Đang tải... (xem toàn văn)
khai thác và chế biến đa gây ra công nghệ tiên tiến trong khai thác cũng như đầu tư lắp đặt hệ thống hút bụi tại tất cả các công đoạn trong quá trình sản xuất, cần thực hiện một số giả[r]
(1)CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG LỊ QUAY KHÔ VÀ CÁC VẤN ĐỂ MÔI TRƯỜNG
MỤC LỤC:
- PHẦN 1:SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÁC CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XIMĂNG
- PHẦN2.QUY TRÌNH SẢN XUẤT XIMĂNG PORLAND
A.CÁC NGUYÊN LIỆU CHÍNH TRONG SẢN XUẤT XIMĂNG B.NHIÊN LIỆU CHÍNH TRONG SẢN XUÂT XIMĂNG PC C QUÁ TRÌNH SẢN XUÂT XIMĂNG PC
D.NHỮNG ƯU,NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ
- PHẦN3: VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ
Thành viên nhóm:
1.Nguyễn Thành Long 2.Nguyễn Quang Sáng 3.Trần Văn Việt
(2)PHẦN 1:SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH VÀ CÁC CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT XIMĂNG
1 Tình hình sản xuất a Trong nước
Hiện nước có nhiều nhà máy xi măng như: Hải Phịng, Hoàng Thạch, Hoàng Mai, Tam Điệp, Hà Tiên 1, Hà Tiên 2, tất thuộc Tổng Công ty Xi Măng Việt Nam
Ngành công nghiệp xi măng Việt Nam có khoảng 14 nhà máy xi măng lị quay với tổng cơng suất thiết kế 21,5 triệu tấn/năm, 55 sở xi măng lị đứng, lị quay chuyển đổi tổng cơng suất thiết kế triệu
tấn/năm, khoảng 18 triệu xi măng sản xuất từ nguồn clinker nước (ứng với 14,41 triệu clinker)
Hầu hết nhà máy sản xuất xi măng sử dụng phương pháp kỹ thuật khơ, ngoại trừ nhà máy có lò trộn xi măng đứng với thiết bị kỹ thuật lạc hậu, nhà máy cịn lại có suất trộn xi măng từ 1,4 triệu đến 2,3 triệu năm với thiết bị trình độ kỹ thuật tương đương với nhữn nhà máy khác Đơng Nam Á
Việt Nam có khoảng 31 dự án xi măng lò quay với tổng công suất thiết kế 39 triệu phân bổ nhiều vùng nước (Đa số tập trung miền Bắc, miền Trung có 4/31nằm miền Nam)
Tình hình sản xuất Tổng Công ty Xi Măng Việt Nam tuần thứ 43 năm 2007:
Sản xuất clinhker So với kế hoạch năm Tồn Tổng Cơng ty: 83,31 %
(3)-Công ty XM Hải Phịng: 87,26 % -Cơng ty CP XM Bỉm Sơn: 83,55 % -Công ty XM Hồng Thạch: 88,45 % -Cơng ty CP XM Bút Sơn: 81,39 % -Công ty XM Hà Tiên 2: 75,94 % -Công ty XM Hồng Mai: 77,74 % -Cơng ty XM Tam Điệp: 85,99 % b Quốc Tế
Hiện giới sử dụng công nghệ sản xuất xi măng đai, có khả tự động hóa cao Có chủng loại xi măng phổ biến sau: Porland thông dụng (PC), Porland hỗn hợp (PBC), Porland - puzolan, Porland - xỉ lò cao, Porland bền sunphat, Porland mac cao, Porland đóng rắn nhanh, Porland giãn nở, Porland dành cho xeo lợp uốn sóng amiăng - xi măng, Porland cho bêtông mặt đường sân bay, xi măng alumin, xi măng chống phóng xạ, xi măng chịu axit, xi măng chịu lửa, v.v
Sơ lược công nghệ sản xuất xi măng
Xi măng chất kết dính thủy lực quan trọng nay, sử dụng rộng rãi nganh xây dựng Thành phần xi măng gồm có: Cao: 59-67%; SiO2: 16-26%; Al2O3: 4-9%; Fe2O3: 2-6%; MgO: 0,3-3%
Tùy vào chủng loại xi măng nhu cầu sử dụng mà ta thay đổi thành phần khoáng clanke phụ gia Hiện có khoảng 20 loại xi măng khác sản xuất chia thành loại chính:
Xi măng Portland gồm thành phần clinker phụ gia thạch cao Ví dụ: PC 30, PC 40, PC 50
Xi măng Portland hỗn hợp với thành phần clinker thạch cao, ngồi cịn số thành phần phụ gia khác đá pudơlan, xỉ lị Ở thị trường loại xi măng có tên gọi PCB 30, PCB 40
(4)chọn lựa loại nguyên liệu để hàm lượng Al2O3 sét hỗn hợp
sét khơng vượt q 14 - 16 % phối liệu thành phần hóa liệu sống clanke Riêng việc hạn chế hàm lượng kiềm xi măng bền sunphat loại đòi hỏi có chọn lựa nguyên liệu sét loại than mà tro no kiềm (K2O + Na2O)
Nói chung từ trước tới có CNSX xi măng chủ yếu là: CNSX xi măng lò đứng, lị quay khơ, lị quay ướt Nhưng phương pháp lò đứng lạc hậu mà chủ yếu dùng lị quay khơ Các cơng nghệ trình bày bảng dưới:
Chỉ tiêu CN CN lò đứng CN lị quay ướt CN lị quay khơ
1 Nguyên lí
làm việc -Làm việc gián đoạn -Phối liệu cấp vào theo mẻ, từ xuống
