ES2214992T3 - Procedimiento y disposicion para el tratamiento de polvo que contiene cloruro procedente del gas de escape de una planta de sinterizacion en conexion con un tratamiento de gas de tragante. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el tratamiento de un gas de escape, que contiene cloruro, de una planta de sinterización de mineral de hierro, perteneciente a un alto horno con lavador de gas de tragante, con un tambor mezclador para la preparación del lecho de fusión y con una cinta de sinterización, circulando el gas de escape, después de abandonar la cinta de sinterización, por al menos un dispositivo de filtrado en el que se separa el polvo contenido en el gas de escape, caracterizado porque el polvo seco producido en el al menos un dispositivo de filtrado se suministra a un silo de depósito asignado al tambor mezclador, porque el polvo situado en el silo de depósito se alimenta a un recipiente de disolución donde se dispersa con agua, porque de la suspensión de agua y polvo originada de esta forma se le extrae el líquido en un dispositivo de deshidratación, y éste se suministra a las aguas residuales del lavador de gas de tragante del alto horno, de modo que resulte un sólido que se alimenta al tambor mezclador de la preparación del lecho de fusión y, a continuación, a la cinta de sinterización y, desde ésta, al alto horno.

Description

Procedimiento y disposición para el tratamiento de polvo que contiene cloruro procedente del gas de escape de una planta de sinterización en conexión con un tratamiento de gas de tragante.

La invención se refiere a un procedimiento para tratar polvo que contiene cloruro, procedente del gas de escape de una planta de sinterización de mineral de hierro, perteneciente a un alto horno con lavador de gas de tragante, con un tambor mezclador para la preparación del lecho de fusión y con una cinta de sinterización, circulando el gas de escape, después de abandonar la cinta de sinterización, por al menos un dispositivo de filtrado en el que se separa el polvo contenido en el gas de escape. Asimismo, la invención se refiere a una disposición para realizar el procedimiento.

Las plantas de sinterización de mineral de hierro, que se suelen denominar brevemente plantas de cinta de sinterización, suelen estar equipadas con dispositivos para la separación de polvo, por ejemplo, con electrofiltros. Los polvos cargados con cloruros alcalinos se separan aspirando de la cinta de sinterización y se suministran al dispositivo de filtrado previsto. En muchísimos casos, hoy en día, para este tipo de plantas existen unos requisitos de emisión que únicamente pueden cumplirse renunciando total o parcialmente a la recirculación habitual del polvo separado de vuelta en el proceso de sinterización. En este caso, el polvo tiene que depositarse.

Un problema no resuelto hasta la fecha consiste en que, por una parte, es inevitable que se produzca polvo, pero por otra, son aplicables unos valores límite establecidos para el gas de escape cargado con polvo, en cuanto a las emisiones de polvo y las emisiones de cloruro de hidrógeno, que no se pueden exceder. Además, existe la obligación económica, y crecientemente también la exigencia, de la reincorporación de los polvos al proceso para evitar o mantener lo más reducido posible el depósito.

Los requerimientos habituales actualmente para las emisiones son, para HCl: \leq 30 mg/m3 i.N.tr, y para el polvo:\leq 50 mg/m' i.N.tr.

La causa esencial del depósito del polvo es principalmente el balance de materiales en cuanto a los cloruros que junto con el lecho de fusión (minerales menudos + minerales de reciclaje + cal + coque) se incorporan al proceso de sinterización en una cantidad del 0,03%, aproximadamente. Las descargas para los cloruros del proceso son el propio sinterizado, así como las emisiones a la atmósfera a través de la chimenea. La descarga a través del sinterizado es relativamente baja y en gran medida constante debido a las altas temperaturas de sinterización (aprox. 0,005% de cloruro en el sinterizado), de forma que para cumplir los requerimientos de emisión mencionados anteriormente se requiere una tercera descarga. Se trata del polvo precipitado del filtro, que entonces tiene que esclusarse y depositarse. Esto es crítico en tanto que este polvo está cargado con dioxina.

Por el documento EP0354613A1 se conoce un procedimiento para depurar los gases de escape cargados con cloruro de una planta de sinterización, en la que el volumen de polvo generado se hace pasar por un electrofiltro y el polvo separado se recoge en varias tolvas correspondientes. Para disolver los cloruros, especialmente los cloruros alcalinos que no deben acumularse en el gas de escape, a una parte de los sólidos separados del gas de escape, situados en la tolva, se añade agua, mientras que los sólidos recogidos en las demás tolvas se realimentan a la planta de sinterización.

