铬渣干法解毒处理

第一篇：铬渣干法解毒处理

铬渣干法解毒处理

一、铬渣回转窑干法解毒处理

1.铬渣回转窑干法解毒处理主要反应： 2C +O2 2CO↑

2Na2CrO4 + 3CO 2NaCrO2 + Na2CO3 + 2CO2↑ 2CaCrO4 + 3 CO Ca(CrO2)2 + Ca O +3CO2↑ 4Na2CrO4 + 3C 4NaCrO2 + 2Na2CO3 + CO2↑ 4CaCrO4 + 3 C 2Ca(CrO2)2 + 2Ca O +3CO2↑.2.铬渣在回转窑中的解毒反应有两个主要影响因素：

（1）温度决定反应速度；

（2）氧化或还原气氛决定化学反应的方向。控制温度和还原气氛能有效控制铬渣解毒的 化学反应过程。3.主要工艺过程（1）铬渣破碎

铬渣破碎至一定细度。为控制有毒烟尘，该工段需配置收尘器。见图1。

图1 铬渣回转窑干法解毒铬渣破碎工艺流程图

（2）铬渣粉碎

为加速化学反应速度，需控制入窑铬渣的粒度。铬渣中较高的水分，会使粉碎效率和回转窑煅烧效率降低，因此铬渣应先烘干后粉碎，也可采用烘干粉碎机，简化工艺流程。见图2。

图2 铬渣粉碎烘干工艺流程图（3）还原煅烧及冷却

粉碎铬渣与一定比例的还原煤混合后，进入回转窑还原煅烧。在冷却还原机内，炙 热的铬渣被喷淋的冷却水急剧冷却到约200 C°～300 C°。经解毒并冷却的铬渣，其Cr(Ⅵ)的含量低于国家标准的限植。见图3。

图3 铬渣回转窑还原煅烧及冷却

回转窑干法解毒最大的优势是能够利用铬盐厂原有设备，一次性投资少，处理成本相对较低。缺点是回转窑运行时，在窑体后半段高温状态的废料残渣中的低熔点物体部分呈半熔融状态，易附着于窑体内壁形成瘤体。由于回转窑生产连续运行，瘤体无法清理。结瘤到一定程度，严重时可导致焚烧系统无法运行。而且回转窑通常处于负压、高度过氧状态，回转窑热效率相对其他炉型较低，造成焚烧系统煅烧产生的烟气量偏大，为防止二次污染，需要增加除烟除尘设备，系统运行成本偏高，但解毒后铬渣可以做为水泥混合材、彩色水泥和水泥砂浆等，资源综合利用水平较高。

二、铬渣立窑干法解毒处理

1.立窑干法解毒主要反应:

2C＋O2 = 2CO

2Na2CrO4＋3CO = 2NaCrO2＋Na2CO3＋2CO2 2CaCrO4＋3CO = CaCr2O4＋CaO＋3CO2

2.决定解毒效果主要有4个因素：

（1）还原气氛，铬渣与煤混磨、成球，使煤与铬渣中的Cr(Ⅵ)接触更紧密，微观还原气氛更有利于解毒。

（2）温度，随着温度升高，还原速度以指数方式迅速增大。

（3）铬渣及煤的粒度，铬渣的解毒速度与铬渣粒径的平方成反比，铬渣粒度越小还原越快。

（4）冷却方式，为了防止逆反应，必须严格控制已解毒渣的冷却方式。3.主要工艺过程

铬渣、煤和粘土计量后送入铬渣生料磨，磨至一定的粒度。磨后生料进入均化库，经稳料装置后，送成球系统。生料控制水料比，进入立窑。采用暗火操作，控制湿料层厚。在预热带，炉料逐渐脱水、干燥、升温至1000℃，炉料中的煤开始形成CO，使铬渣中Cr(Ⅵ)逐渐还原。见图4。

图4 铬渣立窑干法解毒工艺流程 4.工程关键技术

铬渣立窑干法解毒工艺与水泥生产工艺相似，但工艺参数略有不同，其关键技术有：（1）铬渣生料水分及粒度控制。

（2）为降低解毒渣硬度，生料中加入少量添加剂。（3）投料量、温度、风量、湿料层厚需要严格控制。

（4）急冷方式及用水量：前期采用喷淋，后期采用含高压水雾的冷风直接冷却塔盘和解毒渣及二次急冷罐喷淋解毒渣。

（5）立窑干法解毒过程中产生污染的场所有煅烧、粉磨、运输、加料、出料和储存；

第二篇：努力实现铬渣无害化处理

努力实现铬渣无害化处理

国家发改委会同国家环保总局正在着手制定关于铬渣污染防治方案，以期在2008年年底前实现铬渣无害化处理，在2010年年底前实现铬合物的清洁生产，在2012年基本完成铬渣污染场地的治理和恢复工作，为人民的身体健康和环境安全提供保障。现有的铬盐生产企业，在2005年年底前，应实现新渣全部解毒处理或综合利用。对已堆存的铬渣，在2005年年底前，完成重点保护区域内现有堆存铬渣的处理；2006年年底前，完成所有10万吨以内的原有堆存铬渣的处置；2008年年底前，完成所有铬合物企业历年堆存铬渣的无害化处理，彻底清除原有铬渣的污染源。

铬盐产品的应用领域十分广泛，涉及鞣革、颜料、木材防腐、电镀、制药、有机合成、染料、化学试剂、陶瓷、玻璃、石油开采、印刷制版、催化剂、磁性材料、火柴、金属缓蚀、金属抛光等方面。其产品与10％商品品种有关，是国民经济发展不可缺少的重要原料。近年来，铬盐在医疗保健及饲料添加剂等方面的开发应用被日益重视。铬为人体不可缺少的微量元素，其作用是激发胰岛素，从而促进糖和脂肪代谢，治疗低血糖症及糖尿病，降低血糖及甘油三酸脂，治疗Ⅱ型糖尿病，也可预防心血管疾病。

