本發(fā)明涉及廢棄物綜合利用領(lǐng)域，尤其涉及一種燒結(jié)工藝協(xié)同處理廢脫硝催化劑的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著新《環(huán)保法》、《固廢法》的實(shí)施，國(guó)家對(duì)于危險(xiǎn)廢棄物的排放處置進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，按照規(guī)定危險(xiǎn)廢棄物必須交給有資質(zhì)的企業(yè)集中處理。但全國(guó)各地危廢處理能力均已達(dá)到飽和，鋼鐵企業(yè)不得不將一些危險(xiǎn)廢物采用自有爐窯集中處理。依照國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄規(guī)定，廢脫硝催化劑屬于危險(xiǎn)廢物，廢物類別為“hw50”，代碼為“772-007-50”，煙氣脫硝過程中產(chǎn)生的廢釩鈦系催化劑為危險(xiǎn)廢物，具有毒性(t)，尤其是其中的五氧化二釩具有高毒，可引起呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)失常。為了處理這些危險(xiǎn)廢物，一些鋼鐵企業(yè)將這些廢脫硝催化劑通過自有爐窯進(jìn)行無害化處理，使得廢物中的一部分釩鈦元素隨煙氣進(jìn)入大氣，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)燒結(jié)原料中的釩鈦含量較低時(shí)，經(jīng)燒結(jié)后原料中的釩鈦主要固化在燒結(jié)礦中，隨煙氣排入大氣的釩鈦含量極低；但當(dāng)燒結(jié)原料中的釩鈦含量高于某一條件下臨界值時(shí)，經(jīng)燒結(jié)后，進(jìn)入燒結(jié)煙氣中的釩鈦含量比例急劇增加。并且，在不同的燒結(jié)原料、工藝參數(shù)條件下，該釩鈦含量的臨界值并不固定，增加了處理難度。對(duì)于如何控制廢脫硝催化劑在燒結(jié)工藝中的添加量，從而減少對(duì)環(huán)境造成的影響，目前尚沒有相關(guān)的研究和報(bào)道。

2、另一方面，通過對(duì)燒結(jié)煙氣中釩鈦的存在形式研究發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)煙氣中的釩鈦都是以固體顆粒物的形式存在，并且釩鈦元素主要富集在細(xì)粒度粉塵中，在較大粒徑粉塵中含量很低。通過對(duì)燒結(jié)煙氣除塵灰進(jìn)行研究也發(fā)現(xiàn)，除塵灰粉塵粒度越小，釩鈦元素的百分含量越高。國(guó)內(nèi)外鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工序普遍采用電除塵的方式處理燒結(jié)煙氣，較大粒度粉塵很容易被捕收，而釩鈦含量富集的小粒度粉塵未被有效去除，最終排入大氣，對(duì)環(huán)境造成危害。對(duì)于燒結(jié)煙氣如何脫除釩鈦，目前也尚沒有較好的經(jīng)濟(jì)合理的方法。

3、伍雁梅發(fā)表的題為《鉻渣無害化燒結(jié)生產(chǎn)處理實(shí)踐》的文章，介紹了四川達(dá)鋼在燒結(jié)中處理含鉻廢渣的生產(chǎn)實(shí)踐，王宏軍等人發(fā)表的題為《鉻渣在酒鋼燒結(jié)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)踐》的文章，介紹了酒鋼在燒結(jié)系統(tǒng)將鉻渣作為燒結(jié)輔料的處理方式。這兩篇文章均是關(guān)于含鉻固廢在燒結(jié)系統(tǒng)中應(yīng)用，但其技術(shù)研究?jī)?nèi)容均是只考慮到鉻元素對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)產(chǎn)量、質(zhì)量的影響，對(duì)于燒結(jié)處理含鉻廢物過程中鉻的存在形式以及最終去向并無涉及和考慮，忽略了含鉻廢物對(duì)環(huán)境帶來的影響。作為危險(xiǎn)廢物，需要集中進(jìn)行無害化處理，而不考慮環(huán)境因素單純的作為燒結(jié)輔料進(jìn)行處理的方式有可能不但不能實(shí)現(xiàn)有毒廢物的無害化處理，反而通過燒結(jié)煙氣排放造成危險(xiǎn)廢物的擴(kuò)散。

