Способ выпаривания химически загрязненных стоков

 

Изобретение относится к термическому обезвреживанию химически загрязненных стоков и может быть использовано для вьтаривания сточных вод в металлургической промышленности . Целью изобретения является полное выпаривание стоков, повышение прочности образующегося утилизируемого продукта - шлакового щебня, упрощение процесса выпаривания. Для осуществления способа стоки подают на поверхность расплавленного металлургического шлака, разлитого до толщины 0,03-0,15 м и имеющего температуру 700-1200°С при соотношении масс стока и шлака (О,1-0,4):1. Способ обеспечивает полное выпаривание стоков при сокращении энергетических затрат и позволяет получить продукт - шлаковый щебень с необходимыми физико-механическими свойствами для его дальнейшего использования как заполнителя при производстве бетона. 2 табл. (Л

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1401022

А1 (51) 4 С 02 F 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4121132/23-26 (22) 18.09..86 (46) 07.06.88. Бюл. У 21 (71) Уральский научно-исследовательский .институт черных металлов (72) В.А.Завольский,.Н.А.Фомин, Я.Ш.Школьник > А.А.Дубровский, В.А.Коломиец, А.К.Савченко, А.И.Шевляков, Г.Н. Губерт, А.С.Попов и В.П.Шаргородский (53) 628.543 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 700459, кл. С 02 F 11/12, 1978. (54) СПОСОБ ВЫПАРИВАНИЯ ХИМИЧЕСКИ

ЗАГРЯЗНЕННЫХ СТОКОВ (57) Изобретение относится к термическому обезвреживанию химически загрязненных стоков и может быть использовано для выпаривания сточных вод в металлургической промыиленности. Целью изобретения является полное выпаривание стоков, повышение прочности образующегося утилизируемого продукта — шлакового щебня, упрощение процесса выпаривания. Для осуществления способа стоки подают на поверхность расплавленного металлургического шлака, разлитого до толщины

0,05- 0,15 м и имеющего температуру

700-1200 С при соотношении масс стока и шлака (0,1-0,4):1. Способ обеспечивает полное выпаривание стоков при сокращении энергетических затрат и позволяет получить продукт - шлаковый щебень с необходимыми физико-механическими свойствами для его дальнейшего использования как заполнителя при производстве бетона. 2 табл, I

1401022

Как видно из полученных данных, представленных в табл.1, целесообразно начинать подачу химически заг- 35 рязненных стоков на поверхность шла,ка в интервале температур 700-1200 С. При этом происходит термодробление шлака. по всей толщине слоя он пронизывается трещинами, что значитель- 40 но увеличивает поверхность контакта и резко ускоряет процесс выпаривания.

При температурах выше 1200 С под действием химически загрязненных стоков поверхность шлака вспениваеч- 45 ся, образуя теплоизоляционный слой, а при температурах ниже 700 С эффект термодробления незначителен. Кроме того, в обоих случаях замедляются теплообменные процессы и ув т-50 ся потери тепла в окружающую среду.

Увеличение толщины слоя шлака свыme О, 15 м и ее уменьшение ниже 0,05м снижает эффективность. способа. В первом случае после образования тонкой корочки на поверхности слоя шлака внутри него долгое время сохраняется жидкая фаза„ что приводит к вспениванию шлака под воздействием стоков, Изобретение относится к термичес" кому обезвреживанию химически загрязненных стоков и может быть использовано для выпаривания сточных вод в металлургической промьппленности.

Цель изобретения - обеспечение полного выпаривания стоков, содержащих хлориды и сульфаты щелочных и щелочно-земельных металлов, повышение 10 прочности утилизируемого продукташлакового щебня и упрощение способа.

Для осуществления способа химически загрязненные стоки подают на поверхность предварительно разлитого 15 толщиной 0,05-0,15 м и охлажденного до 700-1200 С металлургического шлака, при этом отношение масс химически загрязненных стоков и металлургического шлака поддерживают в преде- 20 лах (0,1-.0,4):1.

