專利名稱：一種含次氧化鋅冶煉煙氣的處理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金及其環(huán)保技術領域，具體涉及一種含次氧化鋅冶煉煙氣的處理方法。
背景技術：
在鉛、鋅冶煉過程中，不可避免會產(chǎn)生中間渣料。這些渣料中含有可綜合回收利用的鋅、銀、銦、鉛等有價金屬，在回收過程中，通常采用煙化爐、回轉(zhuǎn)窯、側(cè)吹爐等冶金爐窯作為還原反應器，這些有價金屬通常以煙塵的形式進入爐窯煙氣中，這部分煙塵通常稱為次氧化鋅。這些次氧化鋅產(chǎn)品中主要成分為氧化鋅和氧化鉛，同時還含有一定量的氯、有價金屬及其它有價元素，如直接返回鋅系統(tǒng)，不利于鋅電積。因此，次氧化鋅在進入鋅系統(tǒng)之前，需進行脫氯處理。另外，這些含有次氧化鋅的冶煉煙氣中還有少量SO2存在，需進行脫硫處理才能達到排放標準。傳統(tǒng)的含次氧化鋅冶煉煙氣的處理方法有兩種
方法一是將含次氧化鋅的冶煉煙氣進行干法收塵，收塵設施為電收塵器或布袋收塵器，收塵后的冶煉煙氣還需進行脫硫處理才能達標排放，收集下來的次氧化鋅煙塵送多膛爐，在130(TC左右高溫下進行焙燒脫氯，氯進入煙氣排空。脫氯后的次氧化鋅送鋅冶煉系統(tǒng)。多膛爐焙燒需要燃料，有條件的工程可以采用天然氣或集中供生產(chǎn)用的凈煤氣，小型工廠則需專門設置煤氣發(fā)生裝置及其配套的脫硫裝置。整個次氧化鋅收塵、煙氣脫硫及次氧化鋅脫氯過程復雜、設備眾多、能耗大。方法二是首先將含次氧化鋅的冶煉煙氣采用電收塵器或布袋收塵器進行干法收塵，收集下來的次氧化鋅煙塵送堿洗工序，收塵后的煙氣還需進行脫硫處理。堿洗是采用燒堿溶液洗滌次氧化鋅，將次氧化鋅固體中的氯轉(zhuǎn)移至液相，經(jīng)固液分離后，將脫氯后的次氧化鋅濾餅送鋅冶煉，大量的洗滌液送污水處理站處理。整個次氧化鋅收塵、煙氣脫硫及堿洗過程復雜、設備眾多、能耗大，污水處理量大。由于傳統(tǒng)的處理方式流程復雜、設備較多、能耗大、污水處理量大。因此研究開發(fā)新的含次氧化鋅冶煉煙氣的處理方法是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決傳統(tǒng)的含次氧化鋅冶煉煙氣收塵、脫氯以及煙氣脫硫工藝中流程復雜、能耗高、投資高、效果差、成本高以及污水處理量大等缺點。本發(fā)明旨在提供一種含次氧化鋅冶煉煙氣的處理方法，該方法可用于鉛、鋅冶煉中還原熔煉爐及鉛鋅冶煉渣處理的煙化爐、回轉(zhuǎn)窯、側(cè)吹爐等產(chǎn)生的含次氧化鋅冶煉煙氣的綜合處理，一體完成了含次氧化鋅冶煉煙氣的收塵、脫氯以及煙氣脫硫等過程。為達到上述目的，本發(fā)明提出的技術方案為
一種含次氧化鋅冶煉煙氣的處理方法，具體步驟為
I)降溫收塵含次氧化鋅的冶煉煙氣經(jīng)余熱回收，使煙氣溫度降至280°C _320°C;在余熱回收過程中產(chǎn)生重力沉降，從灰斗得到次氧化鋅煙塵；吸收余熱后的煙氣直接進入一段洗滌；所述次氧化鋅煙塵加水混合漿化，得到次氧化鋅漿化液，該次氧化鋅漿化液送一段洗滌循環(huán)系統(tǒng)，得循環(huán)漿化液；
2)一段洗滌上述步驟I)中所述經(jīng)余熱回收后的含塵煙氣與循環(huán)漿化液在一段洗滌反應器中混相接觸，控制循環(huán)漿化液的固含量濃度在2%-6%，在氣、固、液三相混相接觸中，進行了傳熱、傳質(zhì)及化學反應，含塵煙氣中的煙塵從煙氣中轉(zhuǎn)移到循環(huán)漿化液中，從而達到收塵的目的；煙塵中的氯先溶于循環(huán)漿化液，繼而被連續(xù)進入的煙氣從液相中帶出循環(huán)系統(tǒng)，從而達到次氧化鋅煙塵脫氯的目的；在混相接觸中，固相中的部分氧化鋅與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應，生成亞硫酸鋅固體，達到煙氣脫硫的目的；經(jīng)一段洗滌反應后的煙氣送二段洗滌；從循環(huán)漿化液中連續(xù)引出部分漿化液進行過濾洗滌，濾餅送煉鋅系統(tǒng)，過濾洗滌液返回煙塵調(diào)漿；