-Q trình tạo khống diễn theo chiều cao lò viên phối liệu
-Làm việc liên tục -Phối liệu nạp từ đầu cao lò, đảo trộn theo vòng quay lị -q trình tạo khống diễn theo chiều dài lị -Cơng suất lớn( đạt 3000-5800 clinke/ ngày
-Làm việc liên tục -Tương tự lò quay ướt
- Tương tự lò quay ướt
- Tương tự lò quay ướt
2 Phối liệu -Đá vôi, đất sét, phụ gia , xỉ pirit
-Thêm phụ gia khống hóa photphorit-ở dạng viên, độ ẩm 14%, trộn lẫn vào
-Tương tự công nghệ lò đứng -Phối liệu dạng bùn, độ ẩm 40%, phối liệu không trộn lẫn than
-Tương tự công nghệ lò đứng -Phối liệu đưa vào dạng bột mịn, độ ẩm 1-2%, không trộn lẫn với
3 Nhiên liệu -Chỉ dung nhiên liệu rắn(than)
-Tiêu tốn nhiều nhiên liệu đơn vị sản phẩm lớn
- Có thể dùng than dầu, khí -Tiêu tốn nhiên liệu đơn vị sản phẩm lớn
-Tương tự lò quay ướt
(5)4.Q trình
nung -Sử dụng lị đứng -Phải trải qua giai đoạn sấy giảm độ ẩm từ 40% xuống 2%
-Sử dụng lò quay
-Tương tự lị đứng -Sử dụng lị quay -Lị quay khơ có hệ thống trao đổi nhiệt, tháp xyclon
5.Nhiệt độ
chất lượng -Nhiệt độ lị khó đạt tới 1450ºC -Chất lượng không tốt ổn định
-Nhiệt độ nung 1450ºC
-Chất lượng sản phẩm tốt ổn định
-Tương tự lò quay ướt
-Chất lượng tốt ổn định
6 Mức độ
gây nhiễm -Lượng khí thải gây nhiễm lớn -Đặc biêt công nghệ thải lượng HF- chất khí độc hại, cần cơng nghệ xử lí đại chi phí cao
-Lượng khí thải gây nhiễm lớn sử dụng nhiều nhiên liệu
-Lượng khí thải gây ô nhiễm la nhỏ
VD: Nhà máy xi măng Bỉm Sơn sử dụng phương pháp sản xuất: phương pháp san xuất lị quay khơ lị quay ướt…
PHẦN2.QUY TRÌNH SẢN XUẤT XIMĂNG PORLAND A.CÁC NGUN LIỆU CHÍNH TRONG SẢN XUẤT XIMĂNG 1.ĐÁ VƠI
Đá vơi loại đá canxit, tức loại đá cacbonat canxi (CaCO3) Đá thường lẩn tạp khoáng dolomit-muối kếp cacbonat canxi magnezi (MgO.CaO.(CO2)2), đá sét, đá silic, quạng sắt,phôtphrit.kiềm
các muối clorua Yêu cầu kỹ thuật cho sản xuât ximăng PC đá vơi có lẩn tạp chất,tức thành phần hố trung binh(%) phai thoả mản số bang sau
Tai TCVN 6072-1996 quy định hàm lượng CaCO3>85% Và MgCO3
(6)phân huỷ cacbonat đạt 100% khoảng nhiệt độ 820-950C nhằm thực hiên tốt phản ứng tạo khống q trình nung luyện clinker
2.ĐÁ/ĐẤT SÉT
Đất đât sét dùng cho sản xuất PC cung phải thoả mản yêu cầu kỹ thuật riêng chất lương trử lượng, cụ thể sau:
a)Về thành phần: trung bình đánh giá bảng dưới:
Thành Phần
Loại
MKN SiO2 Al2O3 CaO MgO TiO2 R2O SO3 Cl‾ Fe2O3 ∑
Chọn trữ
lượng mỏ 4-8
55-72
12-22 ≤ 1,5 ≤ ≤1 ≤ 2,5 ≤ 0.3 ≤ 0,3 4-8 100
Trung bình mỏ
6±1 66±1 16±1 1±0,5 ≤ < ≤ ≤ 0,3 ≤ 0,1 7±1 100
b)Trị số modun silic:Modun silic biểu thị công thức: Ms=SiO %
(Al O3+Fe 2O 3)%
Trong tính tốn trữ lượng mỏ đất sét, lấy trị số Ms=2,4-3,6 đánh giá chất lượng toàn mỏ sét người ta chọn trung bình Ms=3+0,3 Như quy định bang , phải hạn chế MgO,TiO,R2O ion CL- để
đảm bảo chất lượng ximăng vừa đảm bảo ổn định công nghệ sản xuất độ bền chống ăn mòn thiềt bị
c)Độ cứng đá sét: Độ cứng đá sét tiêu chất lương quan loại nguyên liệu công nghệ sản xuất ximăng.Độ cứng đá sét nhỏ chất lượng sét tốt.Để sử dụng máy đập sét người ta quy định độ cứng đá sét <3 thang Morth d)Độ ẩm củng tiêu chất lượng sét nguyên liệu cho sản xuất ximăng Với khả cấp nhiệt máy nghiền nguyên liệu sống hiên người ta cho phép độ ẩm tối đa đát sét la 20% Tuy nhiên chất lượng sét tót sét có độ ẩm 12-16%
3.CÁC PHỤ GIA ĐIỀU CHỈNH
(7)hoặc cát mịn thạch anh Nếu điều chỉnh modun alumin sử dụng sét cao nhôm sử dụng quặng sắt
Thạch cao loại phụ gia điều chỉnh thời gian đông kết ximăng Hiện nguồn nguyên liệu vẩn chưa tìm thấy Việt Nam, nên công ty ximăng phải nhập từ Lào, Thái Lan Trung Quốc
Quạng sắt tự nhiên có nhiều dạng khống: Loại quặng getit(Fe2O3.H2O)
hoặc loại quặng limonit (Fe2O3.n H2O).Loại có hàm lượng Fe2O3
(25-45%) dạng sỏi đỏ lẩn sét thạch anh la quặng latenit
Qưặng nhân tạo có xỉ pinit Lâm Thao Loại xỉ dạng bột mịn màu nâu đen, hàm lượn Fe2O3= 58-68%, có khả cung cấp khơng