19世纪后期，美、德、英等国家已有相关规模的铬盐生产。20世纪40年代中期，世界年产量以重铬酸钠计为100～110Kt／a。中国铬盐工业起步较晚，铬盐产品长期依靠进口。上世纪50年代中期因电镀工业需要，上海开始用进口重铬酸钠作原料，采用人工括片方法生产有限量铬酸酐。此后由于轻纺工业的发展，铬盐需要量日益增长，自1958年起上海浦江化工厂、天津同生化工厂及济南裕兴化工总厂相继用国产青海矿及越南矿小规模土法生产重铬酸钠。生产工艺为传统的铬矿氧化焙烧———硫酸酸化工艺，焙烧填充料采用单一白云石，单位排渣量高达4t／t。所用设备为人工操作反射炉及敞口蒸发锅等，极为简陋，操作环境恶劣，铬疮、鼻炎等职业病发病率高达60％以上，劳动保护问题十分严峻。

1961年，上海、锦州及天津等地先后采用回转窑焙烧铬矿。1962年，上海对铬矿焙烧填充料做了改革，由单一白云石改为白云石、石灰石、返渣复合填充料，由于铬渣的返回利用使矿耗从1.8～2t／t降至1.5t／t以下，单位排渣量由原来的4t／t降至2.5t／t左右。

1963年，上海对后处理装置又做了较大改革，初步实现了机械化、密闭化及半连续化生产，基本解决了铬盐生产的劳动保护问题。从此形成了中国特有的铬盐生产模式，铬盐生产在全国迅速发展起来。

1976年后，原化工部组织、原冶金部和轻工部及有关企业参加了铬盐技术攻关，并在此基础上相继成立了铬盐协作组（后改为铬盐信息站），1981年成立了铬盐顾问组（后改为铬盐专家组），为行业技术交流、促进行业技术进步、引导行业发展等方面发挥了重要作用。

上世纪80年代以来中国铬盐行业生产技术得到进一步发展，包括减少钙质填料用量、造粒焙烧、无钙焙烧。天津化工研究设计院与黄石振华化工有限公司协作，进行了无钙焙烧试验研究，取得一定成效，后于2003年在甘肃民乐县化工厂建成10Kt／a无钙焙烧示范装置并投产。重铬酸钠酸化工艺在上世纪70年代以前，除上海浦江化工厂于1971～1980年间采用碳化法外（后期改为碳化———硫酸两段法），其余均为硫酸法。

20世纪90年代，重庆民丰农化公司引进了美国阿莱德公司20Kt／a重铬酸钠生产装置，虽然不是无钙焙烧工艺，但采用连续酸化、连续蒸发及无水重铬酸钠———发烟硫酸法连续化生产铬酸酐等工艺，因此仍是国内规模最大、连续化和自动化程度最高的铬盐生产装置。我国铬盐生产“三废”治理工作，大致可以分成以下3个阶段：

第一阶段（从20世纪50年代末期至70年代中期）

我国从1958年开始生产铬盐，初期由于对铬渣的毒害性认识不足，上海等地曾将铬渣撒在河道及湖畔，用于灭杀钉螺，防止血吸虫病。后因考虑对环境的污染而停止。

自60年代末起，我国主要倾向于铬渣的综合利用，如：铬渣制砖、制铸石、铬渣作玻璃瓶着色剂及铬渣代石灰石用于炼铁烧结等。其中有成功的经验，也存在某些缺点。此为铬渣生产“三废”治理的认识阶段。

第二阶段（上世纪70年代中期至80年代初期）

1976年，原化工部科技局及化工司组织了以治理“三废”为主的攻关会战。经近10年奋战，取得成果共9项（包括铬渣干法解毒、含铬硫酸氢钠返回利用、硫酸亚铁———石灰

乳法处理含铬废水及回转窑尾气三级除尘等技术）。并于1981年完成10Kt／a规模重铬酸钠生产装置基础设计，为进一步发展我国的铬盐生产做了大量技术基础工作。

第三阶段（上世纪80年代初期起）

总结了国内外铬盐生产“三废”治理工作的经验及教训，由倾向单一综合利用，转向因地制宜、多种途径的方针。从思想上认识到铬盐生产的“三废”治理工作应从治表转向治本，即改革焙烧工艺，缩减渣量，从根本上解决铬盐生产的铬渣治理问题。在此思想指导下，无钙焙烧工艺的研究工作进展迅速，并在技术上有所突破。

我国铬盐生产的含铬废水及含铬废气治理工作，于上世纪80年代已初见成效。70年代末长沙铬盐厂采用硫酸亚铁法处理含铬废水，该技术国内已普遍采用，可达标排放，目前不少厂家又进一步实现含铬废水闭路循环。1981年沈阳新城化工厂采用沉降———离心

———静电三级除尘法净化回转窑含铬烟气。目前生产规模为20Kt／a以上的生产厂均已采用三级除尘，规模10Kt／a以上的采用三级尾气净化技术的厂家也日益增多。

有关铬渣治理技术，从上世纪90年代起，主要倾向于铬渣用于炼铁烧结及用作水泥矿化剂，该两项技术耗渣量大，解毒彻底，已被许多厂普遍采用。

为减少铬渣对环境的污染，我国对铬渣的处理利用虽已做了大量工作，但是还存在不少问题，铬盐行业的污染状况尚未得到根本解决。为了解决铬渣无害化处理和综合利用问题，早在1992年，原化工部、国家环保局联合以国家环保局6号令的形式，颁布了《关于防治铬化合物生产建设中环境污染的若干规定》，1995年颁布的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的第四章专门制定了危险废物污染环境防治的特别规定，2003年国家环保总局发布了《关于加强含铬危险废物污染防治的通知》。

