基夫塞特基础冶炼 10第十章 烟气净化系统

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1、第十章烟气净化系统10.1概述电解锌浸出渣、冶炼烟囱灰、氧化锌矿等低品位锌物料的锌含量都较低，一般利用锌高温下挥发性强的特点，采用高温还原的工艺将含锌物料中的锌挥发进入炉气中，炉气再氧化后通过收尘的方法将其以次氧化锌的形态回收。因此，该烟气收尘不仅仅是一个环保收尘过程，更重要的是一个工业生产过程。这就对所采用收尘方式的除尘效率、性能、操作和损耗等方面提出了更高的要求。收尘的工艺目前都采用干法收尘，即高温烟气经余热锅炉或表面冷却器冷却至130～200℃后，进入布袋收尘器收集下来。采用该工艺收集下来的次氧化锌往往夹杂有许多杂质，尤其是氟离子、氯离子含量较高，氟、氯是电解锌工

2、艺中具有严重危害的杂质。氟离子能破坏阴极铝板表面的氧化铝膜，使析出锌与铝板新鲜表面形成锌铝合金，发生锌铝粘结，致使锌片难于剥离，造成阴极铝板消耗增加；氯离子在阳极氧化成氯酸盐后与阳极铅反应，增加溶液含铅，降低析出锌的级别，缩短阳极寿命；另外，氯离子酸性环境中被二氧化锰氧化产生氯气，危害现场作业环境。因此该种次氧化锌不能直接作为电解锌生产的原料，需要设置专门的设备工艺把它们除去。一般工业上脱氟、氯的方法有多膛炉焙烧、转窑焙烧、在溶液中加钍盐或少量石灰乳、用硅胶除氟、氯化银沉淀法、铜渣除氯法、离子交换除氯法、碱洗除氟氯法。另外，在布袋收尘的工艺中，烟气含有的低浓度二氧化硫需

3、另设专门的工艺如氨水吸收、石灰吸收等吸收装置处理才得以达标排放。布袋收尘工艺在我国锌浸出渣挥发窑烟气收尘中虽得到广泛应用，但也存在一系列问题：（1）系统阻力损失大，且不稳定。滤袋收尘器自身阻力损失较大，同时烟气中含有一定量的SO2和较高的水分，容易造成烟气在滤袋中结露，不但严重影响收尘设备的正常运行，而且还使设备的阻力损失增大，导致挥发窑窑尾负压难以保证，既影响产品质量，又恶化操作环境，且造成氧化锌飞扬损失。（2）生产运行费用高。由于系统阻力损失大，动力消耗大，同时滤袋为易损件，根据国内生产厂家统计，滤袋消耗量为0.225～0.27m2/tZnO。（3）过程中要控制系统

4、温度，否则温度过高烧布袋（料材为工业纤维制成的滤布）。（4）工人劳动强度大，劳动环境差。粉尘对环境污染严重，操作工人易发生SO2中毒或呼吸道、肺方面的职业病。采用湿法收尘的方法收集次氧粉，提供了一种节能环保的清洁收尘方法及装置，能够在挥发氧化锌的收尘过程中除去烟气中的氟、氯及二氧化硫气体，使次氧化锌能够直接用作电解锌生产原料，并能缩短工艺流程、节约投资。10.2工艺流程本工艺采用湿法工艺收集电炉、烟化炉的氧化锌烟尘，它是集收尘、除氟氯、脱硫三项功能于一体的工艺过程。本工艺过程为：从烟化炉、电炉余热锅炉出来的挥发烟气在混气灰斗混合进入旋风收尘器从文丘里烟尘进口进入，喷淋液

5、从其进水口喷入。烟尘与喷淋液充分混合，喷淋液将烟气中的氧化锌淋洗下来，烟气中的氟、氯进入喷淋溶液中，二氧化硫形成亚硫酸锌进入次氧化锌浆液，形成浆液从文丘里下部排出口排出通过文丘里循环泵打至浆化槽中；上部液溢流到地坑中；净化后的烟气经风机排入硫酸烟囱排空。收集下的烟灰输送至浆化槽；浆化槽底液通过浆液循环泵打至碱洗槽；上部液溢流到地坑中；浆化槽的排污也进入地坑。碱洗槽上液进入浓密机；碱洗槽设排污至地坑。浓密机底液由浓密底流泵打至立式压滤机过滤；上液溢流到滤液槽。压滤机过滤后的滤液进入滤液槽；干渣进入压滤渣的浆化槽。滤液槽的清夜由滤液泵通过文丘里的补液口进入文丘里；上液溢流到

6、地坑并设排污至地坑。压滤渣浆化槽中浆液由浆液输送泵打至氧化锌中浸工序。本工艺详细流程示于图10-1，2。10.3工艺原理1收尘1）旋凤收尘旋风收尘是利用离心力的作用，从旋转气体中分离烟尘的方法。含尘气体切向进入旋风收尘器内向下作螺旋运动，悬浮的颗粒在离心力作用下甩向周边而与气体分离，然后沿壁落下，由排灰管排出。净化后的气体到达锥体下部后，在外螺旋气体中心部分向上作螺旋运动(又称内旋体，其旋转方向与外螺旋气体相同)然后由排气管逸出，该收尘过程只有在收尘器壁及灰斗无泄露的情况下方能顺利完成。根据收尘器内压强分布规律，当器壁或灰斗部分有泄露时，收下的烟灰在大气压的作用下又重返

7、气流随内旋体上升，由排气管排出，其结果使收尘效率降低，并对后续设备产生危害，故必须保证收尘器各处无泄露。2）湿式收尘是使含尘气体与水或其他液体相接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其他作用而把尘粒从气流中分离出来。含有悬浮尘粒的气体与水相接触，当气体冲击到湿润的器壁时，尘粒被器壁所沾附；或者当气体与喷洒的液滴相遇时，液体在尘粒质点上凝聚，增大了质点的重量而随之降落：从而使烟尘从气体转移至液体中，达到收尘的目的。2除氟氯物相分析研究表明，氧化锌烟尘中的氟和氯，80%分别呈氟化锌和氯化锌形态存在，20%呈氟化铅和氯化铅存在。其中氟化锌、氯化锌、氟