nhiều, độ ẩm gập mưa nhiều vượt 10% nên khó pha chế xác Để khắc phục độ ẩm cao, cần có trử lượng lớn , nguồn cung cấp nhiều lúc khơng ổn định
B.NHIÊN LIỆU CHÍNH TRONG SẢN XUÂT XIMĂNG PC
Tuỳ thuộc vào điều kiện cung cấp, công ty giới sử dụng nhiều loại nguyên liệu khác nhau: dầu nặng (FO,MFO,DO,mazut), khí đốt tự nhiên, loại than hổn hợp chúng than nâu, than mơ, than antraxit…và chất tahỉ công nghiệp săm lốp bã thải cao su vụn…
Ơ Viêt Nam trước năm 1995 sử dụng hổn hợp than nâu Trung Quốc than mỡ Autralia vời than antraxit Quảng Ninh nhà máy ximăng Hải Phòng, hỗn hợp than cám Quảng Ninh với than Na Dương Lào Cai nhà may ximăng Bim Sơn , dầu FO nhà máy ximăng Hà Tiên
Tư sau nam 1995 nhà mý ximăng Việt Nam sử dụng chủ yếu than cám 4a Quảng Ninh Có số nhà máy ximăng lị đứng thuộc tỉnh Thái Nguyên tỉnh lân cận sử dụng than cám mỏ Khanh Hồ Cịn dầu FO sử dụng lò quay trước nhiệt độ bắt cháy than antraxit
C QUÁ TRÌNH SẢN XUÂT XIMĂNG PC
Qúa trình sản xuất ximăng PC cơng đoạn khai thach, vân chuyển , đập nhỏ đồng sơ nguyên liệu nghiền xuất sản phẩm cuối cho khach hàng Sau sơ đồ tom tắt trình sản xuất:
(8)1.CÔNG ĐOẠN KHAI THÁC VẬN TẢI, ĐẬP NHỎ VÀ ĐỒNG NHẤT SƠ BỘ CÁC NGUYÊN LIỆU
Trước khai thác mỏ nguyên liệu cần thăm dị tỉ mỉ, ìt phải có 20% tổng trử lượng đá vôi mỏ Yêu cầu kĩ thuật công đoạn làm để đá vôi , đất sét quặng sắt…từ mỏ nguyên trạng thái đến kho nhà máy có độ chênh lệch thành phần hoá học it so với vốn có mỏ, có kích thước cỡ cục cấp cấp cho nhà máy nghiền bột sống phôi liệu với giá thành thấp sản phẩm công đoạn với khối lượng dự trử cần thiết để đảm bảo cho sản xuất liên tục công đoạn sau Đối với đá vôi , phân tích tit carbonat chinh xác la CaO.Đối với đất sét phân tích SiO2 Al2O3 tuỳ theo yêu cầu cụ thể Đối
với quăng sắt phân tích Fe2O3 Đối với than thử nhiệt
hàm lượng tro,
(9)khai thác gàu xúc ngoạm cở lớn có nhiều vỉa khác nhau, đập nhỏ mỏ đến cở cục <50mm băng tải đưa
Quạng sắt dạng bã thải cơng nghiệp sản xuất sùnủic dạng bột nên qua máy đập phải qua máy tách kim loại trước rút cấp cho máy nghiền nguyên liệu Trường hợp quặng kim sắt thi củng phải cho qua máy đập đánh đống để đồng nhât sơ
Các phụ gia điều chỉnh modun silic(Ms) modun alumin(Ma) củng phải thực quặng sắt tự nhiên Trường hợp loại phụ gia điều chỉnh kể quặng sắt kích thước lớn củng phải đưa vào máy đánh trống đồng sơ
2.CÔNG ĐOẠN NGHIỀN VÀ ĐỒNG NHẤT BỘT SỐNG
Yêu cầu công đoạn đảm bảo thành phần hoá học ổn định độ mịn bột sống phối liệu cấp cho lò nung clinker Để đảm bảo yêu cầu đó, kỹ sư chế tạo sử dụng phần mềm tính phơi liệu sẵn máy vi tính vào thành phần khống để tính thành phần hố trị số tiêu kỹ thuật chế tạo clinker
Đá vôi, đá sét phụ gia điều chỉnh cấp vào máy nghiền qua hệ thống cân DOSIMAT cân băng điện tử Máy nghiền nguyên liệu sử dụng hệ thống nghiền bi sấy nghiền liên hợp có phân ly trung gian Các điều khiển tự động khống chế tỷ lệ % đá vôi, đá sét, bô xít quặng sắt cấp vào nghiền điều khiển máy tính điện tử thơng qua số liệu phân tích hệ thống QCX, đảm bảo khống chế hệ số chế tạo theo yêu cầu Bột liệu sau máy nghiền vận chuyển đến xilô đồng nhất, hệ thống gầu nâng, máng khí động
3.CƠNG ĐOẠN NUNG LUYỆN LỊ CLINKER XIMĂNG PC
(10)bột quay lại lo silo đồng trường hợp lị có cố kỹ thuật phải giảm suất lò đứng
b)Nghiền cấp than mịn, dầu nặng cho lò nung: nhiệm vụ phần giử vửng chất lượng khối lượng than mịn dầu than –dầu cấp cho hai đầu lò nung
Yêu cầu chất lượng than mịn cấp cho lò nung ổn định độ mịn để than cháy hết dể bắt cháy , ổn định độ ẩm (<0.5%) để đề phòng nổ than lò silo chứa than mịn vận tải đường ống từ máy nghiền tới silơ từ silơ tới vịi đót lị , ổn định nhiêt để vận hành lò đốt ổn định chất lương clinker