湖北黄石振华化工有限公司已有30余年生产铬盐的历史，现有重铬酸钠生产能力2.5万吨／年，年产生铬渣约3.5万吨。为解决铬渣污染问题，该公司曾进行了铬渣制砖、铬渣炼铁、铬渣作水泥矿化剂等多项试验。其中，铬渣作水泥矿化剂技术取得了较好的效果，不仅水泥产品质量符合国家标准，同时还给水泥厂带来较好的经济效益。从1999年开始，该公司铬渣在水泥厂利用量逐年增加，2004年上半年利用量已达1.2万余吨。

该公司及黄石市雄骏水泥有限公司等7家利用铬渣的水泥厂，于2004年5月2日共同委托黄石市环境保护研究所对铬渣作水泥矿化剂项目进行环境影响风险评价。2004年7月16日，湖北省环保局提出了审查意见，批准“铬渣作水泥矿化剂项目”正式实施。2004年9月，湖北省环保局对黄石雄骏水泥有限公司等7家水泥颁发了《危险废物（铬渣）经营许可证》。

第三篇：酒钢烧结铬渣处理监理安全细则

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酒钢烧结厂铬渣处理及回收利用建设工程

铬渣项目

安全监理实施细则

编制人： 总 监：

马鞍山迈世纪工程咨询有限公司 酒钢烧结厂项目监理部

2012年3月

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酒钢烧结厂铬渣处理及回收利用建设工程

铬渣项目安全监理实施细则

一、工程项目概况：

1.1.业主：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司

工程名称：酒钢烧结厂铬渣处理及回收利用建设工程

1.2.建设性质：新建工程

1.3.建设地点：甘肃嘉峪关酒钢烧结厂4烧厂区内。1.4.工程规模及主要建设内容：

铬渣无害化处理与回收利用项目中矿仓、皮带通廊转运站、卸车库、除尘、烟囱等；

与铬渣无害化处理与回收生产线配套的水、电、气、通讯、采暖、公路运输等公辅设施，以及安全、环保、消防设施的建设；

二、安全监理的依据：

1、国家、地方有关安全生产、劳动保护、环境保护、消防等法律法规及方针、政策；

2、国家、地方有关建设工程安全生产标准规范及规范性文件；

3、政府批准的建设工程文件及设计文件；

4、建设工程监理合同和其他建设工程合同等；

三、安全监理工作内容:

1、施工准备阶段安全监理工作主要内容: 1）协助建设单位与施工承包单位签订建设工程安全生产协议书； 2）审查专业分包和劳务分包单位的建筑企业资质和安全生产许可证； 3）审查电工、焊工、架子工、起重机械工、塔吊司机及指挥人员等特种作业人员资格；

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4）督促施工承包单位建立健全施工现场安全管理体系；

5）督促施工承包单位检查各分包单位的安全生产管理制度和安全管理体系；

6）审查施工承包单位编制的施工组织设计的安全技术措施、专项施工方案（落地式脚手架施工方案；吊蓝脚手施工方案（含设计计算书）；模板工程施工方案（支撑系统设计计算书和砼输送安全措施）；施工用电施工组织设计；塔吊安装与拆卸方案）核查高危作业安全施工作业方案及应急救援预案;7）督促施工承包单位做好逐级安全技术交底工作;

2、施工过程中安全监理工作的主要内容: 1）督促施工承包单位按照工程建设强制性标准和施工组织设计、专项施工方案组织施工，及时制止违规违章施工指挥、施工作业； 2）对施工过程中的高危作业等进行巡视检查，每天不少于一次； 3）发现严重违规施工和存在安全事故隐患的，应当要求施工承包单位整改，并检查整改结果，签署复查意见；情况严重的，由总监理工程师下达工程暂停令并报告建设单位；施工承包单位拒不整改或者不停止施工的，应及时向主管部门报告； 4）督促施工承包单位进行安全自检工作； 5）参加或组织施工现场的安全检查；

6）核查施工承包单位施工机械、安全设施的验收手续，并签署意见；未经安全监理人员签署认可的不得投入使用。

7）监理人员对高危作业的关键工序实施跟班监督检查；

3、竣工验收阶段安全监理工作的主要内容：在工程竣工或分项竣工签发交接书后，对未完成的工程和对工程缺陷的修补、修复及重建过程进行的安全监督管理。

四、专项施工方案审查要点

1、土方工程：

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1）地上障碍物的防护措施是否齐全完整：

2）地下隐蔽物、相邻建筑物的保护措施是否齐全完整； 3）场区的排水防洪措施是否齐全完整；

4）土方开挖时的施工组织及施工机械的安全生产措施是否齐全完整； 5）基坑的边坡的稳定支护措施和计算书是否齐全完整； 6）基坑四周的安全防护措施是否齐全完整。

2、脚手架：

1）脚手架设计方案（图）是否齐全完整可行； 2）脚手架设计算书是否齐全完整；

3）脚手架施工方案、使用安全措施、拆除方案是否齐全完整。

3、模板施工：

1）模板结构设计计算书的荷载取值是否符合工程实际，计算方法是否正确；

2）模板设计应包括支撑系统自身及支撑模板的楼、地面强度要求； 3）模板设计图中细部构造的大样图、材料规格、尺寸、连接件等是否齐全；

4）模板设计中安全措施是否周全； 5）模板施工方案是否经过审批。

4、高处作业：

临边作业、洞口作业、悬空作业的防护措施是否满足安全要求。

5、交叉作业：

1）交叉作业时的安全防护措施是否齐全完整； 2）安全防护棚的设置是否满足安全要求；

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3）安全防护棚的搭设方案是否完整齐全。

6、塔式起重机：

1）塔机的基础方案中对地基与基础要求； 2）塔机安装拆除的安全措施； 3）塔机使用中的检查、维修管理； 4）塔机驾驶员的从业资格； 5）塔机使用中的班前检查制度； 6）起重机的安全使用制度； 7）塔机按拆方案的审批等。

