樊振國

(中色科技股份有限公司，河南 洛陽 471039)

在鋁板帶箔軋機(jī)的運(yùn)行過程中，軋輥和軋件之間產(chǎn)生一定的摩擦，將在軋制油里留下大量的鋁屑、鋁粉、灰塵及其他細(xì)小顆粒，因此，軋制油需要通過板式過濾機(jī)進(jìn)行過濾凈化，在過濾和凈化中會產(chǎn)生大量的廢棄含油硅藻土。根據(jù)《國家危險廢物名錄》規(guī)定“使用軋制油、冷卻劑及酸進(jìn)行金屬軋制產(chǎn)生的廢礦物油”危險特性為“毒性”(Toxicity，T)。廢棄的含油硅藻土不允許直接填埋，其運(yùn)輸、貯存、利用或者處置，應(yīng)按照危險廢物的規(guī)定進(jìn)行管理和執(zhí)行。硅藻土過濾飽和后需要進(jìn)行更換，更換掉的含油硅藻土量較大，若處理不當(dāng)，含油硅藻土?xí)ζ髽I(yè)環(huán)境和社會環(huán)境造成污染，也存在一定的安全隱患。

1 含油硅藻土處理工藝研發(fā)的必要性

據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018年中國鋁加工鋁板帶產(chǎn)量達(dá)到1123萬t，鋁箔產(chǎn)量達(dá)到390萬t；每生產(chǎn)一噸鋁箔產(chǎn)品需要消耗硅藻土約100kg以上，含油硅藻土的待處理量保守估計在50萬t以上。

調(diào)查顯示，目前國內(nèi)鋁軋機(jī)生產(chǎn)過程中廢棄的含油硅藻土大多采用酸洗工藝提取硅藻土中的軋制油。酸洗工藝存在以下缺陷：露天浸泡池的硫酸、鹽酸氣體造成大氣污染；軋機(jī)使用含酸回用油后，產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題，同時設(shè)備壽命大大縮減；含酸廢硅藻土亂倒亂放，造成了二次污染。

隨著環(huán)保法規(guī)越來越嚴(yán)格，且現(xiàn)有處理工藝及技術(shù)設(shè)備相對落后，不僅造成了硅藻土中軋制油的浪費(fèi)，危廢處理費(fèi)用也較大。目前北京、上海、重慶等直轄市含油硅藻土噸處理費(fèi)用已達(dá)4000元以上，企業(yè)的生產(chǎn)成本也逐年上升。因此，研發(fā)新型節(jié)能環(huán)保含油硅藻土的處理設(shè)備已迫在眉睫。

2 新的含油硅藻土處理工藝介紹

新的含油硅藻土處理工藝是基于《一種鋁帶箔軋機(jī)軋制油再生裝置》(ZL200720092168.5)技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)出來的新型節(jié)能環(huán)保工藝，該工藝流程分為送料加熱階段、油氣回收階段和軋制油精餾階段3個階段。

2.1 送料加熱階段

板式過濾機(jī)使用過的含油硅藻土在通過振動篩過濾后儲存在硅藻土廢料箱內(nèi)，然后在輸送機(jī)的作用下被輸送到加熱流化床內(nèi)，加熱流化床內(nèi)設(shè)置耐高溫電動攪拌裝置，加熱一定時間后，達(dá)到90℃～130℃時，硅藻土內(nèi)的含油基本上全部被蒸發(fā)出來。剩余的硅藻土冷卻后被輸送到排渣箱內(nèi)與新的硅藻土和白土混合料按一定比例混合后重新使用。當(dāng)回用的硅藻土活性不能達(dá)到使用要求時，廢棄的硅藻土可用于制造硅藻土磚或當(dāng)作一般廢棄物填埋處理，可用于園地、牧草地及不種植食用農(nóng)作物的耕地(滿足GB 4284-2018排放要求，含油量≤3000mg/kg)，詳細(xì)流程見圖1。