4、申請(qǐng)?zhí)朿n201921036591.2，專利名稱為“含鉻重金屬危廢處置過程中尾氣處理設(shè)備”，包括粉塵凈化裝置、酸性氣體凈化罐、污泥沉降池，通過設(shè)置的粉塵凈化裝置可以將水淬時(shí)產(chǎn)生的蒸汽與煙氣混合，利用蒸汽的冷凝作用，將煙氣當(dāng)中的粉塵沉降，通過將除塵后的煙氣送入酸性氣體凈化罐內(nèi)，的液位之下，使煙氣的當(dāng)中的酸性氣體充分與溶液反應(yīng)，從而達(dá)到凈化酸性氣體。該設(shè)備運(yùn)行時(shí)需要大量蒸汽參與冷凝，消耗大量資源和能源，運(yùn)行費(fèi)用較高，且蒸汽冷凝凈化含鉻粉塵顆粒的效果有限，含鉻粉塵脫除率低。

5、申請(qǐng)?zhí)朿n201811373734.9，專利名稱為“雙筒回轉(zhuǎn)窯無害化處置含鉻污泥產(chǎn)生的煙氣的凈化系統(tǒng)”，包括傾斜設(shè)置的雙筒回轉(zhuǎn)窯，有效地解決了含鉻污泥處置過程中的粉塵、酸性氣體、氮氧化物的廢氣治理問題，使之排放達(dá)到《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(gb18484-2001)的要求。該裝置將煙氣依次通過沉降室、旋風(fēng)除塵器，再通過第一水膜除塵脫硫噴淋塔進(jìn)行水洗，再通過第二水膜除塵脫硫噴淋塔，再通過第三水膜除塵脫硫噴淋塔。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通過沉降、旋風(fēng)除塵、三級(jí)噴淋，設(shè)備成本及運(yùn)行成本較高。在藥劑的選擇上也沒有針對(duì)性的對(duì)含鉻粉塵進(jìn)行捕收，含鉻微細(xì)粉塵無法完全被捕集。

6、申請(qǐng)?zhí)朿n200810058792.2，專利名稱為“利用煙氣捕集吸收裝置測(cè)定卷煙煙氣中重金屬元素的方法”，其煙氣捕集吸收裝置，包括外套管(1)、內(nèi)套管(2)和密封塞(3)，外套管(1)設(shè)有吸入口(7)，排出口(8)，外套管(1)、內(nèi)套管(2)、密封塞(3)依次密封配合，內(nèi)套管(2)中設(shè)置上篩板(6)、下篩板(4)，兩篩板之間填充緩沖填料(5)。該方法通過上篩板、下篩板、緩沖填料等結(jié)構(gòu)共同作用下，煙氣在捕集劑中的停留時(shí)間和吸收時(shí)間稍有延長(zhǎng)。并且，煙氣經(jīng)篩板的分散和緩沖填料的緩沖，煙氣吸收的反應(yīng)表面積有所增大，煙氣成分得到更充分的吸收。但緩沖填料只能起到緩沖作用，其間隙較大不足以過濾氣體中的微小粉塵顆粒物，粉塵顆粒物的吸收僅依靠捕集劑與煙氣短時(shí)接觸反應(yīng)，造成粉塵捕集率低。并且，該裝置僅能吸收小流量及煙氣流速較小的氣體，對(duì)于燒結(jié)煙氣這種大流量大流速氣體通入該裝置產(chǎn)生的沖力會(huì)將緩沖填料沖散，甚至造成捕集劑飛濺，并且流速較快的煙氣與捕集劑的接觸反應(yīng)時(shí)間更短，造成吸收不充分。