Por la adición de agua se produce una mezcla de polvo y agua que se hace pasar a un recipiente de depósito. Desde éste, la solución salina se suministra, tras pasar por una instalación para la separación de metales pesados, a un secador de pulverización y se carga con gas escape caliente de la planta de sinterización, de forma que las sales secas se hundan en parte al fondo, mientras que los gases de escape que contienen vapor de agua, que están desempolvados sólo de forma aproximada, se mezclan con el gas de escape que entra en el electrofiltro. La corriente de fondo del recipiente de depósito se realimenta a la planta de sinterización. Con este procedimiento se consigue sólo una reducción insuficiente de los cloruros del proceso de sinterización. El gas de escape desempolvado en el electrofiltro es emitido al aire ambiente por un soplador postconectado, a través de una chimenea de escape.

Asimismo, se sabe que el grado de separación de polvo depende en gran medida del contenido en cloruros alcalinos, especialmente de cloruro potásico, ya que estas sales aumentan fuertemente la resistencia eléctrica al polvo, lo que resulta desventajoso especialmente en caso de usar electrofiltros. Es que éstos se ven perjudicados en su funcionamiento, porque a consecuencia de la falta de posibilidad de descarga, las partículas de polvo que han de ser separados no se adhieren al electrodo de separación, sino que son relanzadas a la corriente de gas de escape por "repulverización".

Para separar ese polvo rico en cloruros y no emitirlo a través de la chimenea, lo cual conduciría a un exceso de los valores de emisión admisibles, se emplean electrofiltros especiales. Estos electrofiltros especiales son preferentemente filtros con un electrodo separador móvil o con grupos de alta tensión de microimpulsos, especiales, muy costosos.

No obstante, sigue siendo necesario esclusar del proceso al menos una cantidad parcial de los polvos separados, debido al balance de cloruros, y depositarlos. Estas medidas conocidas tienen en común el objetivo de reducir lo máximo posible la carga de cloruros en el proceso, de forma que para la recirculación esté disponible, es decir, que se pueda realimentar al proceso de sinterización un polvo con el contenido en cloruro más bajo posible.

Partiendo de este estado de la técnica, la invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento del tipo mencionado al principio, que permita de manera fiable y de la forma más sencilla posible depurar el gas de escape que contiene cloruro, procedente de una planta de sinterización de mineral de hierro, de tal forma que sea posible la recirculación total del polvo, y que el balance de cloruros permita el cumplimiento de los valores límite de emisión mencionados anteriormente.

Según la invención, este objetivo se consigue por el hecho de que el polvo seco producido en el al menos un dispositivo de filtrado se suministra a un silo de depósito asignado al tambor mezclador, siendo alimentado el polvo situado en el silo de depósito a un recipiente de disolución donde se dispersa con agua. A continuación, a la suspensión de agua y polvo originada de esta forma se le extrae el líquido en un dispositivo de deshidratación, y éste se suministra a las aguas residuales del lavador de gas de tragante del alto horno, de modo que resulte un sólido húmedo que se alimenta a la cinta de sinterización y, desde ésta, al alto horno.

Por lo tanto, para evitar el gasto relacionado con el uso de electrofiltros especiales y para evitar la necesidad de esclusar y depositar el polvo, según la invención se prevé que el polvo separado en el filtro se disperse en agua, por lo que se disuelven los cloruros, y que a continuación se deshidrate la suspensión de polvo. De esta forma, el polvo es despejado ampliamente de cloruros y el sólido resultante se puede suministrar a la preparación del lecho de fusión. El líquido, en cambio, es conducido al tratamiento de aguas residuales del lavador de gas de tragante del alto horno.

Gracias a este lavado del polvo filtrado resultan las siguientes ventajas. Se puede suprimir el depósito de polvos cargados con dioxina, de modo que es posible realimentar el polvo exento de cloruro al 100% al proceso de sinterización. Además, de esta manera es posible aprovechar la parte de hierro (Fe) en el polvo para generar escoria de hierro que, en caso contrario, se depositaría junto con el polvo. Asimismo, se suprime el gasto de la instalación de electrofiltros especiales, ya que es posible mantener el electrofiltro existente. Finalmente, de esta forma es posible la realización de la reducción necesaria de los cloruros en el proceso de sinterización.

Según otra realización del procedimiento según la invención, resulta ventajoso que el gas de escape, tras abandonar la cinta de sinterización, se suministre a un electrofiltro o a un electrofiltro y un filtro de mangas postconectados en serie. Tal como se ha descrito anteriormente, los sólidos precipitados durante ello se suministran en primer lugar al silo de depósito y, desde allí, al recipiente de disolución para su siguiente tratamiento, donde se dispersan en agua.