7、临时用电：

1）电源的进线、总配电箱的装设位置和线路走向是否合理； 2）负荷计算是否正确完整；

3）选择的导线截面和电气设备的类型规格是否正确； 4）电气平面图、接线系统图是否正确完整； 5）施工用电是否采用TN-S接零保护系统；

6）是否实行“一机一闸一漏一箱”制；是否满足分级分段漏电保护； 7）照明用电措施是否满足安全要求。8）临时用电方案的审批。

五、项目监理机构的人员岗位安全职责

1、总监理工程师职责：

1）审查分包单位的安全生产许可证，并提出审查意见； 2）审查施工组织设计中的安全技术措施；

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3）审查专项施工方案； 4）参与工程安全事故的调查；

5）组织编写并签发安全监理工作阶段报告，专题报告和项目安全监理工作总结；

6）组织监理人员定期对工程项目进行安全检查； 7）核查承包单位的施工机械、安全设施的验收手续； 8）发现存在安全事故隐患的，应当要求施工单位限期整改； 9）发现存在情况严重的安全事故隐患的，应当要求施工单位暂停施工；并及时报告建设单位。

10）施工单位拒不整改或拒不停工的，应及时向政府有关部门报告。

2、专业监理工程师安全监理职责：

1）审查施工组织设计中专业安全技术措施，并向总监提出报告； 2）审查本专业专项施工方案，并向总监提出报告；

3）核查本专业的施工机械、安全设施的验收手续，并向总监提出报告；

4）总资本专业人员对工程项目进行安全检查；

5）检查现场安全物资（材料、设备、施工机械、安全防护用具等）的质量证明文件及其情况；

6）检查并督促承办单位建立健全并落实施工现场安全管理体系和安全生产管理制度；

7）监督承包单位按照法律法规、工程建设强制性标准和审查的施工组织设计、专项施工方案组织施工；

8）发现存在安全事故隐患，应当要求施工单位整改，情况严重的安全隐患，应当要求施工单位暂停施工，并向总监报告； 9）督促施工单位做好逐级安全技术交底工作；

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10）每周例行检查并做好检查记录；

3、监理员安全岗位职责：

1）检查承包单位施工机械、安全设施的使用、运行状况并做好检查记录；

2）按设计图纸和有关法律法规、工程建设强制性标准对承包单位的施工生产进行检查和记录； 3）担任旁站工作。

六、安全监理的资料管理

1、参照国家建设工程监理规范的资料管理和表式要求，专项安全施工方案（安全技术措施）报审仍使用A2表；分包单位资质审查使用A3表；监理通知单和整改回复单使用B1、A6表。安全监理其他补充表式，（见附表）：

（1）专项安全施工方案、施工机械、安全设施安全交底及验收情况检查汇总表

（2）施工机械、安全设施验收核查表

2、安全监理人员应在监理日记中记录当天施工现场安全生产和安全监理工作情况，记录发现和处理的安全施工问题。总监应定期审阅并签署意见。

3、安全监理资料必须真实、完整。

马鞍山迈世纪工程咨询有限公司 酒钢烧结厂项目监理部

2012年3月

第四篇：电解槽大修渣的处理

前言

铝电解槽是在高温熔盐状态下生产纯铝的生产设备, 电解铝生产主要以氧化铝为原料, 氟化盐为熔剂, 电能为热源, 在高温熔盐状态下进行的电化学反应中, 铝液沉积在阴极的表面, 由于电解质中钠离子浓度较高, 在阴极表面析出的还有金属钠。由于碳素阴极对电解质熔盐的湿润性较好, 阴极内衬不可避免地受到电解质、金属钠、铝液的浸蚀, 由于不断遭到浸蚀, 电解槽的内衬破坏, 故铝电解槽的寿命一般只有2～5年。电解氧化铝

工业上大规模生产电解铝的主要工艺过程是一个熔盐电化学过程,主要生产原理是氧化铝与炭阳极在电流作用下于冰晶石熔融盐中生成铝和碳的氧化物.熔盐电解：

主反应：Al2O3+2C → 2Al+CO+CO

2副反应：AlF3+C → Al+CF3

Na3AlF3+C → Al+NaF+CF4+F2 NaF+C → Na+CF4 电解过程中, 炭素阳极与氧反应生成CO2 和CO 而不断消耗, 通过定期更换阳极块进行补充。电解槽散发的烟气中含有大量氟化物(含气态氟化氢和固态氟化物)、二氧化硫及粉尘等大气污染物, 是电解铝企业最主要的大气污染源。其产生量约为总氟20～40 kg/t，Al粉尘量也较大,大气污染负荷占整个电解铝生产系统的99%以上。另外, 电解车间有一定量的无组织排放烟气及少量的粉尘污染等。电解铝生产中的流程及主要污染源排放点(见图2)

阳极生产工序相对较多, 其生产过程中的污染源也相对较多, 主要包括: 石油焦煅烧窑, 含SO2 及少量粉尘烟气;沥青熔化器产生的沥青烟;生阳极焙烧烟气包括残极氟气化挥发逸出, 填充焦及沥青所含硫燃烧生成SO2、沥青挥发性未完全燃烧部分以及填充焦细粉等;实践证明, 阳极焙烧炉的大气污染负荷占阳极生产系统的2 /3以上。阳极生产工艺流程及污染物排放治理流程(见图3)。

