一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法

本发明涉及水泥熟料生产中协同处理废弃物的处理方法，具体涉及一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法。

背景技术：

1、电解锰渣是电解液制备过程中所产生的酸浸渣，是电解锰行业的重点污染物，主要含有可溶性锰及电解锰生产过程中所添加的氨水或硫酸铵等化学试剂。电解锰渣为粉末状固体废弃物，其为黑色细小颗粒，水分含量较多，平均含水量在30％左右。我国是世界最主要的锰生产国，产品主要包括电解金属锰、电解二氧化锰、锰系铁合金及锰矿石等。2018年我国电解金属锰产能为226万t，实际产量140万t，约占世界电解金属锰总产量的97％。我国锰矿品位较低，每生产1t金属锰会产生8～10t电解锰渣。目前，我国已堆存电解锰渣量或已超1亿t，每年新增1000多万t。电解锰渣主要化学组成为caso4、sio2、al2o3、fe2o3、mno及so3等，其物相构成以二水石膏和二氧化硅为主。

2、近年来，随着我国冶金、航空航天、化工等行业的迅猛发展，电解锰的需求日益增加，电解锰渣的无害化处理和资源化利用问题也日益突出。

3、电解锰渣未被列入《国家危险废物名录》，但依据《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(gb18599-2001)，电解锰渣属于第ⅱ类一般工业固废。进行堆放处理等传统手段，会严重污染地下水源、地表水源及土壤，对环境造成不可估量的影响。因此，国内外对锰渣的后期处置进行了大量的研究和实践，而其中水泥熟料行业包容性大，处理量大，同时可以吸收电解锰渣中的无机组分，成为科研人员大量深入研究的方向。

4、目前，在我国水泥熟料行业中主要应用sncr技术进行脱硝，但是该技术对氨水的消耗较大，所以寻求新的解决方案是目前研究的重点。专利申请cn110981231a中提到了一种基于干法旋窑水泥熟料生产线协同处理电解锰渣的设备及方法，也提及到窑尾烟室、锰渣计量输送装置等设备，但是该技术是对电解锰渣的处理技术有几下缺陷，(1)原状锰渣直接由窑尾烟室加入，得不到均匀分散，致使锰渣与其它物料不能均匀混合和反应，可能在输送过程中产生堵塞现象，从而影响水泥熟料质量；(2)窑尾烟室的流场特性以及水泥窑中nox形成与还原反应特性，锰渣中的氨对降低烟气中nox的作用几乎没有；锰渣的加入对氨水取代的效果非常差。

5、如果能够克服如今存在的水泥熟料窑协同处置电解锰渣技术的不足，再将电解锰渣变成原材料的同时，起到替代氨水进行脱硝的作用，则可以促进电解锰渣一物多用，变废为宝，在保护生态环境的同时，也可以节约资源，降低水泥熟料的生产成本。

技术实现思路

1、针对上述技术缺陷，本发明所要解决的技术问题是，提供一种水泥熟料生产线中电解锰渣脱硝的方法。

2、本发明进一步要解决的技术问题是，克服上述技术缺陷，提供一种投资成本低，安全环保，锰渣处置量较大，实现水泥熟料生产线中电解锰渣替代氨水的方法。

3、本发明为了解决技术问题采用的技术方案是：

4、一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，

5、设置物料粉碎计量装置，对电解锰渣、非碱性细粉料分别进行粉碎、计量；

6、设置物料混合细碎装置，对经过物料粉碎计量装置处理后的物料进行分散；

7、所述物料粉碎计量装置的出料口与物料混合细碎装置的进料口相通；

8、所述分散为对粉碎、计量后的物料进行混合、再粉碎，得到呈包覆态的细碎物料，所述细碎物料内部为电解锰渣，外部为非碱性细粉料，从而完成电解锰渣与非碱性细粉料的计量配比，达到电解锰渣分散目的；

9、物料混合细碎装置将所述细碎物料送入窑尾上升烟道或分解炉，所述细碎物料在窑尾上升烟道或分解炉内与窑尾上升烟道或分解炉内的氮氧化物有效反应，达到水泥熟料生产过程脱硝处置。