Una variante preferible de la invención se caracteriza porque la solución de agua y polvo dispersa en el recipiente agitador se deshidrata en un dispositivo de deshidratación configurado como filtro banda, en el que la suspensión de sólidos se aplica en la banda.

Según otra configuración ventajosa de la invención, puede preverse que los sólidos suministrados desde el silo de depósito y dispersos en el recipiente de disolución con la adición de agua, que se encuentran aplicados en la banda I del dispositivo de deshidratación, son relavados localmente con la adición dosificada de agua, lo que fomenta el desprendimiento de los restos de cloruros hidrosolubles.

Según otra parte de la invención está prevista una disposición para la realización del procedimiento antes descrito, que está equipada con una planta de sinterización de mineral de hierro, que pertenece a un alto horno con lavador de gas de tragante, con un tambor mezclador para la preparación del lecho de fusión y con un dispositivo de filtrado equipado con una cinta de sinterización y con al menos un dispositivo de filtrado postconectado, a través del cual el gas de escape circula hacia una chimenea de gas de escape, y con una instalación de tratamiento de aguas residuales asignada al lavador de gas de tragante.

Partiendo de este estado de la técnica, la invención tiene el objetivo de perfeccionar una disposición del tipo antes descrito con el gasto lo más bajo posible, en lo que se refiere a la reducción pretendida del contenido en cloruro en el gas de escape y a la recirculación deseada de los sólidos contenidos en el gas de escape para evitar el depósito necesario de dichos sólidos, de tal forma que quede garantizado el funcionamiento fiable y el cumplimiento de los valores límite de emisión.

Según la invención, este objetivo se consigue porque al tambor mezclador de la instalación de sinterización de mineral de hierro está asignado un silo de depósito que recibe polvo seco procedente del al menos un dispositivo de filtrado para el gas de escape, y porque al silo de depósito está asignado un recipiente de disolución, en el que el polvo seco forma una suspensión bajo adición de agua, porque está previsto un dispositivo de deshidratación para la suspensión que divide la suspensión en un sólido casi exento de cloruro y en una solución acuosa que contiene cloruro, y porque la disposición presenta medios para la alimentación del sólido casi exento de cloruro al tambor mezclador, así como medios para alimentar la solución acuosa que contiene cloruro a las aguas residuales del lavador de gas de tragante del alto horno. Para mejorar la deshidratación de la suspensión, se le puede añadir de forma dosificada un agente de floculación.

Según otra configuración de la invención, de manera ventajosa está prevista una unión entre el dispositivo de deshidratación, por una parte, y la planta de tratamiento de aguas asignada al lavador de gas de tragante de la instalación de alto horno, que recibe y trata el agua procedente del dispositivo de deshidratación.

Una configuración preferible de la invención consiste en que como dispositivo de deshidratación para la suspensión dispersa de sólido y agua está previsto un filtro banda sobre el que se aplica la suspensión.

Según otra configuración, puede estar previsto que la torta de filtro originada en el filtro banda se relave estando dispuesto transversalmente con respecto al sentido de transporte un dispositivo de pulverización desde el que sobre la suspensión se pulveriza agua de forma lineal. De esta forma, se consigue especialmente que el cloruro aún presente en la torta de filtro quede desplazado prácticamente, de tal forma que el sólido existente al final del tratamiento esté casi exento de cloruro, mientras que el producto filtrado esté cargado de cloruros.

Esta y otras configuraciones ventajosas y mejoras de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

Con la ayuda del ejemplo de realización representado en el dibujo adjunto, se explicarán y describirán más detalladamente otras realizaciones ventajosas y mejoras de la invención, así como ventajas especiales de la invención. La única figura muestra:

una disposición esquemática del circuito para una disposición según la invención, en la que se puede realizar el procedimiento según la invención.

En la única figura está representado de forma ilustrada y autodescriptiva un esquema sinóptico para una planta de alto horno con una disposición según la invención, integrada en la misma, para realizar el procedimiento. Comenzando en un tambor mezclador en el que se produce la llamada preparación del lecho de fusión, el material previo de sinterización (lecho de fusión) llega a una cinta de sinterización, es decir, un horno abierto en forma de cinta en el que se produce el proceso de sinterización a una temperatura elevada (1100 - máx. 1400ºC).

Unos tiros de gas (cajas de aspiración) dispuestos por debajo de la cinta de sinterización se ocupan de que el aire ambiente circule por el lecho de sinterización arrastrando partículas, especialmente partículas cargadas con cloruros alcalinos. Esta corriente de gas generada de esta forma se suministra a un dispositivo de filtrado que según la invención está formada por un electrofiltro y, eventualmente, por un filtro de mangas postconectado, antes de que el gas de escape se vuelva a emitir al ambiente a través de una chimenea de escape.