Nhiệt độ bốc cháy than phụ thuộc vào hàm lượng chất bốc Hàm lượng chất bốc nhiều nhiệt độ bắt cháy thấp ,ngọn lửa dài ,quá trình đốt dễ dàng Hàm lượng chất bốc than antraxit Quảng Ninh 6% nên nhiệt độ bốc cháy la khoảng 550-600C nhiên liệu đốt lò dầu nặng FO DO Riêng dầu nặng FO hay DO nhiệt độ cháy <1000C vẩn phải hâm nóng đến 90-95C chuyển tới vịi đốt được, độ nhớt dầu nhiệt độ thường lớn khơng bơm được.Để hâm nóng dầu người ta cho nước qua ống bọc ống tải bên Nhưng cơng nghệ địi hỏi phải trang bị nồi cồng kềnh,chiếm thể tích Ngày người ta sử dụng hâm dầu điện tạo nhiệt mắc ống sứ bọc ống dầu nên vừa gọn nhẹ lại rút gọn diện tích nhà máy cơng trình vận hành
c) Cơng đoạn lị nung:
Các q trình hóa lý xảy nung:
+Ở 200ºC, tách nước liên kết, tách nước kết thúc 950ºC: CaCO3→ CaO + CO2↑
MgCO3→MgO + CO2↑
CaSO4→2CaO + 2SO2↑+ CO2↑
+Phân hủy nguyên liệu:
2Na2SO4 + C→ 2Na2O + SO2 + CO2↑
2K2SO4 + C→2K2O + SO2 + CO2↑
2CaSO4 + C→2CaO + SO2 + CO2 ↑
CS2 + 3O2 → CO2 + SO2↑
S + O2 → SO2 ↑
Hệ thống lị khơ tầng siclơn trao đổi nhiệt có buồng phân huỷ carbonat với hiệu suất phân huỷ CO2 không nhỏ 90% với nhệ thống tự động
(11)Hệ thốnglị khơ đại phải có trang bị đầy đủ thiết bị tự động hoá điều khiển vận hành lò cụ thể là:
+Hệ thống phát tia hồng ngoại quét khắp bề mặt lị để đo nhiệt độ ngồi lị nhằm phát vị trí hao mịn gạch chịu lửa
+Hệ thống phân tích báo cáo trung tâm diều khiển khí lị bao gồm tỷ lệ CO,O2,NOX,Cl,SO3
+Hệ thống đo báo cáo cá thông số nhiệt độ áp suất vị trí cần thiết
+Hệ thống đo đạc báo cáo thông số: suất bột liệu cấp cho lò, suất cấp than, dầu cho tưng vòi đốt, suất clinker lị lưu lượng khí lạnh thứ cấp cho vịi phun đầu nong cua lị luuw lượng nhiệt độ khí trải cấp cho máy nghiền liệu, nghiền than vf qua tháp làm lạnh trước máy lọc bụi tĩnh điện
+Hệ thống máy đo thơng số vịng quay motơvận hành lị thơng số điện áp , dòng điện, điện …
+Hệ thống vơ tuyến truyền hình lửa đầu nóng lị phận điều khiển quay lò
+Hệ thống máy tính báo cáo, lưu trử thơng số vận hành lị thơng số trạng lị
4.CÔNG ĐOẠN LÀM NGUỘI CLINKER
Mục tiêu công đoạn làm tăng hoat tính khống clinker, thu hồi nhiệt thải để cấp khí nóng cho vịi đốt calcinẻ may nghiền than, củng tải clinker đến máy đập nhỏ đưa lên đổ vào silô silô chứa Nguyên tắc làm việc máy làm nguội clinker kiểu ghi thép
clinker từ phểu rot clinker xuống trải rộng khắp diện tích ghivới chiều dày 250-350mm Ghi thép chịu nhiệt lắp thành hàng ngang buồng máy hình lị tunel, hang ghi tĩnh xen hàng ghi động Chức hàng ghi động tải clinker dọc theo lò tunel phia trước Con chức hang ghi tĩnh cho khơng khí lạnh từ quạt áp lực chui qua khe hở cưa ghi quạt mát lấy nhiệt lớp clinker theo đường thu hồi khí nóng đến cấp cho vịi phun buồng phân huỷ carbonat
(12)+Hiệu suât thu hồi nhiệt máy làm nguội tính gần sau:
Hst= q v 1+q v 2q Nh 1000 100 %
Trong Hst- hiệu suất thu hồi nhiệt
Q1- nhiệt lượng chi tốn cho nung luyện kg clinker PC Nh – suất làm nguộ clinker máy
1000- hệ số chuyển đổi từ sang kg 100- hệ số chuyển sang %
Q2,q3-nhiệt lương m3 khơng khí nóng thu hồi qua
V1 , v2- lưu lương khí nóng thu hồi qua cửa cửa +Lưu lượng khơng khí lạnh cấp cho máy làm nguội clinker quat gió máy Chỉ số lưu lượng khí lạnh thường 1,8-2,2m3/kg clinker Chỉ số gần 1,8 hiệu suất làm nguội tốt
5.CÔNG ĐOẠN NGHIỀN, ĐỒNG NHẤT VÀ ĐÓNG BAO, XIMĂNG PC
(13)(14)
Ở công đoạn từ đáy xilô chứa, qua hệ thống cửa tháo liệu xi măng vận chuyển tới két chứa máy đóng bao, phận xuất xi măng rời đường Các bao xi măng sau đóng xong qua hệ thống băng tải vận chuyển đến máng xuất đường bộ, đường sắt đường thuỷ
D.NHỮNG ƯU,NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ 1.NHỮNG ƯU ĐIÊM
Chất lượng ximăng sản xuất đảm bảo đầy đủ tiêu chuẩn kỹ thuật Sản phẩm sử dụng rộng rãi đời sống dùng để đổ bêtông khối lớn cho đê, đập thuỷ lợi, thuỷ điện, cơng trình ngầm có nhiều mạch nước ngầm có ion sunphat lơn 200mg/lit…
Với việc sử dụng công nghệ đại việc sản xuất đả giảm thiểu bớt phần tác động xấu đến môi trường tạn dụng tối đa nguyên liệu giảm hao phí sản xuất Cơng nghệ sản xt ximăng PC đả sản xuất lượng lớn sản phẩm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng công xây dựng quốc gia