3废渣的组成

铝电解槽散发的污染物有气态与固态物质，气态主要成分是氟化氢(HF)。固态物质有大颗粒物质（主要是氧化铝,碳和冰晶石粉尘）和电解槽大修废料,主要为阴极碳块、耐火砖、扎糊、保温砖等„„吸附氟化物属危险固废；阳极废渣属一般固废.4 废渣的处理

国外电解槽大修渣的处置大多采用防渗卫生堆埋,、卫生填埋是固体废弃物的最终处理方法, 卫生填埋要求堆场底层采取防渗处理, 固体废物分层作无害化填埋, 压实后顶层覆盖土层, 实现还林(耕)的方法。卫生填埋要求做到安全堆存, 无塌陷, 不留隐患, 并做到无害化, 不污染土地及地下水。

(1)堆场的防渗处理。电解大修渣堆场防渗系数K ≤1×10-7cm /s [ 2 ] , 而平果县天然粘土防渗系数达到1×10-8cm/s, 天然粘土经夯实后即可满足要求。为了进一步防止氟离子向下渗透, 渣场底部可铺一层石灰渣。为了防雨水浸泡, 应在渣场周围开挖雨水导流明渠。

(2)大修渣的分层堆放。平果铝氧化铝厂采用拜尔法生产工艺, 生石灰化浆后石灰渣较多, 石灰渣的主要成分为CaO , 潮解后生成氢氧化钙, 含有大量的有效 钙。将石灰渣与电解大修渣混合堆存, 大修渣中的可溶氟与石灰渣中的钙发生如下反应: 2F-+Ca2+ = CaF2↓ K sp = 2.7×10-11, 反应较彻底, 达到固氟的目的, 实现电解渣堆存的无害化。由于大修渣含氟360 kg/t(渣), 可溶性氟达到16.4～56 kg/t(渣), 按可溶性氟计算, 每吨渣需要100 kg 石灰渣(有效成分30%), 由于堆存时混合不均匀, 不均匀系数最大达10 以上, 实际采用石灰渣渗入量为1t大修渣掺入1t石灰渣。

(3)大修渣的顺序堆存。为了充分利用土地资源, 在堆场堆存管理中, 应采用分格填埋的方法, 即将整个堆场分成若干部分, 分别堆放, 每分格堆满后分别覆土、种草、种树或还耕但也有对电解渣采用焚烧处理或利用余热或用于发电厂代替部分燃煤，目前, 在国内的电解铝厂还未有采用上述措施的成功实例。

防渗材料通常采用高密度聚乙烯防渗膜(HDPE 膜),在铺设防渗膜之前,应首先对自然地面进行整平处理, 为了便于渗入渣场内的雨水能有效的收集, 整平后的地面坡度应不小于2.0%, 在防渗膜与地面之间还需设置粘土保护层。防渗液的处理

在防渗膜上铺设集水管道将渗滤液汇入渗滤液池内,在集水管道上方铺设导水砂砾层, 以便于雨水汇集, 收集到的渗滤液内含有大量的有害成分,由于其数量不大,对其进行专门处理又不经济我们的做法是将这些收集到的渗滤液用水泵将其喷撒到渣场的表面,使其水分自然蒸发,这样处理渣场的渗滤液既经济又实用,在砂砾层的上方堆存废渣,待废渣堆满后,尚需对渣场进行封场处理, 以确保雨水不再进入渣场内部,并在上面植草绿化,改善环境。

设置挡渣坝

由于该渣场簸箕口处已有废矿石堆积而成的土坝, 坝高约30 m, 只须对其加固,并在靠渣场的一面用水泥砂浆敷砌表面, 可满足挡渣需要。

开挖截洪沟

根据当地多年统计的气象资料, 其多年降水量在1 000～1100 mm, 年均蒸发量在1151.9 mm 左右, 阴雨多, 晴天少的特点, 工程为减少渣场内汇水量, 提高库区的利用率, 沿渣场北、东、南3 面的设计库容标高以上开挖3 条截洪沟, 将渣场外的雨水引出库区, 减少电解渣浸泡机会。

固体废弃物渣场是长期堆存固体废弃物的场所。由于堆存数量大, 容易流失和飞扬, 对周围环境尤其是地下水环境存在着潜在的威胁。为防止在堆存期内对环境产生不利影响, 从渣场的选址开始, 就应认真考虑场址条件, 宜选择库容大、工程量小、地质条件好的山谷地形, 尽量避开河流冲积而成的松散土质地、河流阶地、岩溶较发育的喀斯特地貌区域或汇水面积较大的冲沟等。同时, 还应考虑堆场的地基条件, 防止堆场处理费用过高。对有害固体废弃物应该采用成熟的处理工艺, 加上切实可行的防渗措施, 既可减少有毒渣中淋溶出来的有毒物质, 又可有效地防止淋溶液渗入地层, 污染地下水, 起到保护环境的作用。堆场入口处按规定应设置明显的标志牌, 并搞好堆场周围的绿化, 做好水土保持, 防止水土流失。废渣的运输方式 由于电解槽大修废渣是由耐火材料及碳素材料组成的电解槽内衬,在电解槽进行大修时,从槽壳内清理出来,均为固体废料,通常采用汽车运输,在运输的过程中需对运输车辆进行遮盖处理, 避免粉尘飘散到空气中污染环境。

