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        減少提釩系統(tǒng)廢水研究

        2013-06-19 10:09:36霍振軍官仁權(quán)
        四川冶金 2013年4期
        關(guān)鍵詞:清液浸出液熟料

        霍振軍,蘭 鋼,官仁權(quán),林 毅

        (內(nèi)江市川威特殊鋼有限公司,四川內(nèi)江 642469)

        1 引言

        特鋼公司五氧化二釩廠自2008年底投產(chǎn)以來,各工序的生產(chǎn)都非常順利,關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)也有趕超同行業(yè)先進(jìn)水平的趨勢(shì)。但是生產(chǎn)上還存在一定的問題,主要為提釩系統(tǒng)的廢水過多而制約生產(chǎn),導(dǎo)致產(chǎn)量不能最大化。原來生產(chǎn)每噸五氧化二釩產(chǎn)生的廢水量在65 m3左右,與國(guó)內(nèi)同行業(yè)50 m3/噸片釩相比差距較大,并且噸釩廢水量大使處理成本也相應(yīng)增加了很多。為了減少生產(chǎn)過程廢水的產(chǎn)生量,全面提升五氧化二釩廠的生產(chǎn)能力,同時(shí)減少?gòu)U水處理所需的成本,公司對(duì)整個(gè)提釩系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行了研究,旨在降低提釩系統(tǒng)的廢水量。

        本文就通過研究沉釩后APV的洗滌過濾和浸出濕球磨用水等方面來減少提釩系統(tǒng)廢水產(chǎn)量。

        2 廢水來源分析

        五氧化二釩廠的廢水主要有下面幾個(gè)來源:①浸出工序濕球磨用于溶解熟料中可溶性釩的新水;②沉釩工序用于過濾洗滌APV的新水;③沉釩工序用于清洗沉釩罐和匯集罐的新水;④各種設(shè)備水。

        浸出工序和沉釩工序原工藝流程如圖1、圖2。

        圖1 原浸出工序流程簡(jiǎn)圖

        圖2 原沉釩工序流程簡(jiǎn)圖

        從上面兩個(gè)簡(jiǎn)單的流程圖就可以看出要減少提釩系統(tǒng)廢水產(chǎn)生量,就要在浸出工序和沉釩工序所加的生活水上進(jìn)行研究。

        3 技術(shù)研究的內(nèi)容及方案

        3.1 技術(shù)研究?jī)?nèi)容

        3.1.1 浸出工序

        浸出工序濕球磨溶解熟料的水為生活水,需要加熱才能使熟料中的可溶釩盡可能多的溶入水中,通過研究浸出工藝流程,我們可以將濕球磨用水改成浸出液,從而從源頭上減少?gòu)U水的產(chǎn)生。

        五氧化二釩廠浸出工序?yàn)殚g接式浸出,要用熱水分段浸洗4次,每段的浸出液分別儲(chǔ)存在各自的儲(chǔ)存罐里,一般一段的的浸出液含釩濃度在30~35 g/L,到二段以后濃度會(huì)大幅降低,用二段后一個(gè)或二個(gè)儲(chǔ)存罐里的浸出液配比一段浸出液就可以使?jié)舛冉档驮谝蟮?5 g/L左右。因此研究用后幾段的浸出液代替生活水做水浸熟料的液體。由于浸出后幾段罐體中的含釩濃度較低,因此不存在影響溶解率的情況,而浸出液的堿性也對(duì)提高浸出率有好處。

        通過實(shí)際生產(chǎn)證明,在使用生活水做水浸液體時(shí),熟料浸出液的浸出率在98.8%左右,改為浸出液做水浸液體時(shí),浸出率在99%左右,還略有提高。同時(shí)通過此方法可以減少?gòu)U水,現(xiàn)行浸出工序的流程見圖3。

        圖3 現(xiàn)行浸出工序流程簡(jiǎn)圖

        3.1.2 沉釩工序

        沉釩工序原來在沉完一罐釩后用生活水來沖洗沉釩罐內(nèi)壁粘連的APV,但是存在的問題是生活水沖洗后會(huì)導(dǎo)致部分APV返溶。同樣的用生活水做過濾機(jī)過濾洗滌APV的水源也存在返溶的問題,同時(shí)也是廢水量多的一個(gè)重要原因。

