电弧炉冶炼的冶炼工艺基本同现行常规生产工艺

第一篇：电弧炉冶炼的冶炼工艺基本同现行常规生产工艺

电弧炉冶炼的冶炼工艺基本同现行常规生产工艺

电弧炉冶炼的冶炼工艺基本同现行常规生产工艺，但预脱氧制度不同，即在电弧炉出钢过程中加入Si-Ca-Ba对钢水进行预脱氧处理，禁止使用铝块和硅铝铁。出钢过程中加入Si-Ca-Ba 3kg／t,Si-Ca-Ba增硅量按平均钢水增硅0.16%考虑。电弧炉注意防止钢水过氧化，控制好终点碳，确保出钢后到精炼的钢水温度不低于1530℃。

熔渣的泡沫化性能与精炼性能存在一定的冲突，突出表现在熔渣中的Si02成分。H表面活性物质微信公众号：hcsteel，熔渣中Sioz成分在20 96以上可以得到最好的泡沫化效果，但这是以损害熔渣的精炼性能作为代价。实验中得到合适的LF泡沫精炼渣的组成为：Ca0 45%-60%,Al20330%i0%,CaF2小于5%，熔渣的曼内斯曼指数MI[MI = Ca0/(Alz 03．Si02)]在0.15左右。在实际生产中，应该按照产品要求调整精渣成分。脱硫要求高的钢种生产工艺与主要任务为调节钢水温度的生产工艺要区别对待，避免所有钢种生产使用一种成分的精炼渣。对于管线钢等低硫钢脱硫任务较重的钢种，生产中精炼渣的选择应重点着眼于其脱硫性能，精炼渣的曼内斯曼指数应该在0.25以上；而对于碳素结构钢等的生产则要发挥熔渣泡沫化的优点，提高热效率，精炼渣的曼内斯曼指数应该在0.15左右。

使用钡合金脱氧，是因为Ba元素有良好的物理特性。钡不仅具有较强的脱氧、脱硫能力，而且钡能调节夹杂物密度、熔点，改善钢液对

夹杂物的黏附性和浸润性，能使夹杂物易于排出，其脱氧夹杂物尺寸均小于5mm，且呈球形均匀分布，因此，最终很难找到含钡夹杂物。使用Si-Ca-Ba合金的无铝脱氧工艺，大幅度降低了钢中全Al含量，使[Al]/t从用铝脱氧的0．03%降至0.005%，从而降低钢中铝系夹杂物的数量，改变夹杂物的形态成球状，从而降低钢中铝系夹杂物的数量，净化了钢水。精炼处理后的钢水全氧含量平均值为25 X10-6，达到了全铝脱氧工艺的水平。

第二篇：铅锌冶炼废水处理工艺优化探讨

铅锌冶炼废水处理工艺优化探讨

铅锌冶炼废水处理工艺优化探讨

覃海春（广西华之夏环保咨询有限公司广西南宁530022）

摘要：铅锌冶炼废水具有成分复杂、毒性大、难以处理等特点。本文对国内多家铅锌冶炼企业所采取的污水处理工艺进行比较，通过筛选和优化，提出铅锌行业废水处理工艺改进建议。

关键词：铅锌冶炼；酸性重金属工业废水；处理；中和沉淀；固液分离

1前言

铅锌冶炼企业所产生的废水均为酸性重金属工业废水，含锌、铅、镉、铜、汞等多种重金属及砷金属，就其处理难度和危害性而言，属于难生物降解又有很大毒性的废水。众所周知，汞、镉、铅等重金属具有显著的生物毒性，微量浓度即可产生毒性，在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如甲基汞)，或被生物富集，通过食物链进人人体，造成慢性中毒。日本水俣湾由汞中毒造成的“水俣病”，神通川流域因镉造成的“痛痛病”，就是重金属污染给人体的健康带来的损害典型事实。此外，铅锌冶炼废水呈酸性，且含多种重金属，这给综合治理带来了极大的难度。本文对国内多家铅锌冶炼企业所采用的废水处理工艺进行分析，通过筛选及优化，提出铅锌行业废水处理工艺改进建议。2铅锌冶炼废水排放现状