2.NHỮNG NHƯỢC ĐIÊM
Tuy có ưng dụng rộng rải đời sống xiăng PC vẩn có số mặt hạn chế việc sử dụng không thê sử dụng ximăng PC cơng trình tiếp xúc với nước biển, cơng trình tiếp xúc với hố chất , thực phẩm , có độ kiềm cao, khơng sử dụng cho loại bêtông chịu nhệt, bê tông tiếp xúc với loại phong xạ
Việc phải vận chuyển nguyên liệu từ mỏ gây tốn kinh phí mà cịn gây viêc ô nhiểm môi trường từ xe chơ vật liệu Trong sản xuât việc sử dụng nhiều đá vôi đả làm thải môi trường lượng lơn lương khì thải CO2 nguyên nhân gây hiệu ứng
(15)Trong điều kiện với lương ẩm khơng khí tương đối cao nên viêc bảo quản ximăng lâu khó khăn, ví dụ điều kiện khí hậu nước ta, ximăng PC 30 sau tháng bảo quản cường độ nén giảm trung bình 14%, sau tháng giảm 23% sau tháng giảm 26% Để đảm bảo an toàn, ximăng xuất xưởng phải có hệ số dư mác khơng nhỏ 20% lưu kho không tháng Như đặt thách thức không nhỏ ximăng sản xuất cần tiêu thụ
PHẦN3: VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG HƯỚNG XỬ LÝ
Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày tăng dân số giới,các nghành công nghiêp cần phải cải tiến phương thức sản xuất để sử dụng tốt nguồn nguyên liệu đồng thời tái chế nguyên liệu , lượng chất thải Nghành công nghiệp ximăng củng không ngoại lệ Sản xuất ximăng cần lượng lớn nguyên liệu nhiên liệu, đồng thời thải lượng lớn khí cacbon dioxyt gây hiệu ứng nhà kính làm tổn thất lượng lớn tài nguyên thiên nhiên
1.CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM :
Trong q trình sản xuất xi măng, có nhiều cơng đoạn gây ô nhiễm, tác động lớn tới môi trường nhà máy, tới tự nhiên người xung quanh nhà máy
Các công đoạn gây ô nhiễm trinh bày bảng sau:
THỨ TƯ
HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT
NGUYÊN NHÂN Ô NHIỄM
CHẤT Ô NHIỄM
Công đoạn tiếp nhận, đập chứa đá vôi
Đổ đá vôi cục từ ô tô tự đổ vào phễu tiếp nhận trạm đập chuyển đổi băng tải vận chuyển đá vôi, rải liệu đá vôi kho đá vôi
(16)2 Công đoạn tiếp nhận, đập chứa đất sét
Đổ đất sét cục từ ô tô tự đổ vào phễu tiếp nhận trạm đập, vị trí chuyển đổi băng tải vận chuyển đất sét đập, rải đất sét đập kho sét
Bụi, tiếng ồn, rung, nhiệt, khí CO
3 Cơng đoạn tiếp nhận chứa quặng sắt phụ gia (quặng sắt), than cám
Đổ phụ gia từ ô tô tự đổ vào phễu tiếp nhận vào kho, vị trí chuyển đổi băng tải vận chuyển, rải liệu phụ gia than cám kho tổng hợp
Bụi, tiếng ồn, rung, nhiệt, khí CO
4 Công đoạn tiếp nhận, đập phụ gia (thạch cao, bazan)
Đổ phụ gia từ ô tô tự đổ vào phễu tiếp nhận vào kho, trình đập vận chuyển phụ gia
Bụi, tiếng ồn, rung, nhiệt, khí CO
Cơng đoạn cân đong nguyên liệu
Đổ liệu vào si lô chứa rút liệu từ si lô chứa để định lượng cho nghiền liệu
Bụi, tiếng ồn, khí CO
6 Công đoạn nghiền liệu Tập hợp phối liệu nghiền nhỏ vận chuyển chúng đến si lơ đồng
Bụi, tiếng ồn, khí CO
Công đoạn đồng phối liệu
Đổ phối liệu vào si lô để thực đồng rút phối liệu từ si lô đồng để nạp vào hệ thống lò nung
Bụi
8 Cơng đoạn nung làm nguội clanke
Khí thải lị nung khí thải hệ thống làm nguội clanke
(17)9 Công đoạn nghiền than Đổ than khô vào bun ke chứa nhà nghiền trình tập hợp than mịn nghiền nhỏ vận chuyển chúng đến nhà lị nung
Bụi, tiếng ồn, nhiệt, khí
10 Công đoạn chứa clanke Đổ clanke vào si lô chứa rút clanke từ si lô clanke cung cấp cho nghiền xi mănng cấp xi măng theo tuyến thủy
Bụi, tiếng ồn
11 Công đoạn nghiền xi măng
Đổ clanke, thạch cao phụ gia vào si lô chứa, nghiền xi măng trình vận chuyển xi măng đến si lơ chứa
Bụi, tiếng ồn,nhiệt, khí
12 Cơng đoạn chứa, đóng bao xuất xi măng
Rút xi măng bột từ si lô xi măng, điểm đổ trung chuyển thiết bị vận chuyển xi măng bột, khu vực máy đóng bao xi măng vị trí xuất xi măng bao xuất xi măng rời
Bụi, tiếng ồn, chất thải rắn, khí
1.1 Nguồn ô nhiễm tiêng ồn rung động:
Tiếng ồn chủ yếu phát sinh phân xưởng đập, nghiền nguyên liệu Tiếng ồn ảnh hưởng trực tiếp đến cơng nhân làm việc Ngồi cịn từ xe vận chuyển nguyên liệu thành phẩm Tác động môi trường xung quanh dân cư không nhiều khu sản xuất thường xây dựng xa khu dân cư đông người
(18)Nước thải từ trình làm nguội thiết bị có lượng định cặn lơ lửng Theo nguyên tắc, loại nước thải làm nguội, lắng sơ sau đưa vào chu trình cấp nước tuần hoàn
Nước thải rửa thiết bị, vệ sinh có hàm lượng dầu, cặn lơ lửng, COD lớn, lượng nước thải nhỏ song chất độc hại ảnh hưởng đáng kể đến hệ sinh thái khu vực nước nhỏ
Nước thải rửa sân, tưới sân khử bụi chứa nhiều tạp chất rắn loại chất bẩn khác Đặc trưng nước thải trình hàm lượng cặn lơ lửng lớn (500 - 1500 mg/l), độ kiềm cao (pH thường > 8), tổng độ khống hóa lớn (500 - 1000 mg/l) Ngồi ra, nước thải chứa lượng dầu mỡ rơi vãi, ro rỉ
Nước thải sinh hoạt nhà máy có hàm lượng cặn lơ lửng, BOD, nitơ amơn cao Trong nước thải cịn có loại vi khuẩn gây bệnh đặc trưng số Coliform Feacal coliform lớn
Nước mưa chảy tràn qua khu vực nhà máy 1.3: Nguồn chất thải rắn:
Trong trình hoạt động nhà máy, chất thải rắn công nghiệp chủ yếu bao bì, giấy phế thải, nguyên vật liệu, clanhke rơi vải trình vận chuyển Tuy nhiên chất thải rắn hữu tái sử dụng, chất thải vơ bền vững độc hại
1.4: Nguồn gây nhiễm khơng khí:
Đây nguồn gây ô nhiễm nặng nhà máy xi măng:
Các phương tiện nguyên vật liệu thành phẩm vào xà lan, ô tô xe tải, động cơ, cần cẩu, vận chuyển nhà máy xi măng phát sinh lượng khí thải gây nhiễm bụi, khí độc( SO2, CO, NOX, hydrocacbon,
Pb, )
Nguồn phát sinh khí thải lớn q trình sản xuất: công nghệ sản xuất xi măng gồm nguyên liệu chủ yếu đá vôi (CaCO3) đất sét,
phụ gia quặng sắt nhiên liệu chủ yếu than đá, dầu DO (hoặc FO) để nhóm lị dùng cho buồng đốt phụ Bản chất công nghệ sản xuất xi măng phân huỷ đá vôi (CaCO3) chất chứa nguyên, nhiên liệu
ở nhiệt độ cao Quá trình nung luyện clinker sản xuất xi măng pooclăng, cần thải môi trường lượng khí lớn CO2 Ngồi lượng khí
CO2 trình nung luyện clinker nguyên tố C,N, S, O, H, F có
(19)CO2, SO2, NOx, , HF ngồi gây nhiễm môi trường,một lương bụi
thải từ công đoạn nghiền ,đập đá…
Khí CO CO2 sinh chủ yếu nguồn sau đây:
+ Bản chất công nghệ sản xuất xi măng phân huỷ đá vôi (CaCO3)
các chất chứa nguyên, nhiên liệu nhiệt độ cao Để phân huỷ đá vơi sạch, giải phóng 440kg khí CO2 Với định mức tiêu hao nguyên,
nhiên liệu bình quân nhà máy sản xuất xi măng theo phương pháp khô, để sản xuất xi ămng pooc- lăng (TCVN 2682: 1992), thải mơi trường lượng khí CO2 730kg (chưa tính đến lượng CO2
phương tiện vận tải nguyên, nhiên liệu xi măng thải ra) Như vậy, thời điểm năm 2015, nhu cầu xi măng vào khoảng 76 triệu tấn/năm, giả dụ sản phẩm xi măng pooc-lăng, ngành công nghiệp xi măng thải môi trường lượng CO2 55,5 triệu Đây số đáng để
chúng ta suy nghĩ tìm biện pháp giảm thiểu
+Những Công nghệ phát thải nhiều CO2: Căn nguồn phát thải CO2
trên, thấy cơng nghệ sản xuất xi măng phát thải nhiều khí CO2
là:
Công nghệ tiêu tốn nhiều nhiên liệu (tỷ lệ tiêu hao nhiên liệu đơn vị sản phẩm cao) gồm: cơng nghệ sản xuất xi măng lị quay theo phương pháp ướt, cơng nghệ xi măng lị đứng,Cơng nghệ tiêu tốn nhiều nguyên liệu đá vôi,Công nghệ không sản xuất clinker chất lượng cao
(20)
Bên cạnh lượng lớn khí bụi q trình sản xuất Nó có ảnh hưởng lớn tới sức khỏe người Tùy vào kích thước hạt bụi mà gây hậu khác nhau:
- Bụi nhỏ 0,1μ lơ lửng không khí, khơng lại phế nang -Bụi từ 0,1μ - 5μ lại phổi, chiếm tới 80 - 90%
-Bụi từ 5μ - 10μ vào phổi lại đào thải -Bụi lớn 10μ thường đọng lại mũi
Hệ thống hô hấp cản loại trừ 90% bụi có kích thước khoảng 5μ Các hạt bụi nhỏ 5μ theo khơng khí thở vào đến tận phế nang, lớp niêm dịch đại thực bào ăn loại khoảng 90% hạt bụi phổi Số bụi cịn lại đọng đường hơ hấp gây nhiều bệnh.Bụi sản xuất xi măng thường gây xơ hóa phổi
2 Các phương án giải quyết:
2.1.Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn rung động.