渣场运行管理

①在填埋场投入运行之前,要制订一个运行计划。此计划不但要满足常规运行,而且要提出应急措施,以便保证填埋场的有效利用和环境安全。②填埋场运行中应进行每日覆盖,并视情况进行中间覆盖。③废物堆填表面要维护最小坡度,一般为1 :3(垂直:水平)。

④通向填埋场的道路应设栏杆和大门加以控制,必须设有醒目的标志牌,标示正确的交通路线。

⑤填埋场的运行不能暴露在露天进行,必须有遮雨设备,以防止雨水与未进行最终覆盖的固体废物接触。废渣综合利用

电解铝厂产生的电解槽大修废渣, 目前直接运至渣场填埋,未作任何处理。电解槽大修废渣的无毒化研究与开发将对于保护环境, 促进电解铝生产的健康发展具有重要意义，在铝厂长期的生产经营过程中, 废渣带来的负面影响越来越大,它不仅要占用大量的土地、威胁周边环境,而且还要支付大量维护费用,令企业不堪重负。基于以上原因,现在很多铝厂已将生产废渣的再利用研究提到日程上来，目前国内主要采用以下几种方法，对废渣进行处理;

1、对废渣进行人工选捡；

对废渣进行人工选捡,主要就是分捡出渗铝、电解质块等有价物,返回生产系统,回收利用。

2、废阴极碳块用于烧结法氧化铝生产；

将废碳块破碎到25mm 以下, 与无烟煤一同进入氧化铝生产流程, 可改善溶出条件;此方法在山东铝厂取得了成功，3、将废阴极碳块破碎后加入水泥熟料窑中代替部分燃料；

由于碳块硬度较大, 破碎磨粉消耗较多, 应用受到一定的限制

4、作为小锅(茶)炉燃料；

将碳块破碎到25～50mm , 与煤混合加入到锅(茶)炉中, 火力较旺。在燃 烧过程中, 煤先燃尽, 碳块中的NaF与煤中含CaO 的灰分反应生成氟化钙, 不会污染环境;

5、废渣和闽侯粘土合成莫来石质保温材料；

6、废炭块用作水泥生产的补充原料.水泥工业二次燃料的选用必须符合下列标准：

1、代替常规能源后能产生经济效益。这些废料必须有足够的热值，使用的部分取代常规燃料后多节省的燃料费用足以支付废料的收集、分类、加工、贮运的成本，显然热值越高，被应用的可能性越大，通常应在4000kcal/kg(干基)以上

2、必须适应水泥窑的工艺流程需要。

3、符合环保的要求

电解槽大修时, 排出废阴极炭块、废耐火砖及填充料等称为大修渣,电 解槽大修渣主要组成及产生量如表1 ：

从电解槽大修渣的组成看, 其中并不含对环境有特别危害的物质, 但电解过程中大量的氟被吸收到槽内衬中,成为对环境造成危害的主要因素。据同类铝厂测定,除耐火材料外,电解槽大修渣浸出液中氟浓度均超过50mg/L。根据《有色金属工业固体废弃物污染控制标准》, 属于有害固体废弃物,应设置防渗堆场集中堆放。但铝电解槽大修渣是一种有价值的物料, 不能轻易弃置不用, 因为其中废阴极炭块含有高达70%的碳,而且有价值的化合物氟盐占30%左右，从经济效益测算1 kg 废炭块发热量估计为7 000～ 12 000 kJ/ kg。下面以一个公司为例进行进一步说明，每年产生废炭块及扎糊2 269 t , 折合为标准煤约700 t, 价值84 万元左右, 减去收集、破碎、运输等费用20 万元, 每年可产生直接经济效益约6

万元。公司获利以60% 计为38.4 万元。此外, 掩埋大修渣成本为50 元/ t , 减少掩埋费11.4 万元, 大修渣场使用周期可延长一倍。公司直接经济效益50 万元, 大修渣场使用周期延长一倍,等于节省建设一个大修渣场的费用。这个公司通过与水泥厂的合作, 一方面实现效益共享, 使废物资源化、无害化, 避免了约680.7 t 氟化物对生态环境的污染隐患, 同时, 由于避免了填埋, 延长了渣厂使用周期、减少了维护投入。

从以上材料可以看出，炭块完全符合水泥厂二次燃料的选料标准，所以这是一种很好的处理废渣的方法，国外利用二次燃料生产水泥已成趋势, 电解槽大修废渣可作为水泥生产的补充燃料。其中的碱金属氟化物可在炉料烧结反应中作为催化剂, 因此可降低熟料烧结温度,并减少燃料用量。废炭块破碎后加入水泥熟料窑中可以代替部分燃料,节省能源,炭块中所含的氟可以作为矿化剂改善窑内烧成条件, 氟生成固态CaF2进到水泥中,不会污染环境.电解铝的环境污染治理

在电解铝企业中, 污染源包括大气污染、水污染、噪音污染、固体废物污染, 而众多环保设施是治理这些污染的重要保障, 因此做好这些环保设施的管理工作是电解铝企业环境管理的重中之重。电解铝企业环境管理在其它方面可以归纳为以下几点: 1)电解铝企业主要的环境污染源为电解铝阳极烟气和阳极焙烧炉的烟气等气态污染源, 含氟气体是铝电解企业的标志性污染物, 因此, 首先应该保证这两套烟气净化系统的高效运转, 不断提高系统的集气效率、净化效率, 这样不仅能减少铝电解生产过程中氟化物的排放量, 减少生产过程对环境的污染而且还能最大限度地减少电解生产中氟化盐的消耗, 为降本增盈工作提供有效的途径。2)为保证电解铝企业的环保达标排放, 应有完善的监测制度和监测机构加大对环保设施的监测力度, 做好监测结果的统计分析。

