馬艷玲
(紫金礦業(yè)集團股份有限公司,福建 龍巖 364200)
目前我國的工業(yè)一直保持著發(fā)展狀態(tài),其中金屬的需求量居高不下,在目前的金屬開采工作中,從一開始的開孔,到后來的開采,乃至最后的運輸,都會產(chǎn)生粉末類廢料,而我國目前的粉塵處理技術(shù)依然是以布袋除塵、電除塵、密閉式除塵,噴水除塵為主,大部分金屬開采和金屬冶煉企業(yè)還未裝備更為先進的金屬除塵技術(shù)。傳統(tǒng)的粉塵處理技術(shù)無法徹底的清除粉塵[1]。殘余的金屬粉塵將揮發(fā)到大氣中,對人類的健康造成破壞。因此,金屬礦山除塵技術(shù)的研究與應(yīng)用將會有深遠的意義。
(1)布袋除塵。布袋式除塵器由上、中、下部箱體、清灰系統(tǒng)、排灰系統(tǒng)組成,采用原始的物理方法,即利用重力及濾料的吸附作用將粉塵過濾掉。具體操作為,將含有粉塵的氣體通過布袋式除塵器,大顆粒在重力的作用下沉積到灰斗內(nèi),較輕的顆粒則會再通過濾料的過程中被吸附住,從而達到過濾氣體的作用[2]。然而這種排灰方法存在許多弊端,效率不高就是其中之一,在布袋式除塵器的實際應(yīng)用中,其除塵效率將呈現(xiàn)一種高斯函數(shù)式的變化趨勢。但是,隨著使用時間的增長,布袋式除塵器中積累的粉塵增多,變厚,使除塵器的阻力增加,除塵器的效率相應(yīng)減少。因此,在實際使用中,清灰對于布袋式除塵器來說是至關(guān)重要的。
(2)靜電除塵。靜電除塵主要應(yīng)用于化學(xué)、冶金等工業(yè),通過電離氣體使空氣分子電離成正負離子,粉塵粒子與負離子相結(jié)合而呈電負性,繼而被正極板吸收。從而起到凈化空氣的作用。靜電除塵相比于布袋式除塵,其最大的優(yōu)點就是除塵效率大大提升,除此之外,靜電式除塵可以通過微機控制,也就是說,這種除塵方式可以遠程控制,大大節(jié)省了人力成本。但是,在企業(yè)的實際應(yīng)用中,由于該技術(shù)的復(fù)雜程度相對較高,設(shè)備的安裝,保養(yǎng)及維護過程都相對復(fù)雜,這大大增加了該技術(shù)在實際應(yīng)用中所需的成本。同時,該技術(shù)可凈化的粉塵種類有限,無法做到全面凈化灰塵。且對溫度與適度的要求較高。目前,我國在除塵技術(shù)上不斷革新,在研發(fā)新技術(shù)的同時,也在不斷提高傳統(tǒng)技術(shù)的使用效率,為國內(nèi)的開采及冶煉企業(yè)提供了方案與思路。
通過調(diào)查研究,我們就傳統(tǒng)的四種除塵方法進行了對比,該對比結(jié)果是從近幾年該類企業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中整理歸納而來,僅作參考。
首先,在處理粉塵的效果方面。密閉式除塵法,對其設(shè)施外部的空氣的除塵率最高可達95%。布袋式除塵法,由于布袋式除塵器的產(chǎn)品多樣性較高,我們將其分作高端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品來分別研究,對于高端的布袋式除塵器,其除塵率可以達到90%以上,而低端產(chǎn)品的除塵效率則低于50%。高壓靜電除塵法,其除塵率為90%以上。噴水除塵法的除塵效率在70%以下。在該階段的對比中,我們可以看出,除塵效率較高的除塵方式是布袋式除塵法和高壓靜電除塵法。
對各種方法應(yīng)用成本的分析,現(xiàn)階段我國主要的除塵方法中,成本主要來源于設(shè)備的維護保養(yǎng),能源消耗,人工費用,運輸費用以及資源的可回收利用情況。分析對比四類最常見的除塵方法,其中布袋式除塵法與高壓靜電除塵法的設(shè)備安裝維護費用較高。封閉法所需土地面積較大,這三種方法的前期投入金額均為較高。噴水法的前期投入相對較低。在后期實際應(yīng)用中,噴水法會導(dǎo)致水資源的二次污染,封閉法的人工費用支出較高,高壓靜電法和布袋式除塵法在實際應(yīng)用中要時常注意設(shè)備的磨損,需要時常進行保養(yǎng)。其中,高壓靜電法在實際的除塵過程中無法處理破碎機粉塵。