10、进一步地，所述物料混合细碎装置将所述细碎物料送入水泥熟料窑尾上升烟道，与水泥熟料窑尾上升烟道内的氮氧化物有效反应，达到水泥熟料生产过程脱硝处置。

11、进一步地，所述物料混合细碎装置将所述细碎物料送入分解炉中部，与分解炉中部的氮氧化物有效反应，达到水泥熟料生产过程脱硝处置。

12、进一步地，所述物料粉碎计量装置包括：电解锰渣粉碎定量装置、非碱性细粉料粉碎计量装置，所述电解锰渣粉碎定量装置和非碱性细粉料粉碎计量装置分别与物料混合细碎装置连接。

13、进一步地，所述非碱性细粉料粉碎计量装置设有铰刀秤，与铰刀秤的进料口相连接的非碱性细粉料仓、与铰刀秤的出料口相连通的螺旋给料机，所述螺旋给料机的出料口与螺旋布料管相连通。

14、进一步地，所述电解锰渣粉碎定量装置设有粗齿破料仓、与粗齿破料仓的出料口相连通的电解锰渣滤饼打散机、与电解锰渣滤饼打散机的出料口相连通的板式给料机、与板式给料机的出料口相连通的计量稳料仓，与计量稳料仓的出料口相连通的链式皮带秤，所述链式皮带秤的出料口与螺旋布料管相连通。

15、进一步地，所述粉料混合细碎装置包括：螺旋布料管、与螺旋布料管的出料口相连通的物料细碎机、与物料细碎机的出料口相连通的细碎料输送带、与细碎料输送带的出料口相连通的大倾角皮带输送机，所述大倾角皮带输送机的出料口与水泥熟料窑尾上升烟道或分解炉相连通。

16、进一步地，将粗齿辊破料仓中的电解锰渣粗料通过电解锰渣滤饼打散机进行初步破碎后，通过板式给料机通入计量稳料仓及链式皮带秤中进行计量后流通至螺旋布料管；非碱性细粉料仓中的非碱性细粉料由铰刀秤粉碎后通过螺旋给料机运送至螺旋布料管；链式皮带秤中计量的电解锰渣通至螺旋布料管与粉碎后的非碱性细粉料在螺旋布料管中进行混合，再经过物料细碎机的细碎分散后流入至细碎料输送带，由大倾角皮带输送机送至窑尾上升烟道或分解炉，达到水泥熟料生产过程脱硝处置。

17、进一步地，经过粉碎的电解锰渣粉料与非碱性细粉料的质量比例在1：7至1：9之间。

18、进一步地，所述非碱性细粉料为水泥熟料生料、粉煤灰、矿渣粉中的至少一种。本发明的有益效果是：

19、(1)本发明采用电解锰渣与非碱性细粉料先分别粉碎、计量，再对粉碎、计量后的物料进行混合、再粉碎，得到呈包覆态的细碎物料，所述细碎物料内部为电解锰渣，外部为非碱性细粉料，从而完成电解锰渣与非碱性细粉料的计量配比，达到电解锰渣均匀分散目的，提高了电解锰渣的均匀性和稳定性；再将细碎物料通入窑尾上升烟道或分解炉内，代替氨水与窑尾上升烟道或分解炉内的氮氧化物进行充分、有效反应，降低了氨水的使用，节省了脱硝的成本，达到水泥熟料生产过程脱硝处置；同时保证了电解锰渣废弃物的回收利用。

20、(2)本发明采用自动化、连续机械流程，减少了人工操作，降低操作危险；设备工艺简易便捷，快捷便利，投资较少，投资回本时间短，安全环保。

技术特征：

1.一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，其特征在于，设置物料粉碎计量装置，对电解锰渣、非碱性细粉料分别进行粉碎、计量；设置物料混合细碎装置，对经过物料粉碎计量装置处理后的物料进行分散；所述物料粉碎计量装置的出料口与物料混合细碎装置的进料口相通；所述分散为对粉碎、计量后的物料进行混合、再粉碎，得到呈包覆态的细碎物料，所述细碎物料内部为电解锰渣，外部为非碱性细粉料，从而完成电解锰渣与非碱性细粉料的计量配比，达到电解锰渣分散目的；物料混合细碎装置将所述细碎物料送入窑尾上升烟道或分解炉，所述细碎物料在窑尾上升烟道或分解炉水内与窑尾上升烟道或分解炉内的氮氧化物有效反应，达到水泥熟料生产过程脱硝处置。

