有色金属冶炼废气脱硫技术研究

有色金属冶炼废气脱硫技术研究
摘要：本文主要对有色金属冶炼废气污染的当下具体的状况进行了很全面的
分析，同时也对气动乳化技术在有色金属冶炼废气含硫治理中的应用进行了研究。

在会泽铅锌矿的工程应用表明，这项技术体现出气液紊流效果非常好、脱硫效率
也很高高、系统阻力低、固硫剂利用率高等一些优点。

在有色金属冶炼废气中污
染物浓度高、风量大的情况下，表现出了显著的脱硫除尘的作用。

关键词：冶炼废气；有色金属；二氧化硫；气动乳化
1.废气污染源分析
1.
1.
有组织废气
什么是有组织的废气呢？其实就是空气污染物通过排气管进行定期集中排放。

这些废气一般在低浓度下被处理和释放到高空，相对来说扩散的相对就比较容易
一些。

金属资源再生过程中有组织的废气来源主要有干燥烟气、焙烧烟气、冶炼
烟气、生石灰仓废气、干燥炉废气、制粒过程进料、出料、输送废气、焙烧废气、侧吹环保铜炉废气、出渣烟气、脱模废气、水泥筒仓给料废气等。

1.
1.
无组织废气
什么是没有组织的废气呢？一般情况下是指生产过程中没有密封设备，或由
于密封措施不充分而导致泄漏，使废气直接通过排气管或烟囱排到外界环境中。

其中主要包括各车间未捕集废气、生产车间外的石灰粉仓废气、污水站未捕集废
气等。

无组织排放使废气在一定程度上就会更直接地进入大气环境。

由于废气排
放源低，废气治理对环境的重要性不容忽视，这就在一定程度上决定了废气治理
艰难程度，而且污染在地面上是集中、扩散、持久的。

2.废气处理技术
2.1含尘废气治理
金属资源再生过程中产生的含尘废气主要包括干燥车间进料筒仓、制粒过程进料出料、物料输送、烘炉进料、堵料筒仓进料、物料筛分等过程产生的粉尘。

关于对这些含尘废气可采用布袋除尘、电除尘、旋风除尘、湿除尘等处理方法。

其中最好的方法就是布袋除尘。

袋式除尘器是一种比较干燥高效的除尘器。

它的原理就是尘埃粒子与纤维碰撞时受到惯性力的截击。

本实用新型专利技术具有除尘效率高，对不同的粉尘性能除尘效果好，适用灵活等优点。

2.2烘干烟气、焙烧烟气、熔炼烟气治理
金属在处理的过程中会产生的干燥、焙烧、冶炼烟气，其中主要的污染物就包括铜及其化合物、镍及其化合物、铅及其化合物、锌及其化合物、铅及其化合物、砷及其化合物、烟尘、二氧化硫等污染物因子。

3.有色金属冶炼废气污染现状
废气中含量高是在有色金属冶炼的过程中出现的一种主要的大气污染物，这就在一定程度上影响着一有色金属工业的可持续发展。

为了能够在一定程度上避免对大气环境产生一定污染，现阶段中国对锅炉废气除尘脱硫的范围内做了很多的考察，同时也得到了很好的成果。

但是有色金属炉内采用锅炉脱硫技术除尘除硫，主要是因为废气的浓度比较高、风量也比较大，存在很大的工作阻力、固硫剂利用率低等一些问题。

通过查阅和一些文献的搜素，但是也没有总结出一种合理的办法。

本课题的研究会帮助进一步探索合理有色金属冶炼的技术，促进有色金属行业环境污染控制技术的进步。

4.脱硫工艺
4.1工艺流程
该工艺是通过将固硫剂加入循环水搅拌中进行搅拌。

二氧化硫就会通过湍流
混合的强传质作用，与固硫剂充分反应，形成副产物硫化物（N
a SO
3
），如图1所
示。

生成的硫化物经沉淀浓缩、提升、外运（销）。

图1脱硫工艺系统简图
4.2主要化学反应
关于这项工艺的反应过程主要可以分为三个阶段，那就是吸收、氧化和分离。

研究过程中选用的是C
a
O粉末，它的细度是200目的。

1.
吸收
C
a O+H
2
O=C
a
(OH)
2
C
a (OH)
2
+SO
2
=C
a
SO
3
●O.5H
2
O=0.5H
2
O
C
a SO
3
+SO
2
+0.5H
2
O=C
a
SO
3
●O.5H
2
O+CO
2
↑
C
a SO
3
●O.5H
2
O+SO
2
+0.5H
2
O=C
a
(HSO
3
)
2
1.
氧化
由于烟气中含有O
2
，因此吸收过程同时伴有氧化反应：
2C
a SO
3
●O.5H
2
O+O
2
+3H
2
O=C
a
SO
4
●2H
2
O
1.
分离
本研究过程采用平流沉淀池进行固液分离。