目前国内铅冶炼行业采用烧结机（烧结锅）－鼓风炉炼铅工艺的企业，由于烟气中SO2含量低，达不到制酸要求，烧结烟气基本采取石灰水喷淋后排空的处

理方式，石灰水为循环使用，仅补充石灰乳及消耗水，无废水外排；采用氧气底吹－鼓风炉还原炼铅工艺(SKS)的企业，烟气用于制酸，烟气净化洗涤废水经处理后可以用于冲渣，不外排。可认为，铅冶炼企业废水可以做到不外排，对外界水体影响不大。

锌冶炼行业普遍采用常规焙烧浸出湿法炼锌工艺，沸腾炉烟气用于制酸，净化系统会产生污酸；电锌生产线各工序洗洗滤布和电解锌洗板、地面冲洗会产生

废水，工艺过程有溶液膨胀外排水。根据对生产工艺分析，锌冶炼废水含锌、铅、镉、铜等多种重金属和砷金属，并含硫酸，可描述为“重金属酸性工业废水”，目前采取的污水处置方式为将污水处理后回用于生产系统或外排。

3治理技术概述

根据王志刚、张建梅、郭冀峰、逯延军、徐灵等介绍，目前已开发应用的废水处理方法主要有3种：第一种是废水中重金属离子通过发生化学反应除去的方法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、化学还原法、电化学还原法、高分子重金属捕集剂法等；第二种是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行吸附、浓缩、分离的方法，包括吸附、溶剂萃取、离子交换等方法；第三种是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法，包括生物絮凝、生物吸附、植物整治等。本文主要介绍其中的几种方法：

（1）中和沉淀法

中和沉淀法是目前处理酸性重金属工业废水应用最广泛的方法，所采用的中和剂通常是石灰和电石渣。在废水中加入石灰乳，重金属形成氢氧化物沉淀，再经过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除。中和沉淀法操作简单，中和剂来源广、价格低廉，在去除重金属离子的同时能中和硫酸，是常用的处理方法。不足之处在于：沉渣量大，含水率高，易二次污染，且对pH值要求严格。

（2）硫化法

在废水中投加硫化剂，使重金属离子与S2-形成硫化物沉淀而去除。硫化法主要是利用重金属硫化物溶解度低的原理，废水中低浓度重金属离子容易与S2-结合形成沉淀物而去除，从而使出水容易达到排放标准。由于硫化物沉淀细小，很难通过沉淀或过滤的办法去除，目前硫化法主要作为废水处理的辅助手段，用于废水的二段或三段处理，以保证出水达标排放。

（3）铁氧体沉淀法

铁氧体沉淀法是日本电气公司(NEC)研究出来的一种从废水中除去重金属的工艺技术，是在废水中加入铁盐，使各种金属离子形成铁氧体晶粒一起沉淀析出，从而净化废水。比重大于3．8的重金属都可以形成铁氧体。此法能一次脱除废水中的多种金属离子。形成的沉淀是一种优良的半导体材料，设备简单。操作方

便，对水质的适应性较强，沉渣极易脱水。但在操作过程中需加热到7O℃左右，或更高，并通入空气氧化，氧化速度慢，因此操作时间长，耗能高。

由于该法对废水温度有较高的要求，目前在我国铅锌冶炼废水治理中尚无应用。

（4）溶剂萃取分离

溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于液一液接触，可连续操作，分离效果较好。使用这种方法时，要选择有较高选择性的萃取剂，废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在，例如在酸性条件下，与萃取剂发生络合反应，从水相被萃取到有机相，然后在碱性条件下被反萃取到水相，使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性，然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应用受到很大的限制。