7、申請(qǐng)?zhí)朿n201921879172.5，專利名稱為“一種瀝青煙氣吸收裝置”，其瀝青煙氣吸收裝置，結(jié)構(gòu)包括筒體、電阻層、臭氧層、紫外線燈、噴淋覆蓋層、風(fēng)扇、排氣口，其特征在于：所述筒體的底部設(shè)置了多層過濾板，所述多層過濾板第一層設(shè)置的篩網(wǎng)為石棉網(wǎng)材質(zhì)，第二層為活性炭蜂窩狀孔的材料，第三層為覆蓋生石灰的篩網(wǎng)板，并且兩個(gè)彼此相鄰的吸收層之間具有300mm-500mm的高度，所述筒體的中心截面位置開始由上而下依次是電阻層，噴淋覆蓋層，回?zé)燂L(fēng)扇集風(fēng)口，所述噴淋覆蓋層加入能吸收瀝青顆粒的有機(jī)熔劑。該裝置采用有機(jī)熔劑吸收瀝青煙氣中的顆粒物，又通過電阻層、臭氧層、紫外線燈的共同作用下，使得瀝青煙氣與氧氣在高溫下進(jìn)一步反應(yīng)，達(dá)到很好的吸收效果。但該裝置的使用具有一定的局限性和弊端：第一，該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，其中活性炭蜂窩狀孔的材料因使用后會(huì)失效需要定期更換，臭氧層和電阻層運(yùn)行消耗的資源和能源成本也較高，顯著提高了設(shè)備運(yùn)行成本；第二，該裝置的幾層過濾結(jié)構(gòu)中，石棉網(wǎng)對(duì)煙氣中微小粉塵的過濾攔截作用有限，覆蓋生石灰的篩網(wǎng)板僅對(duì)煙氣中一些酸性氣體有吸收作用，并且吸收也不夠完全，而噴淋有機(jī)熔劑是將噴淋液通過微小水滴噴灑，其與煙氣中瀝青小顆粒的碰撞具有隨機(jī)性，所以噴淋吸收效果較差，而電阻層、臭氧層、紫外線燈的共同作用只針對(duì)瀝青煙氣中有機(jī)物顆粒具有一定效果，其作用也有很大的局限性。

8、申請(qǐng)?zhí)朿n202021710826.4，專利名稱為“一種石油化工煙氣吸收裝置”，包括吸收塔、洗氣部分、化學(xué)吸收部分和水汽回收部分，洗氣部分設(shè)置于吸收塔底部，化學(xué)吸收部分設(shè)置于吸收塔中部，水汽回收部分設(shè)置于吸收塔上部，水汽回收部分包括水汽折流板，水汽折流板包括水汽折流槽和水汽回收槽，水汽折流槽頂部設(shè)有冷風(fēng)通道，水汽回收槽底部設(shè)有出水槽，冷風(fēng)通道上設(shè)有導(dǎo)熱板，出水槽上設(shè)有集水板，出水槽底部設(shè)有出水口。該裝置將煙氣通入吸收塔底部后，在吸收塔底部進(jìn)行洗氣、降溫后，再經(jīng)過酸性氣體的化學(xué)吸收，最后進(jìn)行水汽回收。該裝置有效解決了常規(guī)吸收塔處理后的煙氣中含催化劑、水的問題，但仍存在一定的局限性和弊端：煙氣通過該裝置的洗氣部分時(shí)，通常以氣泡的形式迅速上移，煙氣與吸收液反應(yīng)時(shí)間有限且接觸面積較小，造成煙氣中的粉塵顆粒吸收不夠充分，而化學(xué)吸收和水汽吸收部分也不能達(dá)到吸收煙氣中粉塵顆粒的目的。