3)二段洗滌一段洗滌后的煙氣直接進入二段洗滌，二段洗滌也是采用水為循環(huán)液進行洗滌，將經(jīng)一段洗滌后的煙氣中殘留的微量煙塵去除，使外排煙氣達到含塵排放標準；殘留的煙塵不斷的進入洗滌液，因此需連續(xù)加水，同時將部分洗滌液送往一段洗滌循環(huán)液系統(tǒng)。所述冶煉煙氣包括鉛、鋅冶煉還原熔煉爐及鉛鋅冶煉洛處理的爐窯(如回轉(zhuǎn)窯、煙化爐、側(cè)吹爐等)產(chǎn)出的含次氧化鋅的冶煉煙氣。如果煙氣中二氧化硫含量很高，一次洗滌不能達標時，可以在二段洗滌過程中加入堿液。所述處理方法不需要進行干法收塵處理。該處理方法中，煙氣脫硫、次氧化鋅煙塵的收集以及次氧化鋅煙塵的脫氯在一個洗滌反應器中進行。下面對本發(fā)明做進一步的解釋和說明
一段洗滌器出來的煙氣已經(jīng)將絕大部分次氧化鋅煙塵除去，煙氣中的SO2經(jīng)過一段洗滌，吸收率達到75%以上，在二段洗滌器的傳質(zhì)過程中，殘余的次氧化鋅煙塵和SO2繼續(xù)發(fā)生反應，同時殘余的次氧化鋅煙塵得到進一步收集。通過這兩級洗滌收塵，總收塵率可以達到99%以上，SO2總吸收率可以達到90%以上。二段洗滌循環(huán)液需要加入新水，多余循環(huán)液向前段循環(huán)液串液。與現(xiàn)有傳統(tǒng)含次氧化鋅冶煉煙氣處理技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于
I、流程短，設備少，該方法與傳統(tǒng)方法相比，省去了傳統(tǒng)技術的干法收塵環(huán)節(jié)和煙氣脫硫裝置，煙氣脫硫、次氧化鋅煙塵的收集以及次氧化鋅煙塵的脫氯在一個洗滌反應器中進行。。2、能耗低，該方法由于利用了煙氣的熱量進行熱循環(huán)液洗滌，從而避免了熱水堿洗或多膛爐高溫焙燒等傳統(tǒng)技術所需要的蒸汽或煤氣作為熱源，節(jié)省了大量的能源。3、利用煙氣中固有的次氧化鋅與煙氣中的S02&生反應，脫出煙氣中的SO2，節(jié)省了脫硫工序所需要的堿液，同時也減少了堿洗次氧化鋅煙塵和煙氣堿洗脫硫產(chǎn)生的大量廢水，既節(jié)約了原料、減少了運行成本，又避免了大量的廢液排放。4、由于本發(fā)明減少了干法收塵、脫硫以及煤氣制備等工序，所采用的設備少，投資省，占地面積僅有傳統(tǒng)處理工藝的1/3，工藝設備投資也只有傳統(tǒng)工藝的1/3。


圖I是本發(fā)明的含次氧化鋅冶煉煙氣的處理方法的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。某廠設計能力為200kt/a鉛鋅聯(lián)產(chǎn)項目，年產(chǎn)鉛、鋅各10萬噸，從煙化爐、熔煉爐電熱還原區(qū)引出含次氧化鋅煙塵的煙氣約100000m Vh(標)，煙氣中含次氧化鋅煙塵總量約57000 t/a。煙氣中含 SO2 濃度約 1100mg/m3。采用本方法，對該部分含次氧化鋅煙塵的煙氣進行處理。從煙化爐和電熱還原區(qū)余熱鍋爐收集的次氧化鋅煙塵用埋刮板輸送機送至調(diào)漿槽，漿化后泵送入一段洗滌循環(huán)系統(tǒng)。溫度為320°C左右的煙化爐和電熱還原區(qū)余熱鍋爐出口含次氧化鋅煙塵的煙氣進入一段洗滌器進氣口，一段洗滌采用洗滌器和渣漿泵高溫循環(huán)洗滌(60°C -IOO0C) ;二段洗滌采用填料洗滌器和工程塑料泵低溫循環(huán)洗滌(30°C -50°C )。具體步驟為
1)降溫收塵含次氧化鋅的冶煉煙氣經(jīng)余熱回收，使煙氣溫度降至280°C-320°C;在余熱回收過程中產(chǎn)生重力沉降，從灰斗得到次氧化鋅煙塵；吸收余熱后的煙氣直接進入一段洗滌；所述次氧化鋅煙塵加水混合漿化，得到次氧化鋅漿化液，該次氧化鋅漿化液送一段洗滌循環(huán)系統(tǒng)，得循環(huán)漿化液；
