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易态高温除尘新工艺 助力冶炼行业节能环保

  中国金属冶炼行业由于一直延续粗放生产模式,普遍存在高能耗、高污染、高排放等问题。因而在这一行业推进绿色低碳改造,实现产业技术升级、节能环保就显得尤为迫切和重要。

  由于传统过滤技术自身的局限性,不能满足冶炼行业高温、腐蚀性等恶劣工况下的过滤要求,目前通常采用降温后中低温除尘或湿法水洗工艺,为此既耗费大量的水资源,也损耗了25%以上的显热能源,且将污染留至末端处理。然而工业污染越是靠近技术链末端,对环境造成的伤害越大,治理难度越大,随之带来的耗费及碳排放也越大。

  针对这一难题,成都易态科技有限公司基于自主开发的高温气体过滤技术,提出针对矿热炉高温烟气在水蒸气和焦油的露点以上高温过滤、分离和净化方案,利用FeAl滤芯耐高温高压、抗热震性能好、过滤精度高的特点,在550℃将密闭矿热炉产生的含尘荒煤气(一氧化碳含量约70%)进行高温除尘,经潜热和显热利用后,洁净气体回收发电或制备碳一化工产品。

  2018年,易态科技与攀钢集团有限公司(简称攀钢)达成合作,利用自主核心技术,针对高钛渣密闭矿热炉高温荒煤气净化提供了整套工艺方案,对攀钢集团两台25500KVA高钛渣密闭矿热炉进行工艺改造,在四川省内首次实现钛白粉生产由传统硫酸法变为氯化法,打通了生产工艺中高温烟气净化技术的瓶颈。

  攀钢是依托攀西地区丰富的钒钛磁铁矿资源发展起来的特大型钒钛钢铁企业集团,是全球第一的产钒企业、我国最大的钛原料和产业链最为完整的钛加工企业。攀钢所处的攀西地区是中国乃至世界矿产资源最富集的地区之一,是我国第二大铁矿区,蕴藏着上百亿吨的钒钛磁铁矿资源,钛资源储量占中国的95%,同时还伴生钴、铬、镍、镓、钪等10多种稀有贵重矿产资源,综合利用价值极高。

  传统硫酸法钛白粉生产工艺,主要问题是生产流程长、浓硫酸和水消耗高,同时产生大量污染环境的“三废”。而易态新工艺,具有流程短、自动化程度高、耗能低、“三废”少、产品质量高等优点。其主要工艺流程是,首先将高钛渣密闭矿热炉产生的高温荒煤气,经过冷却降温装置降低到550℃左右,经旋风除尘器预除尘后进入YT过滤器过滤,净化后的煤气含尘浓度<10mg/Nm3,净煤气经过冷却降温后,作为锅炉或回转窑燃料进行利用,收集的粉尘TiO2含量较高,作为原料回收重新烧结入炉。

  “传统工艺条件下,70%的一氧化碳不经过利用燃烧生成二氧化碳直接排放,既浪费资源,又增加碳排放。采用易态绿色工艺,将荒煤气全部进行净化回收利用,用于制备碳一化工产品或发电。矿热炉在开式变闭式过程中,污染减少,资源更加节省。”谈到绿色新工艺,易态公司副总张丽红如是说。

  目前,采用易态新工艺的两台矿热炉运行稳定,得到攀钢集团的充分肯定,他们测算:采用易态高温干法净化回收技术形成的氯化法制备钛白粉新工艺,仅两台25500KVA高钛渣密闭矿热炉回收利用的荒煤气,每年能创造近4000万元的新增收益。同时,减少了污染物和碳排放,解决了企业的环保难题。

  除了攀钢集团,易态新工艺还应用到青Fe-Cr密闭式矿热炉、蒙Si-Mn密闭式矿热炉、蒙铁合金30000KVA铁合金密闭式矿热炉550℃烟气净化回收、蒙冶金10000KV铬铁直流电炉荒煤气净化回收等多家企业的绿色低碳改造。

  易态绿色新工艺相较传统工艺具有显著优势,其大力推广应用,对于推进金属冶炼行业产业技术升级、实现绿色生产、提高四川省乃至全国金属矿产资源的综合利用水平具有重大意义。

  易态密闭矿热炉高温气体净化回收系统解决方案,2020年12月15日被国家发改委列入《绿色技术推广目录》,在全国范围内推广应用。

  “我们认为,污染物源头及过程的治理技术开发,是未来行业创新发展的趋势。”张丽红表示,易态科技正在与四川不断成长起来的绿色制造系统解决方案供应商一起,为助力四川企业绿色制造高质量发展“保驾护航”,追逐蓝天碧水的美好梦想,追逐人与自然和谐共生,为建设美丽中国贡献力量。

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