[發(fā)明專利]一種抑制鐵礦燒結(jié)煙氣微細(xì)顆粒物排放的團(tuán)聚液的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610288686.8
• 申請(qǐng)日: 2016-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN105833655B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 春鐵軍;吳雪健;狄瞻霞;龍紅明;李家新;王平;孟慶民;寧超;錢立新;李東升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D51/02
• 分類號(hào): B01D51/02
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵礦燒結(jié)過程污染物減排技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種抑制鐵礦燒結(jié)煙氣微細(xì)顆粒物排放的團(tuán)聚液的制備方法。

背景技術(shù)

可吸入顆粒物是指可通過鼻和嘴進(jìn)入人體呼吸道的顆粒物的總稱，用PM10表示(環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于10微米的顆粒)。PM2.5指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物。它能較長時(shí)間懸浮于空氣中，其在空氣中含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對(duì)空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，面積大，活性強(qiáng)，易附帶有毒、有害物質(zhì)(例如，重金屬、微生物等)，且在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大，而且，它能夠進(jìn)入人體肺泡甚至血液循環(huán)系統(tǒng)，直接導(dǎo)致心血管病等疾病。當(dāng)前可吸入顆粒物污染己經(jīng)成為突出的大氣環(huán)境問題，引起世界各國的高度重視。它對(duì)人體健康有嚴(yán)重危害，也是導(dǎo)致大氣能見度降低、酸沉降、全球氣候變化、光化學(xué)煙霧等重大環(huán)境問題的重要因素。美國、歐盟、英國等的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)先后均對(duì)中PM2.5進(jìn)行了明確的要求；2012年2月，中國環(huán)境保護(hù)部頒布了新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)，增設(shè)了PM2.5平均濃度限值。

鋼鐵工業(yè)既是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，又是耗能和污染大戶。目前我國粗鋼年產(chǎn)量已經(jīng)超過8億噸，接近全球產(chǎn)量的50％。根據(jù)《2012年中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)煙(粉)塵排放量為181.3萬t，占重點(diǎn)調(diào)查工業(yè)企業(yè)排放量的18.9％，位于第三位。PM10(粒徑≤10μm的顆粒物)和PM2.5(粒徑≤2.5μm的顆粒物)的源解析表明，鋼鐵冶金工業(yè)已經(jīng)成為我國大氣中PM10和PM2.5的主要來源之一。燒結(jié)工序是現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)流程中必不可少的環(huán)節(jié)，但又是鋼鐵工業(yè)最大的PM10和PM2.5排放源，占其總排放量的40％左右^[1-3]。由于鐵礦燒結(jié)是抽風(fēng)過程且煙氣濕度大，目前燒結(jié)廠主要采用靜靜電除塵器來凈化燒結(jié)煙氣中的顆粒物，靜靜電除塵器對(duì)煙氣中的粗顆粒物去除效果較好，但對(duì)于粒徑小于10μm的微細(xì)顆粒物，由于其比電阻高、荷電能力差，除塵效率顯著降低。燒結(jié)煙氣經(jīng)過靜電除塵后，煙氣中90％以上的顆粒物為PM10，80％以上的顆粒物為PM2.5^[4]。

燒結(jié)煙氣是在抽風(fēng)燒結(jié)過程中空氣穿過燒結(jié)料層，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化形成的。由于受到原料條件、混合料配比、工藝參數(shù)等因素的影響，使得燒結(jié)煙氣的化學(xué)成分復(fù)雜多變，煙氣流量、溫度及各污染物濃度波動(dòng)很大。歸納起來，燒結(jié)煙氣有如下典型的特點(diǎn)^[5-7]：

(1)燒結(jié)過程漏風(fēng)率可達(dá)40-50％，使得產(chǎn)生煙氣量很大，據(jù)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)1t燒結(jié)礦能產(chǎn)生4000-6000m³的煙氣量；而且煙氣量根據(jù)原料成分、工藝參數(shù)的差異發(fā)生變化，使得煙氣量波動(dòng)較大；

(2)煙氣溫度波動(dòng)范圍大，隨工藝條件、燃料配比而發(fā)生變化，煙氣溫度在：80-160℃波動(dòng)；

(3)煙氣含濕量較大，水分含量為10％左右。燒結(jié)混料過程中需要加入適量的水分進(jìn)行混合、制粒，從而保證料層的透氣性；

(4)煙氣中含粉塵量大，其中包含大量微細(xì)顆粒物，每噸燒結(jié)礦產(chǎn)生20-40kg的粉塵；

(5)煙氣成分復(fù)雜，其包含多種污染物，如：微細(xì)顆粒物，SO₂，COx，NOx，HCl，HF和二噁英類等。

正是由于燒結(jié)煙氣成分復(fù)雜、流量大以及污染物濃度低等特點(diǎn)，盡管燒結(jié)煙氣采取了較高凈化效率的除塵設(shè)備，但對(duì)微細(xì)顆粒物的去除效果并不理想。

燒結(jié)煙氣中微細(xì)顆粒物由于比表面積大、表面活性強(qiáng)，能富集燒結(jié)過程生成的堿金屬(K、Na)、重金屬(Hg、Pb、Cr、Cu、Cd、As)和有機(jī)物污染物(VOCs、PCDD/Fs)等有毒有害物質(zhì)^[8]，具有強(qiáng)致癌、致突變和致畸作用，排放到大氣形成的氣溶膠，是誘發(fā)霧霾、酸雨、臭氧層破壞等的重要因素，其污染問題直接關(guān)系到國民的生存環(huán)境和生存質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)燒結(jié)過程的微細(xì)顆粒物減排已迫在眉睫。