷將吸附高濃度污水的鋼渣加入到裝有液態鋼渣的渣罐中，靜置30min后倒入渣池子，待渣池子裝滿為止后，靜置60min后，按照常規的渣處理工藝處理即可，尾渣按照正常的資源化利用工藝利用。
優選的，S1中熱悶渣渣池子處理結束后的渣溫控制在100～200℃。
優選的，S1中高濃度污水的加入量為每噸鋼渣加入300～500kg。
優選的，S3中干燥后的鋼渣的加入量按照每噸液態鋼渣加入100～250kg。
優選的，S1中的鋼渣集料是一種多孔堿性物質，并且具有較強的堿性，該鋼渣集料含有的成分有：金屬鐵、氧化鈣、氧化鎂和氧化錳，能夠與污水中的油污發生反應，形成油脂酸鹽，存在于鋼渣集料中。
優選的，鋼渣能夠吸附污水中的有機物和重金屬，污水中的氯離子能夠與鋼渣集料中的f-MgO發生反應，形成氯化鎂、進一步與鋼渣中的f-MgO形成鎂質水泥的前驅體，能夠提高鋼渣的膠凝性質。
優選的，鋼渣吸附污水中的有機物和重金屬的具體步驟如下：
T1、將鋼渣，加入到液態鋼渣中，利用油脂和有機物在960℃左右裂解產生的C、H還原鋼渣中的高價重金屬氧化物，其主要的反應有：
CxHyCOOCnHm+Q→(x+n)C+(y+m)H+H2O
C+CuO＝Cu+CO
FeO+C＝Fe+CO
Fe2O3+3C＝2Fe+3CO
其中的金屬和金屬氧化物在鋼渣的磁選過程中通過篩分和磁選工藝回收，做為含鐵原料重新在煉鋼或者煉鐵工序資源化利用；
T2、進入鋼渣處理循環水的氨氮化合物，在堿性高溫條件下發生分解反應，生成氮氣和水，實現無害化轉化；
T3、進入鋼渣循環水的F-離子，與水中的Ca2+、Mg2+離子發生反應，形成難溶性的氟化物，實現危險物質的無害化轉化，其主要的化學反應如下：
2F-+Ca2+＝CaF2
2F-+Mg2＝MgF2；
T4、部分沒有參與化學反應的有害物質，最終進入鋼渣中，由于鋼渣是一種過燒的硅酸鹽水泥熟料，在鋼渣被資源化利用后形成水化產物，有害物質存在于水化產物中，有害物質的成礦封存(As、Cd等)，達到無害化的目的。
本發明的有益效果：本發明利用高濃度污水中的氟離子，與鋼渣處理過程中的循環水發生反應，降低了循環水中鈣鎂離子的濃度，有利于鋼渣循環水的循環利用；資源化利用了高濃度污水，分解了高濃度污水中的有機物、利用分解的有機物還原鋼渣中的高價氧化鐵，能夠增加鋼渣磁選回收含鐵物質的量；減少了鋼渣處理過程的水耗，降低了高濃度污水的處理成本。
（發明人：趙旭章;蘇萬忠;楊杰;曹震;劉文勝;俞海明;王強）
