铬渣无害化烧结生产处理实践

伍雁梅

（四川达州钢铁集团有限责任公司，中国 达州635002）

1 引言

铬盐是国民经济不可缺少的重要原料，应用范围覆盖全国10%的商品生产，铬渣是生产铬盐过程中产生含有少量六价铬的废渣，具有强氧化性，属危险废物。防止铬渣危害的办法是将六价铬还原为毒性较小的三价铬，消除其毒性。目前处理方法大多数存在处理不彻底、处理成本高、造成二次污染等诸多问题，因此导致铬渣堆积成灾。

2 达钢烧结实现无害化处理铬渣

铬渣采用烧结炼铁进行无害化处理的方式，济钢烧结厂曾于2007年采用。

2012年达钢烧结厂根据国内外铬渣无害化处理和综合利用的工艺，利用铬渣中所含钙、镁代替白云石粉，实现了烧结过程无害化处理流程，解决了运输过程、生产过程的二次污染。

3 烧结生产处理铬渣的可行性分析

3．1 铬渣理化指标

3．1．1 铬渣化学成分见表1。

3．1．2 铬渣粒度组成见表2。

表1 铬渣化学成份（%）

表2 铬渣粒度组成（%）

从铬渣化学成分可见，铬渣含大量CaO和MgO，与烧结用熔剂白云石粉的化学成分接近，而且还有部份金属铁。其粒度组成适宜烧结生产制粒和造球。

4 烧结无害化处理铬渣的原理分析

在不改变烧结工艺的前提下，在烧结过程中铁矿粉、石灰、焦粉与铬渣混合并覆裹成球，在烧结温度下（1 200℃～1 300℃），焦粉中固定C周围形成局部还原气氛，并产生大量液相，形成新的矿物。六价铬被还原后进入新矿物或被玻璃相裹复。

除温度和还原条件外，酸性环境有助于六价铬的还原，研究发现，烧结矿碱度大于2．0倍，六价铬难于还原，碱度小于2．0倍时，有利于六价铬的还原。因此，烧结生产中烧结矿碱度应保持在1．80倍左右。

5 铬渣无害化烧结生产流程

5．1 无害化运输流程

铬渣汽车运输进厂→格仓储存（加蓬盖）→行车抓进配料仓（密闭）→电子皮带秤自动称量配料→混匀矿粉

5．2 无害化烧结流程

混匀矿粉（含铬渣）→配入焦粉约5%→一次圆筒混合机（实现与烧结料的混和、预覆裹）→二次圆筒混合机（实现二次成球）→烧结机布料、点火（点火温度1 050℃，烧结温度1 200℃～1 300℃）→产品烧结矿→高炉

5．3 产品及副产品无害化预防流程

为了预防可能产生的危害，所有产品及副产品均不落地，采用皮带运输进高炉，确需落地时，不允许露天堆放。

（1）烧结矿：①皮带运输→高炉；②中间矿仓储存（密封）→皮带运输→高炉；③落地时→8#格仓（加蓬盖）→高炉

（2）烧结返矿：①皮带运输→烧结配料仓（密封）；②落地时→8#格仓（加蓬盖）→皮带运输→烧结配料仓（密封）

（3）除尘灰：气力输灰装置（封闭）→密封仓储存→污泥干粉包裹→矿石栈桥格仓（加蓬盖）→行车抓进配料仓（密闭）

6 铬渣无害化处理采取的技术措施

为了摸索铬渣在烧结生产过程中替代白云石粉的可行性，共计进行了3次14个烧结杯实验方案。实验方案采用2%～3%铬渣代替烧结生产中白云石粉。实验结果表明，使用铬渣后混合料大于3mm粒级从58．2%提高到79．1%，亲水性和活性都较好，烧结矿具有较好的技术经济指标和冶金性能，能够在烧结过程中代替白云石粉。

对配料下料口进行改造，将下料口由原来的400mm改为目前的250mm，宽度减小后提高了电子皮带秤的输出控制，保证了称量的准确性、下料的均匀性。

控制烧结矿碱度，为了保证铬渣中剧毒的六价铬较为充分地还原为没有毒性的三价铬，烧结矿碱度必须控制在1．8倍。而事实上2012年全年烧结矿碱度为2#机1．85倍、3#机1．83倍。

防止铬渣板结：铬渣在堆放过程中极易产生板结，而烧结厂在铬渣进入配料前增加了对铬渣的破碎工艺，防止了铬渣板结后影响下料的稳定性。

7 铬渣无害化烧结生产操作参数控制

达钢烧结厂于2012年3月至12月使用铬渣，点火温度控制在1 050℃左右，焦粉配比5%左右，烧结矿FeO含量控制在8．5%左右，烧结矿碱度小于2．0倍，保证了烧结温度1 200℃～1 300℃，达到产生足够的液相和新的矿相，在局部还原气氛下，有助于六价铬还原为三价铬，并被烧结矿粘结相所裹覆，实现铬渣的彻底除毒。2012年烧结生产操作参数见表3。

表3 2012年烧结生产操作参数

8 烧结生产主要技术经济指标

2012年3月至11月，烧结厂2#、3#烧结系统使用铬渣比例0．13%～3．1%，部分代替白云石粉，共使用铬渣6．7万余吨。主要技术经济指标见表4。

从生产效果显示，配入铬渣后，烧结料的成球性能有所好转，弥补了铁精粉比例上升对成球性和透气性的不良影响。

使用铬渣后，烧结矿产量、质量（强度和粒度）均保持较好指标，并且铬渣有害元素均较低，对烧结矿S、P含量没有影响。

使用铬渣后，白云石粉消耗显著下降，烧结矿成本下降。

9 铬渣无害化烧结生产的效果

达钢烧结生产实践表明，做好运输过程、烧结过程、转运过程的全封闭，预防二次污染，采取合适的操作参数，铬渣在烧结过程无害化处理是彻底、可靠、安全的，也是最经济、可行的。不仅为达钢节约成本创造了直接经济效益，而且实现了铬渣的彻底解毒处理，解决了铬渣对环境的污染问题，对铬渣资源进行了综合利用，不再大量堆存，节约大量土地资源并彻底杜绝了铬渣对土地的污染。