CN102716657A - 一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于脱除锌冶炼系统中产生的二氧化硫尾气的氧化锌脱硫方法，采用两级动力波洗涤吸收、曝气塔强制氧化、脱硫液除氯后，返回锌系统综合回收锌，该方法脱硫效率高、生产成本低、管道不易堵塞、脱硫液用来综合回收锌，尤其适用于锌冶炼系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于脱除锌冶炼系统中产生的二氧化硫尾气的氧化锌脱硫方法。
背景技术
氧化锌是铅锌冶炼系统的中间产物，使用氧化锌来脱除系统中产生的二氧化硫，可以大大降低脱硫成本，所以在国内从20世纪80年代对该方法就有研究，但因脱硫率低、管道堵塞、脱硫产物无法综合回收利用的原因，未能工业应用。
发明内容
本发明的目的在于改变现有氧化锌脱硫技术的不足，而提供一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法，该方法的步骤如下：
步骤1）、将锌冶炼系统回转挥发窑产生的中间产品氧化锌粉料通过气化喷射泵输送至氧化锌中间料仓，再经过中间料仓下部安装的皮带秤和螺旋给料机将氧化锌粉料送至配浆槽中，在配浆槽中将氧化锌粉料与水混合配置成悬浮液，经过搅拌，得到洗涤液；
步骤2）、通过输送泵将配浆槽中配制好的洗涤液分别打入一、二级动力波洗涤器循环槽中，再通过一、二级动力波洗涤器循环槽上的循环泵分别将洗涤液输送至一、二级动力波洗涤器内的逆喷头，经由逆喷头向上喷出的洗涤液与从一级动力波洗涤器逆喷管顶部进入的二氧化硫烟气形成湍动泡沫区，泡沫界面不断更新，二氧化硫烟气被充分吸收生成亚硫酸锌。洗涤后烟气进入二级动力波洗涤器逆喷管顶部，与二级动力波洗涤逆喷头向上喷出的氧化锌浆液再次逆流接触，进一步脱除二氧化硫。
步骤3）、将二级动力波洗涤器循环槽中的洗涤液排至一级动力波洗涤器循环槽，再将一级动力波洗涤器循环槽中的洗涤液通过循环泵支管旁路排至PH调节槽，在PH调节槽中对洗涤液先进行酸化处理；
步骤4)、将PH调节槽内经酸化处理后的洗涤液通过配套输送泵打入氧化塔，与氧化风机鼓入的空气继续进行氧化反应，然后排至中间储槽；
步骤5）、利用中间储槽上配套的压滤泵将步骤4）中氧化反应后的洗涤液打入隔膜压滤机，进行固液分离，得到固态滤渣和过滤清液；
步骤6）、将步骤5）中的过滤清液通过输送泵打入除氯槽，对过滤清液进行除氯，除氯后的过滤清液经除氯槽配套的输送泵打入压滤机进行压滤，得到固态滤渣和过滤清液；
步骤7）、将步骤6）中压滤后的溶液打入锌冶炼浸出系统，综合回收锌。
所述的步骤1）中氧化锌粉料的粒度为150～250目，其中氧化锌含量为75%。
所述的步骤1）配制洗涤液的配比按照：氧化锌粉料的重量与加入水的体积之比为5吨～12吨：100 立方米。
所述的步骤2）中吸收过二氧化硫的洗涤液的PH值控制：一级动力波洗涤器逆喷头喷出的洗涤液的PH值控制在5.0～6.0，二级动力波洗涤器逆喷头喷出的洗涤液的PH值控制在6.0～7.0。
所述的步骤2）中在泵出口管道上设置冲洗用水管道，在泵进口管道上设置冲洗用排污阀，以防止洗涤液泵及其管道沉降堵塞。
所述的步骤2）中所述的烟气经洗涤液洗涤后，再由二级动力波内配套的人字形除沫器除沫后，通过增压风机被排至烟囱达标排放。
所述的步骤3）中的酸化处理所用到的酸为硫酸。
所述的步骤5）中所述的固态滤渣为硫酸铅、氧化锌、亚硫酸锌、原料中的杂质。
所述的步骤6）中所述的过滤清液进行除氯是利用自然氧化后的铜渣与过滤清液在酸性条件下进行化学反应，酸为硫酸。
本发明的有益效果是脱硫效率高达98%（提高10%）、脱硫成本低60%、管道不易堵塞、脱硫产物可综合回收利用、没有二次污染。
附图说明
图1是本发明氧化锌脱硫工艺流程框图。
具体实施方式
如图1所示，一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法，该方法的步骤如下：
步骤1）、将锌冶炼系统回转挥发窑产生的中间产品氧化锌粉料通过气化喷射泵1输送至氧化锌中间料仓2，再经过中间料仓2下部安装的皮带秤3和螺旋给料机4将氧化锌粉料送至配浆槽5中，在配浆槽5中将氧化锌粉料与水混合配置成悬浮液，经过搅拌，得到洗涤液；