Sử dụng đệm chống ồn lặp chân thiết bị quạt gió Kiểm tra cân máy lắp đặt Kiểm tra độ mòn chi tiết bôi trơn thường kỳ
Khống chế độ rung
Đúc móng máy đủ khối lượng (bê tơng mác cao), tăng chiều sâu móng, đào rãnh đổ cát khô để tránh rung thei mặt
- Lắp đặt đệm cao su lò xo chống rung số thiết bị có nguy gây ồn lớn
2.2 Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước. Giảm ô nhiễm nước mưa chảy tràn khu vực:
Trong nước mưa chảy tràn có chứa chất ô nhiễm với nồng độ không cao tách nước mưa trước chảy nguồn tiếp nhận cách cho vào hệ thống thoát nước chung nhà máycos song chắn rác để tách tạp chất cặn rác có kích thước lớn Có hệ thống bể tự hoại, bãi trồng ngập nước phía để xử lý nước thải
Xử lý nước thải sản xuất:
Xây dựng hệ thống thoát nước:Nước mưa chảy theo máng xây, đậy đan, độ dốc trung bình khoảng 0,3% Do tuyến ống bố trí ngắn, sau trận mưa cần mở đan dể kiểm tra, nạo vét lại cống máng,và xây dựng hố thu cát trước xa nước mưa môi trường Nước làm nguội thiết bị thu hồi làm mát, lắng, lọc sơ để sử dụng lại vịng cấp nước tuần hồn
(21)Đối với nước thải nhiễm dầu, tùy thuộc vào hàm lượng dầu tính chất dạng phân tán dầu,chất béo có nước thải mà áp dụng loại bỏ dầu mỡ bể tách dầu có khơng có sục khí tuyển Xử lý nước thải tập trung:
Nước thải sản xuất nước thải sinh hoạt xử lý chung trạm xử lý nước thải tập trung phương pháp sinh học trước xả mương máng nước để chảy mơi trường
2.3 Biện pháp thu gom xử lý chất thải rắn.
Chất thải rắn công nghiệp: Chủ yếu gồm xỉ than, bụi từ hệ thống lọc bụi,cặn dầu, giẻ lau Phương án xử lý loại chất rắn nhà máy sau: Đối với bụi: lượng bụi thu hồi hệ thống lọc bụi tái sử dụng Đối với xỉ than: thu gom bán cho sở tái sử dụng vào mục đích khác
Đối với bao bì hỏng tái sử dụng lại 2.4: Giảm Ô nhiễm khơng khí:
2.4.1:Trong q trình vận chuyển
Ở nhà máy sản xuất xi măng, việc vận chuyển nguyên liệu thành phẩm chủ yếu xe tải lớn nên lượng bụi phân tán vào khơng khí cịn lớn gây ảnh hưởng tới môi trường xung quanh Hệ thống vận
chuyển nguyên liệu bao bọc kín lắp đặt lọc bụi túi Hiện nhà máy khép kín hệ thống vận chuyển nguyên liệu từ nơi khai thác nhà máy hệ thống băng tải Như nhà máy xi măng Cẩm Phả, Quảng Ninh, đá vôi sau khai thác vận chuyển trạm đập đặt khu mỏ, sau vận chuyển băng tải kho chứa có mái che mặt Nhà máy Các loại nguyên liệu khác vận chuyển Nhà máy chứa kho kín rút định lượng đưa vào máy nghiền thông qua máy rút hệ thống chuyển tải băng tải
2.1.2:Trong trình sản xuất:
Đây nguồn phát sinh ô nhiễm chủ yếu nhà máy sản xuất xi măng nên cần đặc trọng
Để khắc phục hạn chế tác động nhà máy cần làm kín nguồn phát sinh bụi, làm kín thiết bị vận chuyển, trang bị thiết bị lọc bụi túi, tĩnh điện nguồn phát sinh bụi để giảm thiểu nồng độ bụi khí thải nhỏ 50mg/Nm3; tính tốn, lựa chọn chiều cao ống khói, ống
xả hợp lý để nồng độ phát tán bụi, khí độc mơi trường xung quanh đáp ứng quy định tiêu chuẩn bảo vệ môi trường: Lựa chọn công nghệ sản xuất xiămg theo phương pháp khô tiên tiến, kết hợp với việc lựa chọn phụ gia hợp lý để lượng khí SO2 hấp thụ cân trình nung
(22)Để khắc phục lượng bụi phát sinh q trình sản xuất từ cơng đoạn nghiền nguyên liệu, than, xi măng, lò nung, máy làm lạnh clinker cuả dây chuyền hạn chế đến mức tối đa Khí thải thải ống khói; q trình nung làm nguội clinker dẫn đến lọc bụi tĩnh điện để khử bụi; trình nghiền sấy than hoạt động theo chu trình kín Các vị trí, cơng đoạn sản xuất có phát sinh bụi Công ty lắp đặt hệ thống lọc bụi xyclon, lọc bụi túi, lọc bụi tĩnh điện khử bụi trước thải môi trường
Nghiên cứu sản xuất clinker mác cao để tăng lượng phụ gia xi măng.Nghiên cứu công nghệ tiết kiệm nguyên liệu CaCO3 Chuyển đổi
công nghệ lị quay phương pháp ướt, lị đứng sang cơng nghệ khơ đại Ngành cơng nghiệp ximăng có trách nhiệm giảm phát thải khí CO2 ngành sản sinh 5% tổng số phát thải CO2 giới Một nửa số liên quan đến trình hố học chuyển hố đá vơi thành clinhker,40% kết nhiên liệu đốt 10% lại lượng điện vận chuyển.Ba biện pháp kỹ thuật chủ yếu áp dụng cho cơng nghiệp ximăng để giảm tổng phát thải lượng phát thải tinh sản phẩm:
+Tăng tối đa hiệu thiết bị công nghệ chế tạo để sử dụng nhiên nguyên liệu hiệu
