Гранулометрический состав шлама газоочистки зависит от применяемой руды. На рис.3 приведены кривые гранулометрического состава шлама некоторых металлургических заводов. Плотность шлама газоочистки находится в пределах 3–4 т/м3. Обезвоживание осадка из радиальных отстойников, если осадок не используется для увлажнения шихты доменных печей или аглофабрик, производится на вакуум-фильтрационной установке либо в шламонакопителях. Способ обезвоживания шлама в накопителях имеет ряд недостатков: необходимость больших площадей под накопитель, удаленность их от завода, загрязнение грунтовых вод фильтратом и различные трудности, связанные с периодической или постоянной разработкой шлама в них. Опыт эксплуатации показывает, что для обезвоживания шламовой пульпы доменной газоочистки могут быть применены ленточные и барабанные вакуум-фильтры, но наиболее целесообразно использовать вакуум-фильтры ФПАКМ.
Рисунок 15. – Гранулометрический состав взвеси в сточных водах доменных газоочисток по данным металлургических заводов и комбинатов:
1–«Азовсталь» (керченская руда); 2– Челябинского завода (соколовско-сарбайская руда); 3–Череповецкого завода (кольская руда); 4– НИжне-Тагильского комбината (уральская и соколовско-сарбайская руда); 5 – ждановского завода им. Ильича (криворожская руда); 6 –Новолипецкого завода (криворожская и КМА руда)
Лабораторные исследования по спеканию агломерационной шихты с добавкой обезвоженного шлама газоочистки в размере 0,7–1% (по массе) показали, что качество агломерата и производительность установки практически не изменяются.
Обезвоживание шлама установок очистки доменного газа может осуществляться по двум схемам, рекомендуемым институтом «ВНИПИчерметэнергоочистка» (рис.4): в первой схеме сгущение шлама осуществляется до фильтрации в радиальных отстойниках, сгустителях; во второй перед фильтрацией на вакуум-фильтрах включается магнитная сепарация осадка.
Рисунок 16. – Схема установки обезвоживания шламов доменной газоочистки (пунктиром обозначены возможные потоки):
1 – радиальный отстойник оборотного цикла водоснабжения; 2 – бак с мешалкой; 3 –магнитный сепаратор; 4 –вакуум-фильтр; 5 – ленточный конвеер; 6 – сушильный барабан; 7 – шлам на утилизацию; 8 – цилиндрический сгуститель; 9 –слив; 10 –в отвал; 11 –центробежный насос; 12 –диафрагмовый насос; 13 – в шламонакопитель
Целесообразность этой дополнительной сепарации заключается в том, что, во-первых, становится возможной совместная утилизация обогащенного доменного шлама (содержание железа 55—60%) со шламами газоочисток мартеновских и конверторных цехов и, во-вторых, при наличии повышенного содержания в шламах цинка, вредно действующего на кладку доменной печи, он может быть удален только с помощью магнитной сепарации, так как при агломерации цинк не выгорает.
Осаждение взвешенных веществ из сточных вод установок газоочистки мартеновского цеха в различные периоды работы печи происходит неравномерно. В периоды заправки, завалки, подогрева и заливки чугуна осаждение взвешенных веществ осветления составляет 44%.
Во время плавки и доводки, характеризуемых наибольшим выносом пыли из печи, осаждение взвешенных веществ происходит весьма интенсивно. В первые 5 мин осаждается основная масса взвешенных веществ и эффект осветления при этом составляет около 90%. Для того чтобы остаточное содержание взвешенных веществ в осветленной воде не превышало 150 –200 мг/л, необходимо улавливать частицы с гидравлической крупностью 0,1–0,3 мм/с.
Для очистки сточных вод мартеновской газоочистки со средней концентрацией взвешенных веществ 5 г/л и максимальной до 17 г/л применяют радиальные отстойники с гидравлической нагрузкой до 1 м3/ч на 1 м2.
Как показали испытания, проведенные институтом «ВНИПИчерметэнергоочистка», для очистки сточных вод мартеновских газоочисток целесообразно применять безнапорные (открытые) гидроциклоны при гидравлической нагрузке 56 м3/ч на 1м2.
Для интенсификации процесса осветления сточных вод мартеновских газоочисток может быть применена реагентная или магнитная коагуляция. Из реагентов наиболее перспективным является полиакриламид, применение которого при дозе 1мг (в расчете на основной продукт) повышает гидравлическую нагрузку а радиальный отстойник до 2 м3/ч на 1 м2, а на открытый гидроциклон до 18 м3/ч – на 1 м2. Применение магнитной коагуляции позволяет повысить гидравлическую нагрузку на очистные сооружения на 30 –50%.
Для обезвоживания шламов мартеновской газоочистки институтом «ВНИПИчерметэнергоочистка» рекомендуется технологическая схема (рис. 17), включающая сгущение шлака на цилиндрических или магнитных сгустителях (дешламаторах) и.фильтрация на фильтр-прессах; при этом влажность обезвоженного шлама не будет превышать 20 –30%.
Рисунок 17. – График кинетики выпадения взвешенных веществ из сточных вод мартеновской газоочистки при начальной концентрации:
1–4,14 мг/м3; 2–5,11 мг/м3;