鑒于采礦行業(yè)的持續(xù)繁榮,而環(huán)境問題是事關(guān)人類命運的重大問題,當前所采用的除塵方法存在著許多的弊端,我國乃至世界就此問題進行了一系列的研究,力求尋找到一個最合適的金屬礦山除塵方案。目前的研究已取得一定的成果,研發(fā)出以生物納膜抑塵技術(shù)、云霧抑塵、濕式收塵為代表的新一代除塵技術(shù),另外對于粉塵作業(yè)人員的職業(yè)健康監(jiān)護也是技術(shù)層面之外一項新的防塵舉措。這些技術(shù)及方法改進了傳統(tǒng)除塵技術(shù)的弊端,在資源保護,能源消耗,人力資源消耗等方面做出了改進。
(1)生物納膜技術(shù)。生物納膜具有很強的電荷吸附性,它有兩層間距為納米級的電離層膜構(gòu)成,在粉塵通過時,這層生物納膜會將小的顆粒狀的粉塵吸收,進而使它們匯聚,最終成為大顆粒粉塵,在重力的作用下沉積。該項技術(shù)可達到99%以上的除塵率,其成本也控制在0.05元/噸-0.5元/噸。該項技術(shù)可以很好的應(yīng)用在礦除塵工作中,以招金金翅嶺金礦為例,該廠作為生物納膜技術(shù)的試點單位,在應(yīng)用了生物納膜技術(shù)后,其廠內(nèi)粉塵的總抑制率達到了95%。
(2)云霧抑塵。將高壓離子霧化技術(shù)以及超聲波霧化技術(shù)應(yīng)用到除塵工作中的技術(shù)稱為云霧抑塵技術(shù),這項技術(shù)可產(chǎn)生1μm~100μm的超細干霧,干霧的密度較大,因此與空氣中粉塵的接觸機會大大增加,一旦這些干霧與粉塵相結(jié)合,他們就會凝聚,繼而沉降,從而達到凈化掉粉塵的作用。這項技術(shù)對大氣細微顆粒污染的防治效果明顯。
(3)濕式收塵。濕式收塵技術(shù)在通過水與粉塵結(jié)合使其沉降的除塵方法的基礎(chǔ)上增加了壓降法除塵,通過獨特的葉輪設(shè)計來產(chǎn)生高壓降及空氣流速,在雙重作用下可以實現(xiàn)高效的除塵。而在實際應(yīng)用中,這項技術(shù)可以根據(jù)實際需要清除的粉塵的種類及尺寸來調(diào)整功率,優(yōu)化使用成本。
(4)粉塵作業(yè)人員的職業(yè)健康監(jiān)護。對于粉塵作業(yè)人員的職業(yè)健康監(jiān)護,是一個系統(tǒng)而具有延續(xù)性的過程,是依靠現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù),對粉塵作業(yè)人員進行職業(yè)疾病防控治療的有效措施。一般情況下,職業(yè)健康監(jiān)護的對象包括接觸生產(chǎn)粉塵的新錄用、轉(zhuǎn)崗、在崗、離職、退休人員以及工齡超過5年已出現(xiàn)職業(yè)疾病癥狀的工作人員等,對包括活動性肺結(jié)核、塵肺、職業(yè)性哮喘等職業(yè)禁忌病進行詳細檢查,原則上檢查周期可設(shè)定為常規(guī)檢查每年一次,專項檢查2-3年一次,對已經(jīng)發(fā)生輕重癥狀的工作人員,要及時住院進行治療,安排實時監(jiān)護。
綜上所述,本文就傳統(tǒng)的金屬礦山除塵方法和現(xiàn)代新型除塵方法的工作原理進行了介紹,對每一項技術(shù)在實際應(yīng)用中的利弊進行了分析。在傳統(tǒng)技術(shù)的橫向?qū)Ρ戎羞M一步闡述了傳統(tǒng)技術(shù)在實際應(yīng)用中所顯露出的弊端。對技術(shù)的分析與思考有利于技術(shù)的革新,是研究人員有針對性的進行技術(shù)研發(fā),技術(shù)創(chuàng)新,這對于我國金屬礦山行業(yè)有著積極的意義。