El polvo filtrado obtenido al pasar por el dispositivo de filtrado es un polvo seco que contiene cloruro y que es suministrado, a través de un conducto de transporte, a un silo de depósito asignado al tambor mezclador.

Desde dicho silo de depósito, el polvo seco recogido en el mismo se suministra a un recipiente de disolución. Al mismo tiempo se añade también agua al recipiente de disolución producen de esta manera una suspensión que se conduce a un recipiente de acondicionamiento. A la suspensión situada en el recipiente de acondicionamiento se añade un agente de floculación que fomenta la deshidratación subsiguiente de la suspensión.

A través de una bomba, la suspensión se suministra a un dispositivo de deshidratación que, en este caso, está realizado como filtro banda al vacío. La torta de filtro resultante se suministra a un recipiente agitador y, desde éste, al tambor mezclador, mientras que el filtrado que contiene cloruro se conduce al sistema de tratamiento de aguas residuales del lavador de gas de tragante de la planta de alto horno.

En cuanto a las cantidades de aguas residuales que se producen por una parte durante el lavado de gas de tragante y, por otra, durante el lavado de polvo, cabe destacar que el filtrado resultante del lavado de polvo asciende sólo a pocos metros cúbicos, es decir, sólo al 1%, aproximadamente, de la cantidad total de aguas residuales, por lo que con el tipo de tratamiento de aguas residuales previsto según la invención no se requiere ningún dispositivo de depuración adicional para el filtrado en el lavado de gas de tragante.

Claims (9)

1. Procedimiento para el tratamiento de un gas de escape, que contiene cloruro, de una planta de sinterización de mineral de hierro, perteneciente a un alto horno con lavador de gas de tragante, con un tambor mezclador para la preparación del lecho de fusión y con una cinta de sinterización, circulando el gas de escape, después de abandonar la cinta de sinterización, por al menos un dispositivo de filtrado en el que se separa el polvo contenido en el gas de escape, caracterizado porque el polvo seco producido en el al menos un dispositivo de filtrado se suministra a un silo de depósito asignado al tambor mezclador, porque el polvo situado en el silo de depósito se alimenta a un recipiente de disolución donde se dispersa con agua, porque de la suspensión de agua y polvo originada de esta forma se le extrae el líquido en un dispositivo de deshidratación, y éste se suministra a las aguas residuales del lavador de gas de tragante del alto horno, de modo que resulte un sólido que se alimenta al tambor mezclador de la preparación del lecho de fusión y, a continuación, a la cinta de sinterización y, desde ésta, al alto horno.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, tras abandonar la cinta de sinterización, el gas de escape se suministra a un electrofiltro o a un electrofiltro y un filtro de mangas conectados en serie.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la suspensión de agua y polvo se deshidrata en un filtro banda.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el polvo seco suministrado desde el silo de depósito y disperso en el recipiente de disolución con la adición de agua, se deshidrata en el filtro banda y se relava con la adición dosificada de agua.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque antes de la deshidratación, a la suspensión se añade de forma dosificada un agente de floculación.

6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque la torta de filtro se redispersa con agua y el sólido exento de cloruro se suministra como lechada al tambor mezclador.

7. Disposición para la realización del procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, con una planta de sinterización de mineral de hierro, perteneciente a un alto horno con lavador de gas de tragante, con un tambor mezclador para la preparación del lecho de fusión y con una cinta de sinterización, con al menos un dispositivo de filtrado postconectado, por el que el gas de escape circula hacia una chimenea de escape, así como con una planta de tratamiento de aguas residuales asignada al lavador de gas de tragante, caracterizada porque al tambor mezclador está asignado un silo de depósito que recibe el polvo seco procedente del al menos un dispositivo de filtrado para el gas de escape, porque al silo de depósito está asignado un recipiente de disolución en el que el polvo seco forma una suspensión con la adición de agua, porque está previsto un dispositivo de deshidratación para la suspensión que divide la suspensión en un sólido prácticamente exento de cloruro y en una solución acuosa que contiene cloruro, y porque la disposición presenta medios para suministrar el sólido prácticamente exento de cloruro al tambor mezclador, así como medios para conducir la solución acuosa que contiene cloruro a las aguas residuales del lavador de gas de tragante del alto horno.

8. Disposición según la reivindicación 7, caracterizada porque al recipiente de disolución está asignado un recipiente de acondicionamiento para la adición de un agente de floculación.

9. Disposición según la reivindicación 7 u 8, caracterizada porque después del dispositivo de deshidratación está dispuesto un recipiente agitador para la redispersión de la torta de filtro, a fin de suministrar el sólido como lechada al tambor mezclador.