重金屬冶煉廢水和余熱的利用 除去廢水中的有害物質,綜合回收重金屬,凈化后的廢水回用于生產或排放。有色金屬冶煉廠重金屬廢水主要為:濕法冶煉過程中的生產排水以及泄漏和洗滌產品、設備的排水;濕式收塵排水;水淬渣排水;鑄型機冷卻排水;沖洗地面排水等。
重金屬廢水除含有某些有害的重金屬離子外,還含有砷、氟、氰、酚等有害物質,是危害較大的廢水之一,要盡量減少廢水外排。對排出的廢水要進行無害化處理。一般采用下列措施:①改革冶煉工藝減少廢水;②清污分流;③加強管理,防止跑、冒、滴、漏;④建立廢水處理系統,凈化后的廢水回用于生產,逐步實現閉路循環,不外排廢水,達到“零排放”。
電導計 |
溫度計 |
流量計 |
濁度計 |
糖度計 |
分析儀 |
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鉗表 |
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照度計 |
電阻計 |
流速儀 |
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試驗機 |
電力測量儀 從廢水中分離重金屬有兩類方法:①轉化重金屬離子為難溶的重金屬化合物。例如中和沉淀法、硫化沉淀法等。②濃縮分離廢水中的重金屬離子。例如吸附法、離子交換法、滲析法、離子浮選法、微生物法等。中國昆明冶煉廠于1973年建成了一座處理能力為2000米/日的廢水處理站,處理含鉛、砷、氟等重金屬廢水。凈化后的廢水全部返回生產系統循環使用,沉泥含鉛10%左右,可回收鉛。
用熱交換的方法,回收、利用冶煉過程散失的以及排出物料中所含的熱量。各種有色金屬熔煉爐的熱效率一般僅為15~25%,較高的也只有40%左右,其余的熱量被產品、煙氣、爐渣和冷卻介質帶走,稱為余熱。
煙氣帶走的熱量最多,一般占總發熱量(燃料燃燒熱和冶煉反應熱)的30~50%。煙氣余熱的利用主要有兩種方法:一是通過換熱器預熱空氣;二是用余熱鍋爐生產蒸汽850的煙氣經過熱交換,可將空氣預熱至400~500。經過預熱的空氣供冶煉過程使用,既可節約能源,又能強化冶煉作業。冶煉煙氣含有大量煙塵,其中包括熔融狀、粘結性強的煙塵,還常含有腐蝕性氣體。為避免熔融塵粘結,堵塞換熱器,含塵多的高溫煙氣,在導入換熱器或對流受熱面前,要先通過有較大空間的輻射室,使熔融塵冷卻、沉降。冷凝后的煙塵顆粒即使粘附于換熱面,因比較疏松也容易清除。
閃速熔煉爐、熔煉反射爐等的煙氣,多采用帶有輻射室和對流室的余熱鍋爐,產出中壓或次中壓的蒸汽,用于發電。中國在銅熔煉和精煉反射爐,銅、鋅流態化焙燒爐,煉錫反射爐等冶金爐安裝不同類型的余熱鍋爐。葫蘆島鋅廠和云南錫業公司第一冶煉廠都建立余熱發電裝置。
保護爐壁、爐床、煙罩等的冷卻裝置,采用汽化冷卻方法產出蒸汽,并延長設備使用壽命。但冷卻構件多為箱式,受結構強度的限制,只能產出2~5公斤力/厘米的低壓蒸汽。目前,鋅流態化焙燒爐、銅密閉鼓風爐、粗鉛脫銅反射爐等多采用汽化冷卻裝置回收余熱,產生的蒸汽供生產和生活上使用。
熔煉爐爐渣帶走的熱量,在余熱中占不小的比重。用高速空氣破碎熔渣造粒或用機械造粒筒造粒時,通入空氣冷卻渣粒,均可產出熱風。這種熱風多用作預熱空氣。熔渣水淬時,控制沖渣水量,保持沖渣后的水溫為80~95,通過換熱器將冷水加熱到60,作為供熱系統的熱水水源。高溫焙砂連續排入臥式冷卻轉筒,經筒壁傳熱,可用來加熱冷水。鋅流態化焙燒爐排出的熱焙砂可直接用溶液沖入連續浸出系統加熱礦漿。