VÀ ĐÚC KIM LOẠI
13.1 Đối với ngành luyện kima) Khớ thảia) Khớ thải a) Khớ thải
- Khớ thải của cỏc nhà mỏy luyện kim thường chứa bụi, SO2, CO, CO2, HF, H2S,
NOx, hơi kim loại và một số khớ độc khỏc. Xu hướng hiện nay trong luyện kim là gia tăng sử dụng lại khớ thải như một loại nhiờn liệu. Sau khi làm sạch bụi và khử triệt để CO2, khớ thải được nung lờn tới 800-9500C để đưa trở lại lũ cao, lũ Midrex hoặc Hyl. í nghĩa quan trọng của xu hướng này khụng chỉ là tiết kiệm năng lượng mà cũn gúp phần loại trừ cơ bản CO, H2S trong khớ thải (tạo thành CO2 và SO2).
- Trong luyện đồng, chỡ, kẽm, khớ thải thường chứa SO2 với nồng độ cao (trờn 3%),
lượng SO2 này thường được tận dụng tối đa để sản xuất axit sunfuric hoặc được
chuyển húa thành lưu huỳnh nguyờn tố theo phản ứng: SO2 + C S + CO2
2SO2 + CH4 2S + CO2 + 2H2O
- Khớ NH3 được phun vào dũng khớ ống khúi và hỗn hợp khớ gặp chựm tia điện tử,
sự bức xạ năng lượng cao sẽ ion húa và kớch hoạt cỏc gốc tự do hoạt tớnh phản ứng với nhau sản sinh ra sunfat amon và nitrat amon, sản phẩm phụ làm phõn bún.
- Khớ thải chứa HF từ quỏ trỡnh điện phõn được thu hồi và hấp thụ bằng dung dịch
Na2CO3 để tạo thành dung dịch muối NaF, khi dung dịch muối này đạt nụng độ
yờu cầu sẽ được mang đi sản xuất Criolit là dung mụi sử dụng trong quỏ trỡnh điện phõn nhụm.
- Trong khớ thải của nhà mỏy luyện kim thường chứa một lượng bụi với hàm lượng
từ 10-60 g/m3 khụng khớ. Người ta ước tớnh, để sản xuất một tấn gang thỡ lượng
bụi trong khớ thải khoảng 45-135 kg. Do cú nhiệt trị cao nờn khúi thải lũ cao thường được tỏi sử dụng vào mục đớch khỏc. Trước khi sử dụng, khớ thải cần được tỏch bụi bằng phương phỏp thụ (xyclon, lọc tỳi vải hoặc lọc tĩnh điện) hoặc phương phỏp ướt (thỏp rửa). Lượng bụi thu hồi chứa hàm lượng kim loại cú giỏ trị nờn được đem quay trở lại lũ luyện như một phần nguyờn liệu đầu vào.
Để giảm nồng độ khớ thải: chủ nhà mỏy sẽ thực hiện đồng thời cỏc giải phỏp sau: phõn loại và xử lý sơ bộ nguyờn liệu trước khi luyện. Thực hiện cụng đoạn này sẽ loại bỏ một số tạp chất chỏy gõy ụ nhiễm lớn trong khớ thải, nõng cao hiệu suất lũ luyện đồng thời giảm chi phớ sản xuất.
Bờn cạnh đú, để giảm nồng độ cỏc chất ụ nhiễm do đốt than đỏ ở lũ nung, Cụng ty đầu tư cụng nghệ nung cấp khớ than (thành phần chớnh CO) nhằm nõng cao hiệu suất chỏy, tận dung tối đa nhiệt sinh từ buồng đốt, đồng thời giảm thiểu triệt để bụi, SO2 sinh ra từ quỏ trỡnh đốt than theo cụng nghệ đốt trực tiếp than đỏ.
Ngồi ra cũn lắp đặt HTXL khớ thải bằng thiết bị hấp thu. Sơ đồ nguyờn lý hoạt động của hệ thống xử lý khớ thải như sau:
Thuyết minh quy trỡnh cụng nghệ xử lý:
Dũng khớ thải từ lũ đỳc được hỳt vào thiết bị xử lý nhờ quạt ly tõm đặt trờn đỉnh thỏp. Khớ thải theo ống cong xuống, đẩy đập vào bề mặt chất lỏng sau đú dũng khớ đổi chiều thoỏt lờn trờn mang theo cỏc giọt lỏng.
Cỏc hạt bụi theo quỏn tớnh tiếp tục chuyển động theo hướng cũ và đập vào chất lỏng và giữ lại trong nước. Phần bụi cũn lại khi chuyển động lờn trờn gặp cỏc giọt lỏng phun như mưa từ trờn xuống sẽ dớnh ướt, do đú cũng tỏch khỏi dũng khớ. Dũng khớ thải chứa cỏc khớ axit khi tiếp xỳc với cỏc giọt lỏng chứa dung dịch kiềm sẽ xảy ra quỏ trỡnh chuyển khối cỏc chất khớ hũa tan vào dung dịch hấp thu và được trung hũa. Húa chất dung dịch là soda (Na2CO3) với nồng độ 1-5%. Dung dịch hấp thu sau khi lắng cặn được tuần hồn, cặn cho vào sõn phơi để thu cặn. Húa chất được bổ sung để đảm bảo giỏ trị pH của dung dịch hấp thu lớn hơn 5. Hiệu quả xử lý bụi bằng thiết bị này rất cao, đến 95%. Hơn nữa chi phớ lắp đặt khụng cao.
b) Nước thải
- Nước được sử dụng vào nhiều mục đớch và cụng đoạn khỏc nhau của cụng nghệ luyện kim. Do khả năng hũa tan tốt nhiều chất nờn nước thải của cỏc quỏ trỡnh luyện kim thường chứa nhiều chất thải nguy hại phỏt sinh từ cụng đoạn mà nú tham gia.
- Nước làm nguội xỉ, tạo hạt xỉ và làm nguội, làm sạch khớ của lũ cao thường cú hàm lượng chất rắn lơ lửng cao, ngồi ra cũn chứa amon, xyanua, phenol… lượng nước này sau một vài quỏ trỡnh xử lớ sơ bộ hoặc trực tiếp, đều được tuần hồn lại trong nhà mỏy.
- Nước thải của cụng nghệ luyện kim màu bằng phương phỏp thủy luyện kết hợp với điện phõn (nước cỏi) mang tớnh axit và chứa kim loại nặng cũng như chất rắn lơ lửng với hàm lượng thấp cú thể tuần hồn làm dung dịch hũa tan hay xi măng húa để tạo đồng thứ phẩm (xi măng húa là quỏ trỡnh thay thế kim loại đĩ hũa tan trong dung dịch bằng kim loại khỏc dưới dạng bột, phụi sắt hoặc tấm làm cho kim loại thứ nhất kết tủa với mục đớch khử tạp chất trong dung dịch và thu hồi kim loại cú ớch từ dung dịch cú nồng độ thấp).