2)一段洗滌上述步驟I)中所述經(jīng)余熱回收后的含塵煙氣與循環(huán)漿化液在一段洗滌反應器中混相接觸，控制循環(huán)漿化液的固含量濃度在2%-6%，在氣、固、液三相混相接觸中，進行了傳熱、傳質(zhì)及化學反應，含塵煙氣中的煙塵從煙氣中轉(zhuǎn)移到循環(huán)漿化液中，從而達到收塵的目的；煙塵中的氯先溶于循環(huán)漿化液，繼而被連續(xù)進入的煙氣從液相中帶出循環(huán)系統(tǒng)，從而達到次氧化鋅煙塵脫氯的目的；在混相接觸中，固相中的部分氧化鋅與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應，生成亞硫酸鋅固體，達到煙氣脫硫的目的；經(jīng)一段洗滌反應后的煙氣送二段洗滌；從循環(huán)漿化液中連續(xù)引出部分漿化液進行過濾洗滌，濾餅送煉鋅系統(tǒng)，過濾洗滌液返回煙塵調(diào)漿；
3)二段洗滌一段洗滌后的煙氣直接進入二段洗滌，二段洗滌也是采用水為循環(huán)液進行洗滌，將經(jīng)一段洗滌后的煙氣中殘留的微量煙塵去除，使外排煙氣達到含塵排放標準；殘留的煙塵不斷的進入洗滌液，因此需連續(xù)加水，同時將部分洗滌液送往一段洗滌循環(huán)液系統(tǒng)。處理后，次氧化鋅煙塵回收率為99%，排除的煙氣SO2濃度低于200mg/m3。
權利要求
1.一種含次氧化鋅冶煉煙氣的處理方法，其特征是，具體步驟為 1)降溫收塵含次氧化鋅的冶煉煙氣經(jīng)余熱回收，使煙氣溫度降至280°C-320°C;在余熱回收過程中產(chǎn)生重力沉降，從灰斗得到次氧化鋅煙塵；吸收余熱后的煙氣直接進入一段洗滌；所述次氧化鋅煙塵加水混合漿化，得到次氧化鋅漿化液，該次氧化鋅漿化液送一段洗滌循環(huán)系統(tǒng)，得循環(huán)漿化液； 2)一段洗滌上述步驟I)中所述經(jīng)余熱回收后的含塵煙氣與循環(huán)漿化液在一段洗滌反應器中混相接觸，控制循環(huán)漿化液的固含量濃度在2%-6%，在氣、固、液三相混相接觸中，進行了傳熱、傳質(zhì)及化學反應，含塵煙氣中的煙塵從煙氣中轉(zhuǎn)移到循環(huán)漿化液中，從而達到收塵的目的；煙塵中的氯先溶于循環(huán)漿化液，繼而被連續(xù)進入的煙氣從液相中帶出循環(huán)系統(tǒng)，從而達到次氧化鋅煙塵脫氯的目的；在混相接觸中，固相中的部分氧化鋅與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應，生成亞硫酸鋅固體，達到煙氣脫硫的目的；經(jīng)一段洗滌反應后的煙氣送二段洗滌；從循環(huán)漿化液中連續(xù)引出部分漿化液進行過濾洗滌，濾餅送煉鋅系統(tǒng)，過濾洗滌液返回煙塵調(diào)漿； 3)二段洗滌一段洗滌后的煙氣直接進入二段洗滌，二段洗滌也是采用水為循環(huán)液進行洗滌，將經(jīng)一段洗滌后的煙氣中殘留的微量煙塵去除，使外排煙氣達到含塵排放標準；殘留的煙塵不斷的進入洗滌液，因此需連續(xù)加水，同時將部分洗滌液送往一段洗滌循環(huán)液系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求I或2所述含次氧化鋅冶煉煙氣的處理方法，其特征是，煙氣脫硫、次氧化鋅煙塵的收集以及次氧化鋅煙塵的脫氯在一個洗滌反應器中進行。
3.根據(jù)權利要求I或2所述含次氧化鋅冶煉煙氣的處理方法，其特征是，所述冶煉煙氣包括鉛、鋅冶煉還原熔煉爐及鉛鋅冶煉渣處理的爐窯產(chǎn)出的含次氧化鋅的冶煉煙氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含次氧化鋅冶煉煙氣的處理方法，該方法是利用煙氣中的次氧化鋅和煙氣的熱量，用水作為反應載體，一體化完成該類煙氣的降溫、收塵、次氧化鋅脫氯、煙氣脫硫等過程，具體步驟包括煙氣余熱回收，煙塵收集以及煙塵調(diào)漿，一段洗滌、二段洗滌等過程。該方法具有流程簡單、投資省、高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點。
文檔編號B01D50/00GK102974182SQ20121047448
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權日2012年11月21日
發(fā)明者吳桂榮, 譚榮和, 袁愛武, 周桂月, 朱智穎, 李偉達, 鄧孟俐 申請人:長沙有色冶金設計研究院有限公司