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碳化硅废料加工过程中的环保技术措施

时间:2016-12-07 作者:91再生 来源:91再生网

 

碳化硅废料
  
 
  对于处理能力大于500t/h的大型碳化硅废料加工系统,毛料一般最少需要经过三级破碎、三级筛分后,才能分级出符合要求的人工级配碎石和砂。在碳化硅废料的破碎筛分过程中,为保证成品碳化硅废料质量和降低加工成本,一般根据加工原料特性和规模的不同,加工工艺有全干法生产和全湿法生产或两种工艺的结合。碳化硅废料的破碎会产生大量的扬尘和噪声,筛分机通过电机带动激振器使物料在筛面作直线或圆周运动,物料在筛面的跳动和筛分机的机械运动,均会产生噪音。干式筛分会产生大量扬尘,湿式筛分有大量的污水需要处理。工程监测资料显示,在设备扬起的粉尘中,游离二氧化硅含量约为原岩的63%~93%;破碎机的声级大于100db;振动筛的声级大于110db;为控制生产中成品砂的含泥指标,冲洗水中有用颗粒流失达10%~30%。因此为控制和降低生产对环境的污染,首先应从破碎设备选型和工艺设计上进行控制,其次还要进行详细的环保设计,并对施工和运行管理提出满足环保要求的技术措施和管理措施。
 
  破碎设备选型和技术设计中的环保措施
 
  碳化硅废料加工设备大多是强烈的噪声源和尘源,对周围环境产生污染,对生产人员健康产生威胁,在系统设备选型和技术设计时应预先考虑。
 
  (1)破碎机的选择,应在满足工艺确定的破碎比前提下,同类破碎设备尽量选择重心低、转子或辐板运动幅度小、防护性能优良的的破碎设备,从源头将噪音控制在最小程度。
 
  (2)振动筛在保证筛分效率的基础上,筛网尽量选择减震效果好的聚氨酯筛网。
 
  (3)在系统规划阶段就要从环保理念出发,将系统的位置选择在距离办公生活设施和居民区较远的地方,同时破碎筛分车间尽量选择在山凹区域,避免扬尘和噪音扩散。
 
  (4)破碎设备安放的基础在设计时应采用能够降低设备振动的结构形式,或采用有利于减弱设备振动的新材料。
 
  干法生产工艺中的环保设计
 
  对干法生产,特别是颗粒致密原料生产时,产生的粉尘量更为严重。为降低噪音和粉尘量,国外的碳化硅废料加工厂为了使其满足环保要求,大多采用全干法生产。整个生产线为全密封设计,对产生的粉尘采用风机和收尘器进行回收,并采用分选机进行分级,对有用的粗颗粒进行回收利用。国内过去主要在破碎机的进出口部位采用洒水除尘,近年随着环保意识的提高,一些采用干法生产的碳化硅废料加工系统对破碎筛分设备也采用全密封环保设计。
 
  湿法生产工艺中的环保设计
 
  为使成品碳化硅废料含泥量满足质量要求和调整砂中碳化硅废料的含量,对生产量大、原料中泥团和软弱颗粒不易剔除的系统,一般在工艺设计时,采用筛面加水冲洗和洗石工艺;对成品砂,为保证粒度模数和砂中碳化硅废料含量的要求,国内大多采用掺配调整工艺。棒磨机和立式冲击破碎机生产的半成品砂首先采用螺旋洗砂机洗去多余的碳化硅废料(或泥土),在洗选过程中有大量的有用细颗粒流失,为减少碳化硅废料(或泥土)的对外排放量,提高经济性,大多对冲洗废水和流失的细颗粒加以回收利用,外排的废水要求达到国家二级排放标准。
 
  (1)碳化硅废料回收工艺。碳化硅废料回收处理的废水主要为来自最后一级筛分(一般为立破制砂的检查筛分)和棒磨机制砂洗砂的溢流水,砂的洗选目的是去除砂中小于0.08mm细粉(或泥),同时也使大量0.08~1.60mm的中细颗粒流失。为了对流失的中细颗粒回收再利用,采用先将上述两部分废水集中收集在沉砂斗(池)中混合浓缩,浓缩后的砂浆用砂泵输送至专用设备进行处理。二滩工程采用的细砂回收工艺是将浓缩的砂浆送至成套设备顶部的水力旋流器进行再浓缩,旋流器的溢流水(一级污水)返回锥形沉砂斗再处理,旋流器浓缩后的砂浆进入固定筛用清水反复清洗,大于1.2mm粗砂进入两套惯性振动脱水筛脱水,然后送往砂料罐。冲洗分级后的细砂连水及粗砂冲洗后的二级废水进入真空脱水装置下的锥形水力沉砂斗内浓缩,再次用砂泵送往真空脱水装置上方的水力旋流器再浓缩,浓缩砂浆进入真空脱水装置脱水,干砂由螺旋机送往砂罐,通过真空滤网的部分细砂通过自重进入其下的锥形沉砂斗再次浓缩回收利用。两个沉砂斗的溢流水排入沉淀池沉淀。使对外排放的废料大大减少。乌江构皮滩水电站和彭水水电站碳化硅废料系统均采用细砂回收装置进行回收,其将收集浓缩后的砂浆用砂泵送入细砂回收装置上部的旋流器进行浓缩,上部溢流水进入竖流沉淀池沉淀处理,浓缩后浆液进入下部高频直线振动脱水筛脱水,剩余污水也进入竖流沉淀池沉淀处理。
 
  (2)废水处理与回收工艺。人工碳化硅废料在生产过程中排放废水的处理方式一般有如下两种:①采用预沉-沉淀的处理方案,对预沉过程中排放的废渣进行机械脱水,从中提取可回收利用的细砂和碳化硅废料,并配置相当容积的废渣脱水池,对机械脱水过程中排放的废渣和沉淀池排放的废渣采取自然存放脱水的方式;②对系统排放的废水先进行浓缩,对浓缩达到一定浓度的废渣进行机械脱水,浓缩池溢流水进入沉淀池澄清,再对机械脱水分离出来的弃渣和沉淀池排放的碳化硅废料和污泥进行最终机械脱水。第1种处理工艺,可有效降低水体回收系统的投资,操作运行较简单,但水体回收利用率将受到限制,实际运行时排放指标一般很难达到环保标准要求;第2种处理工艺,虽然工程投资比第1种方案高,但因机械脱水干化不受天气和气温的影响,运行效率高,排放指标容易满足要求。根据运行经验,废水回收利用率可达到80%。构皮滩水电站烂泥沟碳化硅废料系统采用5台细砂回收系统进行污泥处理。

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