        因此,在沉釩工序上要降廢水產(chǎn)生量就要從上述兩方面著手。首先就是研究用上清液來代替生活水來沖洗沉釩罐和匯集罐內(nèi)壁粘結(jié)的APV。通過查閱資料,得出APV在pH值為2.5~3.5的溶液中溶解度最小,而上清液的pH值在2.7左右,這樣用上清液進(jìn)行洗滌不僅可以減少?gòu)U水的產(chǎn)生量,而且可以減少釩的返溶,減少釩損失。

        其次就是研究在過濾洗滌APV時(shí)用上清液代替生活水洗滌。在生產(chǎn)摸索中,發(fā)現(xiàn)直接用上清液過濾洗滌APV時(shí)效果不是很好,APV洗不干凈,影響質(zhì)量。而都用生活水來洗滌,一則APV返溶的較多,二來產(chǎn)生的廢水量較多。通過研究多釩酸銨的溶解度,發(fā)現(xiàn)不同溶液條件下,增加H+,釩的溶解度會(huì)升高,增加NH+4釩的溶解度降低。加入上清液作洗滌用水時(shí)即降低了pH值,也增加了NH+4,所以要找一個(gè)最佳pH值。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH值在5~6之間時(shí)洗滌的效果最好。在實(shí)際生產(chǎn)中過濾時(shí)1、2段洗滌用生活水和上清液混合至pH6左右,而返洗水全用上清液,這樣既減少了生活水,也能保證APV的質(zhì)量,實(shí)際生產(chǎn)中可以減少3 m3/t的廢水。

        3.2 技術(shù)研究的方案

        (1)將沉釩洗滌用水由沉釩上清液代替一部分清水,控制洗滌水的pH值和溫度,保證既能減少?gòu)U水量,又能最大化地降低APV在洗滌液中的溶解度;

        (2)用沉釩上清液代替清水沖洗沉釩罐和匯集罐內(nèi)壁粘結(jié)的APV,既可減少APV的返溶損失(APV在pH值2.5~3.5之間時(shí)溶解度最低),也可以減少洗滌產(chǎn)生的廢水量;

        (3)浸出工序的用水實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用,濕球磨用水由原來的清水改為2#收集罐浸出液,從源頭上減少?gòu)U水的產(chǎn)生;

        (4)控制好合格液的含釩濃度,不要控制太高,使其在20~25 g/L。因?yàn)檠芯勘砻?,含釩濃度在25 g/L以上的合格液所用返洗水是20~25 g/L的合格液所用返洗水的1.4倍;

        (5)提高沉釩和浸出的操作水平,嚴(yán)格按照工藝技術(shù)方案要求進(jìn)行操作,控制合格液中的有害雜質(zhì),減少由于操作失誤和雜質(zhì)過多產(chǎn)生的額外的廢水。

        4 結(jié)論

        (1)通過對(duì)降低提釩系統(tǒng)廢水量的研究,極大地降低了噸釩產(chǎn)生的廢水量。從6月1日到6月21日間共生產(chǎn)片釩157.392噸,產(chǎn)生廢水9320 m3,噸釩產(chǎn)生廢水量為59 m3/噸,同比降低了6 m3/t。6月22日到7月19日生產(chǎn)片釩271.006噸,產(chǎn)生廢水14140 m3,噸釩產(chǎn)生廢水為52 m3/t,同比減少了13 m3/t。

        (2)通過對(duì)降低提釩系統(tǒng)廢水量的研究,同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。廢水處理所用輔料占整個(gè)五氧化二釩生產(chǎn)工藝的2/3,所以降低提釩系統(tǒng)廢水產(chǎn)生量,對(duì)提釩降成本工作起到了很大的作用。年可降成本80萬元以上,有力地推進(jìn)了特鋼公司“對(duì)標(biāo)挖潛 降耗增效”降成本活動(dòng)的順利開展。

        (3)通過對(duì)降低提釩系統(tǒng)廢水量的研究,減少了外送水量。根據(jù)最新版本《釩工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的施行,對(duì)外送水量有了更加嚴(yán)格的要求。因此,在降低了提釩系統(tǒng)廢水量之后,既滿足標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)外送水量的要求,也符合公司的環(huán)保理念。

        綜上,通過對(duì)降低提釩系統(tǒng)廢水量的研究,在降低了噸釩產(chǎn)生的廢水量的同時(shí)降低了成本,也達(dá)到了環(huán)保的要求。

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