有色冶金炉动力波湿式收尘工艺

摘要

一种有色冶金炉动力波湿式收尘工艺，用动力波塔和湿式电除雾器装置进行收尘处理，其特征在于：对有色冶金炉排出的高温烟气采用三级湿法收尘系统进行处理，第一级为除去4μm以上含尘液滴的一级动力波塔，第二级为除去3～4μm含尘液滴的二级动力波塔，第三级为除去3μm以下含尘液滴的湿式电除雾器，本发明收尘效率大大提高，而且通过对滤液和烟尘的进一步处理，使排放尾气含尘完全达到新的国家标准，并提高有价元素Ag和Se的回收利用水平，且有害气体对环境和职工的危害降低到最小程度。

说明书

一、技术领域

本发明涉及有色冶炼行业环保领域，尤其是一种有色冶金炉动力波湿式收尘工艺。

二、技术背景

目前，涉及贵金属生产火法冶炼的收尘系统大多依靠由脉冲式布袋收尘系统来完成，由于火法冶炼属周期循环作业，在一个冶炼周期内不可能保持烟气温度的波动都高于烟气露点，致使烟气容易在管道和布袋收尘器内结露，进而使系统堵塞，形成低空烟气污染。我单位采用有色冶金炉冶炼铜电解阳极泥，原料中含有较高的Se及水分，结露时更容易粘结管道和布袋，导致整个系统阻力增加，抽力减少，收尘管道经常堵塞，特别是烟气吸湿后结块难以疏通，使炉口外逸烟气量大，造成严重的低空污染，对环境和职工的影响极大，并造成较大的贵金属损失。另外，因后期系统收尘效果不理想，需要频繁的更换布袋及其附属设备，除影响正常生产外，系统维持费用还不断上升。

三、发明内容

本发明的目的是提出一种有色冶金炉动力波湿式收尘工艺，将动力波烟气洗涤净化装置直接应用于有色冶金炉烟气收尘，克服现有技术的布袋收尘器的种种不足，使排放尾气含尘完全达到新的国家标准，并提高有价元素Ag和Se的回收利用水平，实现选冶联合流程工艺技术指标的优化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：有色冶金炉排出的高温烟气，进入湿法收尘系统，湿法收尘系统采用三级收尘，第一级为一级动力波塔，主要除去4μm以上的含尘液滴；第二级为二级动力波塔，主要除去3～4μm的含尘液滴；第三级为湿式电除雾器，主要除去3μm以下的含尘液滴。

本发明的有益效果是：收尘效率大大提高而且通过对滤液和烟尘的进一步处理，使排放尾气含尘完全达到新的国家标准，并提高有价元素Ag和Se的回收利用水平，且有害气体对环境和职工的危害降低到最小程度。常规的动力波系统一般情况下，仅应用于低含尘烟气。冶炼烟气先通过干式电收尘器进行收尘净化，烟气含尘降至300～500mg/Nm³后，再采用动力波湿式系统进行净化，为下一步的烟气制酸创造条件。本发明是直接采用动力波湿式系统，对高含尘烟气进行收尘和净化，区别于常规的动力波收尘技术。本发明对火法有色冶金炉冶炼过程中产生的高含尘烟气，直接采用动力波湿式收尘新工艺流程进行烟气的收尘和净化，通过实际应用过程中的测定，显示风机出口烟气含尘能够小于国家规定的100mg/Nm³，烟气中的有害气体如二氧化硫、氯气都小于国家排放标准。本发明适用于有色冶炼企业，尤其是含尘量大的冶炼企业，例如重有色金属冶炼和贵金属冶炼企业的烟尘回收等等。

四、附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

五、具体实施方式

根据本发明所提出的工艺，在申请人的稀贵分厂建立了一套有色冶金炉动力波湿式收尘技术的工艺流程。该工程实例中的主要设备如下：一级动力波塔规格Φ650/Φ550/Φ2000×11400mm一台、二级动力波塔规格Φ600/Φ2700×11000mm一台、电除雾器一台、高压离心通风机、厢式板框压滤机二台、一号浓密槽2500×2500mm一台、二号浓密槽4000×4000mm一台、大小清液槽各一个以及若干循环泵。

供处理的有色冶金炉排出的高温烟气，烟尘中含尘量为5000～8000Nm³/h，通过200KW的离心通风机4引风，经重力沉降室粗收尘和降温后，自箭头→所示方向进入湿法收尘系统的一级动力波塔1，其中的入口烟气温度130～240℃，烟气含尘量为2000～25000mg/Nm³，烟气中SO₂含量为200～600mg/Nm³，Cl₂含量为30～60mg/Nm³。