9、申請(qǐng)?zhí)朿n201410223759.6，專利名稱為“一種卷煙側(cè)流煙氣中鉻、鎳、砷、硒、鎘、鉛元素的檢測(cè)方法”，其特征在于：使用魚尾罩串聯(lián)石英纖維濾片收集卷煙側(cè)流煙氣粒相物，三級(jí)串聯(lián)的硝酸溶液收集側(cè)流煙氣氣相物，微波消解法消解樣品，通過電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測(cè)粒相物和氣相物試樣中鉻、鎳、砷、硒、鎘、鉛元素的含量。該方法分別吸收煙氣中有毒物質(zhì)，再進(jìn)行檢測(cè)。該方法需要分別對(duì)粒相物和氣相物進(jìn)行處理，其中經(jīng)過淋洗、萃取、消解、超聲震蕩、加熱濃縮等一系列過程，操作復(fù)雜，耗時(shí)極長(zhǎng)，且成本較高。更重要的是，通過石英纖維濾片收集粒相物的方法并不能完全吸收煙氣中的粒相物，一些極小粒徑的顆粒物無法被捕集。

10、目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有廢脫硝催化劑的無害化處置方法中，還沒有較為經(jīng)濟(jì)、合理的，既不造成環(huán)境二次污染，又可以一勞永逸的將含釩鈦的危險(xiǎn)廢物徹底無害化處理的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種燒結(jié)工藝協(xié)同處理廢脫硝催化劑的方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有處理工藝未考慮危廢中有毒物質(zhì)對(duì)燒結(jié)煙氣帶來的影響，進(jìn)而導(dǎo)致污染物擴(kuò)散，造成環(huán)境二次污染的問題，將廢脫硝催化劑進(jìn)行無害化處理，更具有經(jīng)濟(jì)性和合理性，為廢脫硝催化劑無害化處理提供了新的路線。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種燒結(jié)工藝協(xié)同處理廢脫硝催化劑的方法，具體包括：

4、s1、制備燒結(jié)混合料；

5、s2、燒結(jié)前，稱量燒結(jié)混合料的質(zhì)量，對(duì)燒結(jié)混合料進(jìn)行布料、點(diǎn)火、燒結(jié)；燒結(jié)后，稱量所記錄的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車起始位置和終點(diǎn)位置之間的全部燒結(jié)礦產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)該過程中燒結(jié)混合料和燒結(jié)礦產(chǎn)品分別進(jìn)行多點(diǎn)取樣及釩、鈦含量檢測(cè)；

6、s3、計(jì)算燒結(jié)原料中釩、鈦元素進(jìn)入燒結(jié)礦的比例系數(shù)，計(jì)算公式如下：

7、

8、公式①中，m1表示布料前稱量燒結(jié)混合料的質(zhì)量，m2表示待燒結(jié)后稱量所記錄的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車起始位置和終點(diǎn)位置之間的全部燒結(jié)礦產(chǎn)品的質(zhì)量，y1％表示燒結(jié)礦釩含量，y2％表示燒結(jié)礦鈦含量，x1％表示混合料釩含量(濕基)，x2％表示混合料鈦含量(濕基)，η表示比例系數(shù)；

9、s4、比例系數(shù)η值用于判斷原料中廢脫硝催化劑是否添加過量：當(dāng)比例系數(shù)η值≥0.975，判斷廢脫硝催化劑未添加過量，增加廢脫硝催化劑的添加比例；當(dāng)比例系數(shù)η值＜0.975，判斷廢脫硝催化劑添加過量，需減少燒結(jié)原料中廢脫硝催化劑的添加比例。

10、s1中，制備燒結(jié)混合料，內(nèi)容如下：

11、將廢脫硝催化劑進(jìn)行破碎、粉磨處理，處理后的物料滿足小于1mm的粒度占比95％以上；

12、將破碎、粉磨后的廢脫硝催化劑與多種燒結(jié)熔劑進(jìn)行配料、混合，得到熔劑混料，其中廢脫硝催化劑占全部熔劑混料的0.5％～5.5％；

13、將熔劑混料與燃料、預(yù)混合料再次配料，經(jīng)一次混合、二次混勻制粒，最終得到燒結(jié)混合料。

14、多種燒結(jié)熔劑包括生石灰、石灰石、鎂石、白云石。

15、一種燒結(jié)工藝協(xié)同處理廢脫硝催化劑系統(tǒng)，包括脫釩鈦設(shè)備，脫釩鈦設(shè)備包括煙氣管道、濾帶、主抽風(fēng)機(jī)，濾帶與煙氣管道橫向截面互相垂直設(shè)置，燒結(jié)煙氣在煙氣管道中經(jīng)過濾帶過濾，主抽風(fēng)機(jī)設(shè)置在煙氣管道中，用于抽風(fēng)產(chǎn)生負(fù)壓，使得除鉻過程中燒結(jié)煙氣不外溢。