（5）胶束增强超滤处理法

20世纪80年代以来，国外开始研究一种新的水处理技术，以去除废水中的有机污染物和金属离子，即胶束增强超滤处理法。这是一种将表面活性剂和超滤膜耦合起来的新技术，由表面活性剂形成的胶团表面有高度的电荷密度和高电势，多价金属离子通过静电作用被吸附。当溶液通过超滤膜时，金属离子与胶团一起被膜截留，透过膜的几乎是纯水，从而达到分离金属的离子的目的。国内对这一处理方法的研究报道较少，国外也处于研究阶段。

胶束增强超滤处理重金属废水，工艺简单，处理效果好，适用于处理浓度较低的重金属废水。但是存在的主要问题是膜组件昂贵，且在使用过程中膜容易受到污染而导致通量下降，影响去除效果；另外，胶束增强超滤所用的表面活性剂的分子质量相对较小，因而在透过液中含有少量的表面活性剂，这相当于在处理过的废水中又引进了一种新的污染物。如何处理此类问题，目前仍处于研究阶段。

（6）生物吸附法

近十年来，用生物(如细菌、真菌、藻类、酵母等)经处理加工成生物吸附剂，用于处理含重金属废水已成为环境工程领域的一个研究热点。生物吸附法是利用生物体的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子。与其它方法相比具有以下优点：①生物吸附剂可以降解，不会发生二次污染。②来源广泛容易获取且

价格便宜。③生物吸附剂易解吸，能够有效地回收重金属离子。基于上述优点，研究报道相当多。

4发展趋势研究

（1）生物法将成为主导方法

虽然化学法、物理化学法、生物法都可以治理和回收废水中的重金属，但由于生物法处理重金属废水成本低、效益高、易管理、无二次污染、有利于生态环境的改善。另外，通过基因工程、分子生物学等技术应用，可使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。因此生物法具有更加广阔的发展前景。

（2）几种技术集成起来处理重金属废水

重金属废水是一种资源，许多重金属都比较昂贵。如果将废水中的重金属作为一种资源来回收，不但解决了重金属的污染，而且还具有一定的经济效益。因此，为满足日益严格的环保要求，实现废水回用和重金属回收,可将几种技术集成起来处理重金属废水，同时发挥各种技术的长处，为重金属废水的根治找到新的出路。

（3）废水零排放

目前铅锌冶炼废水经处理后一般回用于生产系统，但由于生产工艺对用水水质有一定的要求，往往无法做到零排放。经处理后符合排放标准的废水仍含有微量的重金属离子，由于累积作用，废水外排对外界水体仍会产生污染；此外，我国水资源短缺已成为社会经济发展的瓶颈。因此，实现铅锌冶炼废水零排放，即可节约用水，又能根治水环境污染，具有重要的经济价值和现实意义。5治理技术比较分析

根据对广西区内柳州华锡集团来宾冶炼厂、原柳州锌品股份有限公司、原柳州有色冶炼股份有限公司以及国内株洲冶炼厂、葫芦岛锌厂污水处理厂所采取的污水处理工艺进行分析，可发现目前国内对酸性重金属工业废水采取的处理措施均为中和沉淀法，只是所选用的工艺流程和设备稍有不同。

现将各厂污水处理工艺介绍如下：

（1）柳州华锡集团来宾冶炼厂、原柳州有色冶炼股份有限公司

柳州华锡集团来宾冶炼厂、原柳州有色冶炼股份有限公司污水处理站均为长沙有色冶金设计研究院设计，对含As硫酸污水采用低pH值铁砷氧化共沉法，脱

砷后的硫酸废水与冶炼污水一起用石灰中和法处理后，再经一系列絮凝、沉淀、压滤等处理工艺。

工艺流程见图5.7-1。

工艺流程评述：

①低pH值除砷，在除砷的同时，中和大部分硫酸，可减少二段中和的石膏产生量，提高二段中和渣中有价金属的品位，有利于二段中和渣的回收利用。

②斜板沉淀池容易堵塞，沉淀效果不理想。

③存在砷渣处理问题。

作者:SystemMaster 文字大小:[大][中][小

第三篇：纯净钢冶炼工艺和装备技术

纯净钢冶炼工艺和装备技术(国家“九.五”技术开发

指南)