本发明所提供的工艺根据有色冶金炉的烟气性质，同时考虑有价金属的充分回收，湿法收尘系统采用三级收尘，第一级为一级动力波塔1，第二级为二级动力波塔2，第三级为湿式电除雾器3。所采用的工艺和设备中，烟气、浆料和清液的流通管道及管道上的循环泵和阀门等元件按本领域常规技术连接于各设备之间。

该实施例中控制的主要技术参数如下：

液位控制：

第一级动力波塔1～2.8m；第二级动力波塔1～1.4m。

压力控制：

第一级动力波塔中的低位逆喷嘴压力85～130kPa，高位逆喷嘴压力10～40kPa；第二级动力波塔中的逆喷嘴压力220～280kPa。

循环量控制：

第一级动力波塔45～90m³/h；第二级动力波塔60～120m³/h。

烟气流速控制：

进入第一级动力波塔为5～9m³/h，第二级动力波塔为4～8m³/h。

本发明的工作原理如图1所示。从沉降室排出的烟气，其温度130～240℃，并含有大量的固相飘尘、气相尘和一些有害气体等，利用微粒子捕集的机理，该烟气依次先后进入一级和二级动力波塔处理。在两级动力波塔内，含尘烟气与两段或一段逆向喷散液柱进行激烈碰撞，使烟气和洗涤液充分湍冲接触，烟气中的亚微粒子随即被捕集在洗涤液的表面上。4μm以上的含尘液滴容易被一级动力波塔中的吸收浆料洗涤进入洗涤液，洗涤液在一级动力波塔内被浓缩，然后由一级动力波洗涤器循环泵10返回一级动力波塔再处理或者独立串酸泵11自出口引出浓缩液进入一号浓密槽17进行沉降分离。一号浓密槽产生的上清液返回一级动力波塔内循环，底流则进入底流槽12和重力沉降室收集的干尘进行混合调浆机械搅拌，再经输送泵13送往一号和二号板框压滤机18与19进行机械压滤使固液分离。压滤后的清液进入小清液槽15，当清液中含Se浓度达到回收要求，则泵入硒还原工序处理，若达不到要求，则通过清液循环泵14返回二级动力波塔进一步循环。一号和二号板框压滤机的含烟尘滤饼进入调浆槽16，经调浆到适当的浓度后，泵入上游工序进行回收银和硒处理。

由于雾滴的核心是亚微粒子，因此含有小于4μm雾滴的烟气须经二级动力波塔进一步捕集。烟气在二级动力波塔内与具有许多持液点和不断更新液膜表面的浆料表面充分接触，应用碰撞、静电附着、洗涤附着和扩散附着等捕集机理，使小于4μm的雾粒子直径变大。以利于进一步捕集。在二级动力波塔顶部设有高效捕滴器，捕集大于3μm的金属尘的雾滴，以增加二级动力波塔的收尘效率，从而也减轻了湿式电除雾器的工作负荷。

二级动力波塔中的洗涤液继续在洗涤器内循环，然后由二级动力波洗涤器循环泵7引出浓缩液进入二号浓密槽21进行沉降分离。二号浓密槽上清液进入大清液槽22，经二级动力波循环泵8和清液循环泵9分别打入二级动力波塔和湿式电除雾器，二号浓密槽的底流进入底流槽，再经输送泵13送往一号和二号板框压滤机进行固液分离。

从二级动力波塔排出的烟气含有小于3μm金属尘的雾粒子进入电除雾器，在高压电场内粉尘荷电后，在电场力的作用下，各自按其所带电荷的极性不同，向极性相反的电极运动，并沉积其上，完成荷电粉尘的捕集。电除雾器采用C-FRP湿式电除雾器，它具有导电性好，耐腐蚀，阻燃，操作性能稳定，除雾效率高等优点。烟气经湿式电除雾器收尘后，总收尘效率可达到99％。经湿式电除雾器收尘后的尾气，其温度约35℃，经引风机4送入30m高的烟囱5排空。

湿式电除雾器的冲洗液经冲洗循环槽6泵送入一级动力波塔。当收尘系统中液位下降后，一级动力波塔经高位槽20、二级动力波塔以1.5m³的工艺进行补充水以维持液位稳定。下表是稀贵分厂有色冶金炉动力波湿式收尘指标统计：

由上表看到，采用本工艺处理后的烟气，其含尘量达到排放标准。