2.根据权利要求1所述的一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，其特征在于，所述物料混合细碎装置将所述细碎物料送入窑尾上升烟道（13），与窑尾上升烟道（13）内的氮氧化物有效反应，达到水泥熟料生产过程脱硝处置。

3.根据权利要求1所述的一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，其特征在于，所述物料混合细碎装置将所述细碎物料送入分解炉（14）中部，与分解炉（14）中部的氮氧化物有效反应，达到水泥熟料生产过程脱硝处置。

4.根据权利要求1所述的一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，其特征在于，所述物料粉碎计量装置包括：电解锰渣粉碎定量装置、非碱性细粉料粉碎计量装置，所述电解锰渣粉碎定量装置和非碱性细粉料粉碎计量装置分别与物料混合细碎装置连接。

5.根据权利要求1所述的一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，其特征在于，所述非碱性细粉料粉碎计量装置设有铰刀秤（8），与铰刀秤（8）的进料口相连接的非碱性细粉料仓（7）、与铰刀秤（8）的出料口相连通的螺旋给料机（9），所述螺旋给料机（9）的出料口与螺旋布料管（6）相连通。

6.根据权利要求1所述的一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，其特征在于，所述电解锰渣粉碎定量装置设有粗齿破料仓（1）、与粗齿破料仓（1）的出料口相连通的电解锰渣滤饼打散机（2）、与电解锰渣滤饼打散机（2）的出料口相连通的板式给料机（3）、与板式给料机（3）的出料口相连通的计量稳料仓（4），与计量稳料仓（4）的出料口相连通的链式皮带秤（5），所述链式皮带秤（5）的出料口与螺旋布料管（6）相连通。

7.根据权利要求1所述的一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，其特征在于，所述粉料混合细碎装置包括：螺旋布料管（6）、与螺旋布料管（6）的出料口相连通的物料细碎机（10）、与物料细碎机（10）的出料口相连通的细碎料输送带（11）、与细碎料输送带（11）的出料口相连通的大倾角皮带输送机（12），所述大倾角皮带输送机（12）的出料口与窑尾上升烟道（13）或分解炉（14）相连通。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，其特征在于，将粗齿辊破料仓（1）中的电解锰渣粗料通过电解锰渣滤饼打散机（2）进行初步破碎后，通过板式给料机（3）通入计量稳料仓（4）及链式皮带秤（5）中进行计量后流通至螺旋布料管（6）；非碱性细粉料仓（7）中的非碱性细粉料由铰刀秤（8）粉碎后通过螺旋给料机（9）运送至螺旋布料管（6）；链式皮带秤（5）中计量的电解锰渣通至螺旋布料管（6）与粉碎后的非碱性细粉料在螺旋布料管（6）中进行混合，再经过物料细碎机（10）的细碎分散后流入至细碎料输送带（11），由大倾角皮带输送机（12）送至窑尾上升烟道（13）或（14）分解炉，达到水泥熟料生产过程脱硝处置。

9.根据权利要求8所述的一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，其特征在于，经过粉碎的电解锰渣粉料与非碱性细粉料的质量比例在1：7至1：9之间。

10.根据权利要求1所述的一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，其特征在于，所述非碱性细粉料为水泥生料、粉煤灰、矿渣粉中的至少一种。

技术总结本发明公开了一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，属于水泥生产技术领域。一种水泥熟料生产线中利用电解锰渣脱硝的方法，包括：设置物料粉碎计量装置；设置物料混合细碎装置，对经过物料粉碎计量装置处理后的物料进行分散；所述分散为对粉碎、计量后的物料进行混合、再粉碎，得到呈包覆态的细碎物料，所述细碎物料内部为电解锰渣，外部为非碱性细粉料，从而完成电解锰渣与非碱性细粉料的计量配比，达到电解锰渣分散目的；所述细碎物料在窑尾上升烟道或分解炉内与窑尾上升烟道或分解炉内的氮氧化物有效反应，达到水泥熟料生产过程脱硝处置。该设备简易便捷，成本低，废物再利用方法环保，可实现水泥熟料脱硝，保证水泥熟料质量。技术研发人员：徐迅,毛作宾,孙永涛受保护的技术使用者：西南科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23