一、国内外技术现状及发展趋势

随着经济的发展，市场对钢材的使用性能要求更高、更苛刻。为了提高钢材的性能，首先必须提高钢水的纯净度。90年代，国际钢铁生产技术的重要发展趋势就是要形成大批量生产纯净钢的生产能力。国外有些先进的钢铁厂 IF钢的生产比例已经超过50%。日本生产的轴承钢平均氧含量为7．5ppm。与国际先进水平相比，国内超纯净钢的冶炼工艺和装备技术很落后，主要表现为；钢水纯净度低，造成钢材性能低，工艺落后．生产成本高。国内绝大多数超纯净钢生产尚处于试验开发阶段，工艺不成熟，生产设备落后、不配套，致使生产成本很高，生产批量小，满足不了国内市场需求，造成少数高档钢材仍需依靠进口。

二、技术开发的总体目标和重点任务

建立和完善纯净钢产体制，实现钢铁厂生产结构的优化调速：重点企业的钢水纯净度达到90年代国际水平，重点钢种达到国际先进水平。重点开发和推广全量铁水深脱硫工艺技术；实现冶炼终点的计算机控制技术和挡渣出钢技术；合理配置钢水精炼设备，研究开发多功能炉外精炼设备，优化精炼工艺；完善以全连铸为某础的“炼钢-精炼-连铸”三位一体生产和质量管理体系，要从生产的各个环节保证钢水纯净度；解决量大面广，国民经济急需钢种的冶炼纯度问题，钢种的纯净度达到国际先进水平。

三、主要技术开发内容及指标

(一)全量铁水深脱硫工艺技术研究开发全量铁水深脱硫工艺和装备技术。铁水脱硫比≥95％；处理后铁水S≤30ppm；脱硫预处理周期≤30min。研究开发高效铁水脱硫剂．使脱硫粉剂耗量由目前lO～15kg／t下降到4Kg／t以下，脱硫率≥90%。

(二)多功能钢水精炼技术开发RH-KTB／KPB(吹氧、喷粉)综合工艺技术，处理后钢水纯净度达到：C≤30ppm，S≤10ppm，O≤20ppm，H≤25ppm。开发非真空多功能钢水精炼煤工艺技术，处理后钢水的纯净度可以达到： S≤50ppm；O≤25ppm；N≤40ppm。

(二)无ＡＬ2Ｏ3夹杂物的高效脱硫工艺技术脱氧效率与用铝脱氧时相当，钢中酸熔铝含量可以满足连铸和钢种性能的要求，钢中ＡＬ2Ｏ3脆性夹杂物减少85%。

(四)重点钢种的超纯净钢生产工艺技术IF钢：钢中C＋N≤50ppm；轴承钢：钢中O≤10ppm齿轮钢：钢中O≤15ppm，淬透性带宽度HRC≤4；硅钢：P≤50PPm，S≤10ppm，N≤30ppm，H≤15ppm。

(五)低C、Si、AL、S、P的高纯铁合金精炼技术上述元素含量分别控制在10～30ppm之间。

(六)微量元素快速分析技术精度达ppm级，分析时间≤2分钟。

四、经济、社会效益和市场前景 IF钢可以提高汽车单价压件合格率；轴承钢氧含量从30ppm降低到5ppm，轴承寿命可提高30倍。提高钢的纯度不仅提高了钢的原有性能，而且还可赋予创新的性能(如提高耐磨浊性等)，因而具有巨大的社会经济效益。