4.3净化塔设计的技术原理
气动乳化技术其实就是一种三相紊流的强传质机理，是一种湿式除尘脱硫技术。

在进行过滤过程中，加快废气进入不稳定的低端解决方案容器的容器在某个角度，和废气漩涡高速不稳定的解决方案，解决方案是切碎，和气体和液体不断碰撞和相互旋转，液体颗粒被粉碎得越来越细，呈雾状，气流在一定程度上进行混合，最后会形成比较稳定的乳化液，其中废气中含有有害气体在乳化室就会参与整个乳化的过程。

与此同时紊流混合引起的强传质过程中，废气中所包括的粉尘和一些有害气体，在乳化的过程中就会于乳化液中的一些小颗粒进行接触。

所以，就在一定程度上增加了吸附性粉尘和有害气体的效率，这会对那些不好净化的细小颗粒物进行一定程度的净化。

关于有害气体，液体颗粒越小，液体颗粒越活跃，越有利于化学净化过程。

5.工程应用实例
关于这项技术的应用主要在云南会泽铅锌矿中进行了实际的应用。

这篇文章最主要的目标就是是利用冶炼废渣回转窑生产含硫氧化锌废气。

这
项工艺SO
2排放量为2020t/a，排放的废气平均SO
2
浓度为9200mg/m3，废气排放量
为5000m3/h。

项目的平面图和立面图如图2所示。

施工时间为60天，调试时间为10d。

工程运行各项技术指标均达到设计要求。

工程设计参数：净化塔&2800mm×9000mm
循环水量：100m3/h
固液分离：平流沉淀+板框压滤
系统阻力：≤1000Pa
图2冶炼废气脱硫工程布置图
6.吸收效率影响因素探讨
吸收效率的影响
5.1净化塔气体流速对SO
2
关于净化塔内的气体流速会在一定程度上影响循环水、固硫剂和废气的紊流，所以，寻找最好的排气速度范围将直接影响到项目的设计和项目的最终净化效率。

图3就是测量到的排气速度与净化效率的关系。

图3废气流速对净化速率的影响
由图3可以看出，在排气流量为2.4~3.4m/s时，净化效率较高。

分析其中存在的原因，废气流量过低和过高就不能形成良好的乳化液层，使空气乱流，达不到很好的效果。

吸收效率的影响
5.2循环水pH值对SO
2
循环水的pH值应该满足对废气中SO
的吸附的具体要求。

工程实践中pH值
2
的控制应在满足烟气脱硫需要的基础上加以改进。

这样就可以有效的保证净化塔
的去除。

Ph值过高，固硫剂利内的废气始终处于碱性环境中，有利于废气中SO
2
用率降低，运行成本增加。

本项目循环水进水口pH值为10-11，这时固硫剂用量为理论用量的1.3倍。

总结
这篇文章主要就废气污染源分析、废气处理技术、有色金属冶炼废气污染现状、脱硫工艺、工程应用实例和吸收效率影响因素探讨六个方面的内容进行了分析，最终形成的是气动乳化法是可以用于有色金属冶炼废气脱硫的。

在一定程度上来说这项技术有脱硫效率高、设备阻力低、固硫剂利用率高、设备维护方便四个方面的优势。

参考文献
[1]陈少林，程喜梁，张强，邵朱强，谢刚，王怀国.铜冶炼烟气脱硫技术应用现状[J].有色冶金节能，2021，37(05):60-64.
[2]王立娜.基于数据分析的有色金属冶炼多种烟气脱硫技术对比[J].中国有色冶金，2021，50(03):79-84.
[3]童震松，赵志龙.有色行业冶炼烟气脱硫技术现状及展望[J].有色金属(冶炼部分)，2021(03):22-27.
[4]武国宝.氧化铝生产脱硫技术研究进展[J].世界有色金属，2020(20):8-10.
[5]肖荷露.有色金属冶炼渣液相脱硫脱硝研究[D].昆明理工大学，2019.
[6]苏晨阳，胡学军，冯权莉，宁平，王学谦.有色金属冶炼尾气脱硫脱硝处理技术研究进展[J].化工科技，2018，26(06):71-75.
[7]林磊，潘浩辉.离子液循环吸收法有色冶炼烟气脱硫新技术[J].世界有色金属，2018(07):14-15.。