[发明专利]一种电石炉除尘灰与炉渣综合利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护领域冶金行业高炉除尘灰粉尘污染治理的一种方法，特别适用于电石炉除尘灰与高炉炉渣的综合利用。

背景技术

密闭电石炉生产过程中，每吨电石约产生40kg除尘灰，其主要成分(质量分数)：CaO 58％～65％，C 18％～25％，SiO₂ 5％～8％，MgO 1％～5％，Al₂O₃ 1％～2％，Fe₂O₃约为1%左右，粉尘都是粒度极细的颗粒，其比重轻、比表面积大并具有一定的粘性，且不溶于水，由于含碳、磷、硫等物质，粉尘与空气接触后易燃、易爆，存在极大的安全隐患，所以运输处理难度较大；同时电石生产原料炭材在烘干过程中，焚烧装置燃煤排出的炉渣，主要成分为硅铝铁及一定量的钙的氧化物，其中SiO₂ 50％～56％、Al₂O₃ 15％～19％、Fe₂O₃ 8％～10％、CaO 5％～8％、MgO 1%～5%，由于炉渣颗粒体积较大、活性较低，不利于后续系统的直接利用。目前，国内大多电石企业对于电石炉除尘灰和炉渣主要采取集中填埋的处理方式，将电石炉除尘灰和炉渣当做普通的土渣进行堆放、填埋处理，造成占地面大，环境污染严重，迫于环保压力，直接威胁到了企业的生存；也少数企业直接将其用作水泥生产原料，但在利用时，由于其易燃、粉尘比重轻易发生扬尘、活性低等特点，给水泥生产也带来了不利影响。此外，电石炉除尘灰与炉渣都采用汽车运输，在卸灰和运送过程中存在着严重的扬尘现象，对厂区环境造成了一定的污染，同时汽车运输成本较高，间接增加了电石的生产成本。

现有技术中，电石炉除尘灰采用加湿搅拌的方法来处理，加湿后电石炉除尘灰体积收缩，杜绝了电石炉除尘灰自燃隐患，有效降低了电石炉除尘灰造成二次扬尘污染，但是电石炉除尘灰堆放仍占用大量的场地，且随着水分的蒸发，在运输过程中还会产生扬尘现象，始终未能彻底解决电石炉除尘灰无污染处理的问题。还有少数企业将电石炉除尘灰与石灰末以一定的比例搅拌均匀后作为生产水泥的原料。掺拌目的是消除除尘灰的粒度小、比重轻、比表面积大、易燃烧等特性，方便其直接利用于生产水泥，但是在电石炉除尘灰和石灰末搅拌和输送的过程中，因粉尘比重轻还是对环境造成了严重的二次污染。

中国专利201320481028.2，公开了一种高炉干法除尘灰浓相气力输送系统，解决了输送系统中入口阀门，出口弯头磨损的问题，但是没有解决除尘灰综合利用的问题。

现阶段如何彻底解决电石炉除尘灰与炉渣的综合利用是电石行业面临的一大难题，因此，提供一种电石炉除尘灰与炉渣综合利用的方法，将电石炉除尘灰和煤粉混合燃烧后的灰渣可直接作为下级生产单位的优质原料，彻底解决电石炉除尘灰与炉渣输送和利用问题，同时实现两种废渣的综合利用，是当前电石行业技术人员渴望解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中，电石炉除尘灰与炉渣的处理工艺落后、环境污染较大、回收成本较高、运输困难，无法直接利用等问题，进而提供了一种操作简单、全过程密闭式输送处理，无污染、回收成本低廉，同时生产水泥优质原料的方法。

本发明解决其工艺技术和装置问题是通过以下方案实现的。

一种电石炉除尘灰与炉渣综合利用的方法，主要包括电石炉除尘灰收集系统、输送系统、焚烧系统、灰渣输送系统、水泥生产系统；其电石炉除尘灰通过粉尘仓，依次经输送系统的加压装置、缓冲装置和喷射器送往焚烧装置，电石炉除尘灰和煤粉分别通过喷射器加速后进入焚烧装置的燃烧段，焚烧装置出口设置冷却系统，冷却后的灰渣通过灰渣输送系统，经输送泵进入水泥原料工段；焚烧装置的两个进料口均设置喷射器，电石炉除尘灰通过喷射器，由进料口A均匀进入焚烧装置燃烧段，燃烧除去除尘灰中的碳粉，煤粉经过喷射器由进料口B均匀进入焚烧装置燃烧段，使电石炉除尘灰与煤粉在焚烧装置中充分煅烧；在煅烧过程中电石炉除尘灰中氧化钙与煤粉中的二氧化硅形成3CaO·SiO₂和2CaO·SiO₂的结合物，该结合物质可作为水泥生产的优质原料，直接用于生产水泥。