3)维护部门做好对环保设施的维护工作, 设备是工艺的载体, 没有好的运行条件, 达标排放是很难实现的。各环保设施的工作人员在生产运行过程中要加强巡检、点检基础工作, 在运行中发现问题,把问题解决在萌芽状态, 也要根据具体情况对各设施的运行参数做出正确的调整。

4)倡导开展清洁生产、QHSE 工作, 使电解铝企业的环保工作在国家环保法律 法规、行业标准的要求下走上健康发展的轨道。

5)现有环保设施不能满足国家要求的电解铝企业, 需投入一定的资金对除尘、净化设施进行更新并建设污水处理厂及大修渣场。

6)绿化在防治污染、保护和改善环境方面起着重要作用。它不仅美化环境, 还具有较好的调温、调湿、降低污染等功能, 尤其是它具有净化空气、减弱噪声的特殊作用, 因而应加强绿化工作, 电解铝企业绿化时应选择对氟化物吸附能力强的植物。

7）炭渣的处理利用与减排

在电解生产过程中, 槽内将产生一定量的炭渣,目前大部分厂家对炭渣没有进行处理或回收利用,而是作为垃圾直接遗弃。据相关资料表明, 炭渣电解质含量在58% 左右, 炭含量在42%左右。公司每年产生炭渣约600 t , 通过出售给相关回收处理公司, 采用浮选技术分离出电解质和炭粉循环利用。8）电解残极的减排

电解残极作为阳极生产原料二次利用, 防止二次污染。

电解铝企业加强环境管理, 保证企业的环保处理设施高效运行, 严格控制污染物排放总量是企业环保工作的重要方面。从经济角度来讲, 加强环境管理增加了一定的投资费用、运行费用, 但通过加强管理, 达到较好的运行条件就可以变“污染” 为“原料” , 是铝电解企业节能减排、保证清洁生产的有效途径。当然, 加强企业的环境管理其社会收益也是不言而喻的，电解铝企业也只有加强环境管理, 才能缩小与铝工业强国的差距, 达到世界先进水平。

第五篇：铬钼钢管道焊接质量剖析及处理

铬钼钢管道焊接质量剖析及处理

摘要

铬钼钢材质管道焊接是石油化工管道安装工程中难度较大的环节，要求工序较多，在实际操作中容易出现问题，本文从铬钼钢焊接施工现场发现的细节问题入手，进行综合深入分析，剖析原因，保证现场施工质量受控。

关键词 停监；报验；冷裂纹；热处理

第1章 前言

在MTO项目建设过程中，建设单位质量工程师在施工现场发现某施工单位没有按照质量监督站下发的《工艺管线监督计划》中的开工条件确认这一停监点的要求向质量监督组报监，就开始工艺配管的施工，正在施工的工艺管道介质为过热蒸汽管道（材质为1Cr5Mo，规格为Ф114x5mm），通过质量工程师的进一步检查，发现焊接施工中出现如下问题： 管端焊接坡口修磨后未进行100%渗透检验，就直接进行焊接施工。2 部分焊工在焊接施工过程中，未按照施工方案要求对焊口两端进行封堵，造成管段内有“穿堂风”流动。焊工焊接时未按要求采取焊前预热措施就进行焊接，且焊后消氢处理不及时。4 焊口热处理时，多个焊口加热用一个测温点进行温度控制，已完成热处理的个别焊口表面未发现加热氧化痕迹。焊接工艺指导书未发放到焊工，方案交底未落实，焊工在焊接施工中没有执行焊接工艺。现场施工是通过劳务分包进行分包施工，施工单位疏于管理，出现“以包代管”局面。

第2章 原因剖析

2.1管理原因分析

根据中国石化工程质量监督工作程序的规定：工程项目施工质量停监点的申报单位有建设单位负责确定。建设单位可以指定EPC总包单位、PMC、监理单位或者施工单位中的任何一家为停监点的申报责任主体，而且一个项目中停监点申报单位是唯一的，如有变更，必须有建设单位正式书面通知质量监督机构，在本项目中，施工单位被建设单位指定为停监点的申报责任主体，但该施工单位没有进行停监点的申报就开展下一工序的施工，严重违反了国家关于工程项目建设的法律法规，而其除了未履行停监点的报验义务外，施工单位现场施工自身质量管理存在重大缺陷，首先，其技术管理人员没有将有关技术要求向现场操作人员进行交底，现场施焊的焊工甚至连基本的焊接工艺指导书都没有；其次，未能有效地将分包队伍的管理纳入到自身的质量保证体系当中，从而使得对分包队伍管理流于形式；第三，施工单位内部的工序管理也存在失控现象，这也是引起管端焊接坡口未进行100%渗透检验和未采取焊接预热措施就直接施焊的重要原因，个别焊缝没有热处理痕迹就通过了交接验收就更加说明了施工单位的工序管理流于形式，工序之间的交接验收已经完全蜕变为毫无质量控制内容的工序移交活动；第四，现场施工技术人员对现场工序质量的控制也很不到位，在对焊缝进行热处理时，施工人员用一个测温点控制多个焊口的热处理温度，施工人员却熟视无睹，不予制止纠正。

2.2对焊口造成缺陷分析

施工单位的上述质量行为分别违反了《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002以及《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》SH3520-2004的规定，也对焊缝的质量产生不利影响，现分析如下： 1、1Cr5Mo材质属于高合金钢，淬硬倾向较大，《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002规范7.2.6条明确规定材料淬硬倾向较大的管道坡口应进行100%渗透检测，该管道施工时管端焊接坡口未进行100%渗透检验就直接进行焊接施工会将母材原始缺陷或坡口加工过程中产生的缺陷遗留在焊缝中。