2.2 油氣回收階段

蒸發(fā)出來的油氣經(jīng)過氣塵分離器凈化后進(jìn)入真空一級冷卻塔及氣液分離器，采用冷卻循環(huán)水使油氣進(jìn)行液化，液化后的軋制油進(jìn)入半成品罐；未被冷卻的氣體在真空作用下進(jìn)入二級冷卻塔繼續(xù)采用循環(huán)水冷卻，液化的軋制油進(jìn)入半成品罐，詳細(xì)流程見圖2。

2.3 軋制油精餾階段

半成品罐內(nèi)的軋制油含水量較高，雜質(zhì)較多，粘度較高，品質(zhì)不能滿足生產(chǎn)使用要求，因此需要進(jìn)一步精餾提純。半成品罐內(nèi)的軋制油在供油泵的作用下泵入精餾填料塔，在真空精餾塔內(nèi)軋制油被再次蒸發(fā)，控制溫度設(shè)定在140℃～150℃，蒸發(fā)后的油氣與回流液在填料發(fā)生熱質(zhì)交換進(jìn)一步提純，氣體軋制油經(jīng)過換熱器冷凝后在氣液分離器內(nèi)分離出來，液態(tài)軋制油進(jìn)入成品罐，流程見圖3。

3 含油硅藻土處理工藝設(shè)備介紹

主要設(shè)備功能如下：

(1)加熱流化床。利用機(jī)械攪拌和轉(zhuǎn)動、導(dǎo)熱油電加熱器加熱，使含油硅藻土內(nèi)軋制油充分汽化。

(2)氣塵分離器。將油氣與浮塵進(jìn)行分離，防止塔體堵塞，延長設(shè)備使用周期，降低維護(hù)成本。

(3)一、二級冷卻塔。利用工業(yè)循環(huán)水冷卻，使油氣形成液化。

(4)活性炭吸收器。活性炭吸收器可完全吸收尾氣及水汽并液化，完全杜絕污染氣體產(chǎn)生排放。

(5)油水分離器。將產(chǎn)生的液體進(jìn)行多層分離，起到油水、雜質(zhì)分離的作用。

(6)精餾塔。設(shè)計有多層氣液分布器、散裝填料，可脫色除雜、降低油品黏度、提高品質(zhì)從而達(dá)到可循環(huán)利用，節(jié)能減排。

(7)導(dǎo)熱油加熱器。導(dǎo)熱油加熱器為整個系統(tǒng)提供熱源，用于含油硅藻土內(nèi)精餾塔內(nèi)的軋制油汽化。

(8)真空成套設(shè)備。使系統(tǒng)保持在-200Pa以內(nèi)運(yùn)行。

(9)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)。冷卻處理整個工藝中產(chǎn)生的各類氣體。

(10)泵組。保證工藝流程穩(wěn)定運(yùn)行。

4 含油處理設(shè)備經(jīng)濟(jì)性分析

以某公司年產(chǎn)2萬t鋁箔軋機(jī)生產(chǎn)線的硅藻土應(yīng)用作模擬計算，每年生產(chǎn)需要200t硅藻土，硅藻土的含油量為30%左右，即含軋制油約60t。按每年生產(chǎn)300d考慮，每周可產(chǎn)生約6.1t含油硅藻土，每周離線處理一次硅藻土，則可設(shè)計一套1.0t/h的含油硅藻土處理設(shè)備，油氣產(chǎn)量約為200l/h，工作6h～7h，項(xiàng)目初投資約200萬元，如表1所示。投資回收期為：200÷100.92=1.98年。

表1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析表(年度)

5 結(jié)論

新型含油硅藻土處理設(shè)備2年內(nèi)即可收回初投資，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益；同時每年能減少危險性廢物的排放約200t，并能回收約60t的鋁軋機(jī)用軋制油，具有較好的環(huán)境效益。綜上所述，含油硅藻土處理設(shè)備符合國家的節(jié)能減排政策，具有很大的推廣應(yīng)用價值。