16、脫釩鈦設(shè)備還包括濾帶清洗槽、吸收液潤(rùn)濕槽、濾帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸，濾帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)量為偶數(shù)個(gè)，濾帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸呈中間低、兩側(cè)高的方式平行對(duì)稱設(shè)置，濾帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接濾帶，使得濾帶隨濾帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸按順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，吸收液潤(rùn)濕槽放置于濾帶所包圍的環(huán)形空間內(nèi)部，位于上部中心的濾帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)置在吸收液潤(rùn)濕槽內(nèi)部，濾帶清洗槽放置于濾帶所包圍的環(huán)形空間正下方，位于下部中心的濾帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)置在濾帶清洗槽內(nèi)部。

17、濾帶清洗槽的水平寬度大于水平間距最遠(yuǎn)的兩根濾帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間的距離；吸收液潤(rùn)濕槽的水平寬度小于水平間距最遠(yuǎn)的兩根濾帶轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間的距離。

18、濾帶清洗槽和吸收液潤(rùn)濕槽均裝有浸洗液，浸洗液采用h2so4與h3po4的混合溶液，浸洗液用于清洗濾帶上的殘?jiān)?，混合溶液中h2so4的百分比濃度為2.5％～4.5％，h3po4的百分比濃度為3％～3.8％，過濾帶直線運(yùn)行速度20～24m/min，超聲振動(dòng)頻率為25～35khz。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

20、1、采用燒結(jié)工藝處置廢脫銷催化劑，并通過脫釩鈦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)煙氣中有毒有害物質(zhì)的吸收，解決了現(xiàn)有處理工藝未考慮危廢中有毒物質(zhì)對(duì)燒結(jié)煙氣帶來的影響，進(jìn)而導(dǎo)致污染物擴(kuò)散，造成環(huán)境二次污染的問題；

21、2、通過燒結(jié)混合料和燒結(jié)礦產(chǎn)品中釩鈦元素含量的平衡動(dòng)態(tài)控制廢脫硝催化劑的配入量，最大化的降低釩鈦元素進(jìn)入燒結(jié)煙氣中的比例，并采用經(jīng)吸收液潤(rùn)濕的濾帶過濾煙氣的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)高效、低成本地吸收燒結(jié)煙氣中的釩鈦元素，通過燒結(jié)工藝協(xié)同處置廢脫硝催化劑，實(shí)現(xiàn)廢脫硝催化劑的無害化處置，不但節(jié)省高額的危險(xiǎn)廢物處理費(fèi)用，還能充分利用廢脫硝催化劑中的鈣、鎂、鐵等資源，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益；

22、3、通過重力除塵器和電除塵器對(duì)燒結(jié)煙氣進(jìn)行處理，可顯著降低燒結(jié)煙氣含塵量，從而降低除鉻設(shè)備運(yùn)行負(fù)擔(dān)，保證除鉻設(shè)備運(yùn)行效果；

23、4、脫釩鈦設(shè)備能夠進(jìn)一步降低燒結(jié)煙氣含塵量，即起到進(jìn)一步除塵的效果，也能夠降低脫硫脫硝工藝運(yùn)行負(fù)擔(dān)，最終實(shí)現(xiàn)合規(guī)超低排放；

24、5、主抽風(fēng)機(jī)除起到在管道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓、促進(jìn)燒結(jié)料燃燒的作用外，還起到防止除鉻過程中煙氣外溢的作用；

25、6、浸洗液采用h2so4與h3po4的混合溶液，在浸洗的同時(shí)，能夠與濾帶中的粉塵顆粒物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到更好的浸洗效果。