Оптимальные параметры выбирают при, подаче химически загрязненных стоков на.поверхность металлургического ", шлака и при обеспечении полного выпаривания химически загрязненных стоков.

Данные влияния температуры по верхности шлака, толщины его слоя и соотношения масс стоков и шлака jp на полноту выпаривания представлены в табл ° 1. а вспененный малотеплопроводный слой замедляет теплообмен. При толщине слоя менее 0,05 м много тепла теряется в окружающую. среду и не используется для выпаривания химически загрязненных стоков.

При выдерживании толщины слоя шлака и температуры на его поверхности в указанных параметрах отношение масс выпариваемых химически загрязненных стоков и шлака находится в пределах

0,1-0,4 в противном случае это отношение резко уменьшается.

Пример. Химически загрязненные стоки используют для охлаждения доменного шлака при получении шлакового щебня. Для этого партию, состоящую из 8-11 ковшей, сливают в специально приготовленную траншею размером

80х10 м, при этом толщина слоя находится в пределах 0,05-0,15 м. Через

3-7 мин после остывания поверхности шлака до 700»1200 С на него подают химически загрязненные стоки в количестве 0,1-0,4 мз/т шлака. При этом шлак быстра остывает, интенсивно растрескиваясь. Вода из химически загрязненных стоков испаряется, а минеральная часть остается на поверхности зерен получающегося шлакового щебня.

Полученный щебень при помощи бульдозера сдвигают K месту отгрузки, а траншею готовят к приему следующей партии шлаковых ковшей.

Минеральная часть, осевшая на поверхность кусков щебня, играет положительную роль при образовании контактной зоны на границе шлаковый щебень-цемент, при использовании шлакового щебня как заполнителя при производстве бетонов. Данные влияния параметра выпаривания стоков на физико-механические свойства шлакового щебня представлены в табл.2.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет максимально использовать тепло шлакового расплава при обеспечении полного выпаривания стоков и снижает энергетические затраты на выпаривание, так как отпадает необходимость в затрате топлива на операцию выпаривания. Кроме того, осевшие на кусках шлака соли увеличивают прочность материалов, получаемых с использованием шлакового щебня.

01022 и сульфаты щелочных и щелочно-земельных металлов, повышения прочности .утилизируемого продукта — шлакового щебня и упрощения способа, стоки подают на поверхность слоя металлургического шлама толщиной 0 05-0 15 м и температурой 700-1200 С при соотношении масс стока и шлака (О, 1-0,4):1.

Таблица1 оотношение количества выпаренного раствора, м /т шлака, з ри температуре поверхности шлака, С

Толщина слоя шлака, м

600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

3 4 5 6 7 8 9 10

0,03

0,01

0,03

0 ° 02 О, 10 О, 11 О, 11 О, 13 О, 14 О, 14

0 05

0,04

0,08

0,06

0,10

0,13

0;39 0,40

0,15

0,02 0,07 0,30 0,32 0,32 0,37

0 ° 09

0,04

0,20

0,02

0,08 0 09, 0,08

Т а б л и ц а 2

Толщина слоя шлака, м изико-механические свойства шлакового щебня при емпературе поверхности шлака, С

600

700 1200 1300

0,03

0,01

0,05

0,02

0,1

0,14

0,04

25

28

0915

0,07

0,30

0,4

0,09

24

27

0 ° 20

0,02

0,04

0,09

0,08

30

32

П р и м е ч а н и е. В числителе — соотношение количества выпаренного стока м /т шлака, в знаменателе — прочность щебня фракции 20-40 мм, выраженная через дробимость в Х (чем выше процент дробимости, тем нжке качество щебня). з 14

Формула изобретения

Способ выпаривания химически загрязненных стоков, включающий их контакт с расплавленным металлургическим шлаком и образование утилизируемого продукта, отличающийся тем, что, с целвю обеспечения полного выпаривания стоков, содержащих хлориды

0,16

0,21

0,25

0,22

0,28

0,33