+Giảm lượng nhiên liệu hoá thạch sản xuất ximăng cách thay phần sinh khối phế thải có khả cung cấp nhiệt lượng vật liệu có hàm lượng cacbon thấp
+Thay phần clinker cimăng phụ gia mà khơng địi hỏi gia cơng nhiệt, giả thải khí CO2 sản phẩm
3.NHỮNG ẢNH HƯƠNG ĐẾN TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN 2.1 Những tác đông đến thiên nhiên
Phần lớn nhiên nguyên liệu phụ gia truyền thống dùng chế tạo ximăng khai thác mỏ Phần lớn nguyên liệu hố thạch khơng thể tái tạo Việc khai, tuyển vận chuyển vật liệu có ảnh hưởng đáng kể đến môi trường, đặc biệt cảnh quan
Việc khai thác nguôn tài nguyên đá vôi nguồn tài nguyên khôi tái tạo cách ạp có tác động khơng nhỏ đến tự nhiên Các mỏ đá vôi bị khai thác hết công suất nha máy điều dẩn đến núi đá vơi dần biến kèm theo rừng bị chặt phá dân đến thảm hoạ thiên tai lỏ đất, lủ quét, loài động thực vật ngày bị thu hẹp không gian sinh sống …việc khai thác đá, đất sét vùng đât hay khu vực đồi núi làm bào mòn lớp đất bề mặt sau khai thác vùng đất trở nên cằn cổi thực vật sinh sống
(23)Sử dụng tài nguyên hiệu bước chủ yếu tiến tới tạo dựng xã hội bền vửng Hiệu sinh thái có nghỉa sản xuất nhiêu với phế thải, ô nhiểm tài nguyên it Điều khơng nhửng giúp cho nhà sản xuất giải mâu thuẩn giửa phát triển kinh tê huỷ hoại mơi trường , mà cịn giúp hồn thiện khả kinh tế nguyên liệu quản lý ô nhiểm môi trường.Các nhà sản xuất ximăng đạt tới hiệu sinh thái qua số cách sau:
+Tối ưu hố q trình sản xuất : giảm nhiên liệu vật liệu sử dụng, giảm ô nhiểm mơi trường cách tăng liên tục tính hiệu thiết bị cơng nghệ q trình công nghệ
+S dụng phế thải: sử dụng ngành công nghiệp làm nhiên kiệu hay nguyên liệu, tạo cách sử dụng tài nguyên khép kin
+Đổi xu hướng sinh thái:sử dụng kiến thức công nghệ để chế tạo ximăng tăng tính hiệu tài nguyên sản xuất sử dụng ximăng Nghành ximăng tập trung vào việc tiết kiệm tài nguyên, nhiên liệu từ việc sử dụng phế thải từ nghành cơng nghiệp khác Lị nung ximăng dùng để tiết kiệm lượng sử dụng cá chất thải không độc hại lốp xe sinh khối số chất độc hại khác Điều cho phép giảm lượng nhiên nguyên liệu tăng hiệu sử dụng tài nguyên giảm giá thành Thực tiển củng đem lai cho xã hội lựa chon cho việc quản lý chất thải có hiệu kinh tế thân thiện với môi trường so với việc chôn lấp, xử lý hay đốt khác
Cùng với việc tăng hiệu tài nguyên, việc tận dụng phế thải sẻ làm giảm lượng phế thải đưa chôn lấp cho phép giảm phát thải khí CO2, củng giảm nhu cầu khai thác tài nguyên thiên nhiên Đây cách tiếp cận cơng nghiệp sinh thái , phế thải nghành nguyên , nhiên liệu ngành công nghiệp khác
Ngành công nghiệp ximăng có nhiều hội thay phần nguyên liệu tự nhiên nguyên sinh băng phế thải nghành khác Đó sử dụng nhiên , nguyên liệu hay cấu tử ximăng
4 MÔI TRƯƠNG LÀM VIỆC TRONG NHÀ MÁY VÀ CÔNG TRƯỜNG
4.1 Tại công trường khai thác
Hiên nước ta có khoảng 150 mỏ đá vôi với công nghệ khai thác củ lạc hậu , không trang bị thiết bị hút bụi nhiều công đoạn nên gây ô nhiểm nghiêm trọng với mơi trương xung quanh
(24)chính sở Mức độ tiếng ồn sở cao nhiều lần tiêu chuẩn cho phép tiếng mìn nổ Nguyên nhân công nghệ khai thác đá sở chủ yếu nổ mìn kết hợp với lao động thủ công, không trang bị thiết bị hút bụi tiên tiến, hầu hết cơng đoạn trình khai thác chế biến đá phát sinh bụi từ nổ mìn, khoan phá đá, nghiền sàng, chuyên chở
Để bước giảm bớt nồng độ bụi, khí thải tiếng ồn sở
khai thác chế biến đa gây công nghệ tiên tiến khai thác đầu tư lắp đặt hệ thống hút bụi tất cơng đoạn q trình sản xuất, cần thực số giải pháp hạn chế lan tỏa bụi tiếng ồn môi trường xung quang tưới rửa hệ thống đường vận chuyển nội bộ, trồng xanh, xe vận chuyển nguyên vật liệu phải che kín sử dụng thuốc nổ an tồn giảm rung động phát sinh khí độc hại vào môi trường, sử dụng chất phụ gia nano bổ sung vào nhiên liệu xăng dầu nhằm tiết kiệm nhiên liệu giảm thiểu chất thải khí gây ô nhiễm môi trường CO, HC, SO2
4.2 TRONG CÁC NHÀ MÁY
(25)Tài liệu tham khảo:
- Sách “ 20 chủng loại Xi măng công nghệ sản xuất” PGS,TS Hoàng Văn Phong
- Trang web http://yeumoitruong.com/
- Một số trang web Xi măng Hoàng Thạch số nhà máy sản xuất xi măng khác
eb http://yeumoitruong.com/