2、焊口的管子两端不封堵，预热，焊后消氢不到位对1Cr5Mo钢的冷裂纹控制不利。影响冷裂纹的主要因素有三个：钢的成分（反映淬硬倾向）、扩散氢（反映氢脆程度）及拘束度（反映拉伸应力）。焊接Cr-Mo钢时，工程上采用预热，焊后消氢以及消除应力热处理来防止冷裂纹产生。1）预热: 在钢和焊缝化学成分一定时，即碳当量一定，冷却速度增大，淬硬倾向增大。为限制组织硬化程度，唯一方法就是调整焊接条件以获得适宜的焊接热循环，常用t8/5（焊接熔池的温度从800°C降到500°C的时间，通过控制t8/5可以改变熔池的冷却速度，从而达到防止冷裂纹、控制组织以达到满意的性能）理论作为焊接条件确定依据。在焊接方法一定时，焊接线能量也不能随意变化，以防止过热脆化，此时为获得适宜的冷却速度，预热是最重要的手段，另外对减少残余应力和限制扩散氢也有一定作用，上述施工单位焊工焊口两端不封堵，管内流动的空气形成穿堂风，使根部焊接接头冷却速度加快，易形成硬化组织，《现场工业设备、管道焊接工程施工规范》GB50236-2011 规范7.3.7条明确规定：管子焊接时，管内应防止穿堂风。根据相关规范《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》SH3520-2004及现场实际情况，该管道焊接焊前预热应采用电加热方式进行，预热温度宜在距对口中心50 mm～100 mm范围内进行测量，最低预热温度应为250-350°C，而且预热温度有热电偶控制。2）焊后消氢处理：

氢在金属中有两种形式，能运动的“扩散氢”和不能运动的“剩余氢”。只有扩散氢对钢的冷裂纹发生直接影响，扩散氢会造成氢脆，增大裂纹倾向。由于扩散氢能够运动，可以通过消氢处理来去除。氢致裂纹产生温度在-100-100°C之间，故消氢温度不应低于200°C；《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002消氢处理温度定为300-350°C，氢的扩散速度与温度有关，并需要一定时间，因此消氢处理必须按照规定的温度时间才能有效果，而且氢致裂纹不会立即出现，具有潜伏期，所以焊后消氢处理必须在冷裂纹尚在潜伏期未开裂前实施，尽量在焊后立即处理，上述案例由于施工单位不能确定焊后立即进行焊后热处理，因此消氢处理必须及时，如上述施工人员焊后消氢不及时会可能导致冷裂纹的出现，根据相关规范及现场实际情况，该管道焊接后消氢处理（后热）应采用电加热方式进行，温度为300-350°C，时间为1小时。3）焊后热处理：

焊后热处理的的作用是消除剩余应力，改善组织、除氢。其效果依赖于加热温度和保温时间，由于每个焊口的现场加热、散热条件不可能完全相同，如果几个焊口的热处理温度用一个电偶来控制，只能保证放置电偶焊口的温度，而不能保证其他焊口的热处理温度，上述施工单位施工中出现的已完成热处理工序的个别焊口表面没有加热氧化的痕迹就是热处理温度没有达到规定要求的表现，另外上述行为还有可能导致没有放置热电偶的焊口超过规定的热处理温度，甚至超过Ac1点使焊接接头的组织恶化。根据《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》SH3520-2004、《现场设备、工业管 道焊接工程施工规范》GB50236-2011及现场状况，该管道焊接焊后热处理参数应选择为加热温度750-780°C，升温速度每小时小于200°C，保温时间为0.5小时，冷却采用空冷，实际操作中严格控制升温、恒温及降温过程，采用电加热方式，加热范围以焊缝中心为基准，两侧各不小于焊缝宽度的三倍，且不小于25 mm，加热区以外的100 mm范围应予以保温，且每道焊口必须在下方设置热电偶。

综上说述，施工单位的上述种种质量行为对铬钼钢的焊接质量是极其有害的，必须严格加以禁止。第3章 问题处理

上述问题主要是行为质量问题，表现在劳务分包单位与发包的施工单位内部质量管理体系没有健全，导致施工过程中质量管理体系运行失控，针对此状况，作为建设单位管理人员及时采取如下措施进行处理：

1.对施工单位下达暂时停工令，要求施工单位对质量管理体系出现问题进行原因分析，制定合适的整改措施，并督促分包单位立即建立相适应的质量管理体系及相应质量管理制度，责令施工单位立即委派相应管理人员对分包单位进行管理，并将劳务分包队伍纳入自己管理体系，严格施工工艺纪律，保障工序质量。要求相关监理单位加强现场监控，按照合同认真履行质量监督及管理，加大平行检验及旁站力度，确保质量管理体系始终处于受控状态。

2.要求施工单位对1Cr5Mo材质管道焊接及热处理施工重新进行技术交底，建设单位及监理单位参加，焊接作业指导书做到现场焊工人手一份，并加大对焊材管理，工序交接切实落实“自检、互检和专职质检员检查”三检制，并根据质量控制点及停监点要求及时报验，坚决杜绝上一工序未报验或不合格进入下一工序施工。3.在督促施工单位及监理单位严格执行工艺和加强过程管理的同时，建设单位委托第三方检验单位采取相应的检测手段，通过射线探伤、超声波探伤以及硬度检测对已成型的管道焊接质量进行全面合理检查，并根据检查结果，制定最佳解决方案，并在建设单位及质量监督部门监督下认真落实执行。

参考文献： SH3520-2004《石油化工铬钼耐热钢焊接规程》 GB50236-2011《现场设备、工业管 道焊接工程施工规范》 SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 4 石油化工工程质量监督案例 GB50184-2011 《工业金属管道施工质量验收规范》 6 GB50517-2010《石油化工金属管道工程施工质量验收规范》