步骤2）、通过输送泵将配浆槽5中配制好的洗涤液分别打入一级动力波洗涤器循环槽9和二级动力波洗涤器循环槽6中，再通过一级动力波洗涤器循环槽9和二级动力波洗涤器循环槽6上的循环泵分别将洗涤液输送至一级动力波洗涤器循环槽9和二级动力波洗涤器循环槽6内的逆喷头，经由逆喷头向上喷出的洗涤液与从一级动力波洗涤器8逆喷管顶部进入的二氧化硫烟气形成湍动泡沫区，泡沫界面不断更新，二氧化硫烟气被充分吸收生成亚硫酸锌。洗涤后烟气进入二级动力波洗涤器7逆喷管顶部，与二级动力波洗涤器7逆喷头向上喷出的氧化锌浆液再次逆流接触，进一步脱除二氧化硫。
一级动力波洗涤器循环槽9和二级动力波洗涤器循环槽6中的洗涤液在强制循环湍冲洗涤的同时，其中部分吸收生成的固态亚硫酸锌与烟气中的氧气进行氧化反应（可达到70%），生成硫酸锌溶液；
步骤3）、将二级动力波洗涤器循环槽6中的洗涤液排至一级动力波洗涤器循环槽9，再将一级动力波洗涤器循环槽9中的洗涤液通过循环泵支管旁路排至PH调节槽10，在PH调节槽10中对洗涤液先进行酸化处理，在酸化处理的过程中未参与吸收反应的氧化锌与硫酸反应生成硫酸锌溶液；
步骤4)、将PH调节槽10内经酸化处理后的洗涤液通过配套输送泵打入氧化塔11，与氧化风机16鼓入的空气继续进行氧化反应，然后排至中间槽12；
步骤5）、利用中间槽12上配套的压滤泵将步骤4）中氧化反应后的洗涤液打入隔膜压滤机13，进行固液分离，得到固态滤渣和过滤清液；
步骤6）、将步骤5）中的过滤清液通过输送泵打入除氯槽14，对过滤清液进行除氯，除氯后的过滤清液经除氯槽14配套的输送泵打入压滤机15进行压滤，得到有害杂质低、含锌不小于80g/l的溶液；
步骤7）、将步骤6）中压滤后的溶液打入锌冶炼浸出系统，综合回收锌。
所述的步骤1）中氧化锌粉料的粒度为150～250目，其中氧化锌含量为75%。
所述的步骤1）中配制洗涤液的配比按照：氧化锌粉料的重量与加入水的体积之比为5吨～12吨：100 立方米。
所述的步骤2）中吸收过二氧化硫的洗涤液的PH值控制：一级动力波洗涤器逆喷头喷出的洗涤液的PH值控制在5.0～6.0，二级动力波洗涤器逆喷头喷出的洗涤液的PH值控制在6.0～7.0。
所述的步骤2）中在泵出口管道上设置冲洗用水管道，在泵进口管道上设置冲洗用排污阀，以防止洗涤液泵及其管道沉降堵塞。
所述的步骤2）中所述的烟气经洗涤液洗涤后，再由二级动力波内配套的人字形除沫器除沫后，通过增压风机被排至烟囱达标排放。
所述的步骤3）中的酸化处理所用到的酸为硫酸。
所述的步骤5）中所述的固态滤渣为硫酸铅、氧化锌、亚硫酸锌、原料中的杂质，可送至焙烧工序重新利用。
所述的步骤6）中所述的过滤清液进行除氯是利用自然氧化后的铜渣与过滤清液在酸性条件下进行化学反应，所用酸为硫酸。
氧化锌浆液吸收烟气中的二氧化硫，主要有三个步骤：吸收、氧化、除氯。
a. 吸收:
ZnO + SO2 + 5/2H2O==ZnSO3 ·5/2H2O
ZnO + 2SO2 +H2O==Zn(HSO3)2
ZnSO3 + SO2 +H2O == Zn(HSO3)2
Zn(HSO3)2 + ZnO + 4H2O ==ZnSO3 ·5/2H2O
若烟气中含有氧气，在吸收过程中会有氧化副反应发生。
b. 氧化：在氧化过程中，主要是将吸收过程中所生成的ZnSO3 ·5/2H2O氧化成为ZnSO4溶液:
主反应：ZnSO3 ·5/2H2O +1/2 O2 == ZnSO4 + 5/2H2O
副反应：ZnSO3 ·5/2H2O + H2SO4 == ZnSO4·7H2O+ SO2 ↑
ZnSO4 + 7H2O == ZnSO4·7H2O
c. 除氯：
2Cu +O2 +H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
CuO+H2SO4=CuSO4 +H2O
Cu2(OH)2CO3 +2H2SO4 = 2CuSO4 + 3H2O + CO2 ↑
CuSO4+Cu= Cu2SO4
Cu2SO4+ZnCI2=2 CuCI↓+ZnSO4。
Claims (9)
1.一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法，其特征在于：该方法的步骤如下：
步骤1）、将锌冶炼系统回转挥发窑产生的中间产品氧化锌粉料通过气化喷射泵（1）输送至氧化锌中间料仓（2），再经过中间料仓（2）下部安装的皮带秤（3）和螺旋给料机（4）将氧化锌粉料送至配浆槽（5）中，在配浆槽（5）中将氧化锌粉料与水混合配置成悬浮液，经过搅拌，得到洗涤液；
步骤2）、通过输送泵将配浆槽（5）中配制好的洗涤液分别打入一级动力波洗涤器循环槽（9）和二级动力波洗涤器循环槽（6）中，再通过一级动力波洗涤器循环槽（9）和二级动力波洗涤器循环槽（6）上的循环泵分别将洗涤液输送至一级动力波洗涤器循环槽（9）和二级动力波洗涤器循环槽（6）内的逆喷头，经由逆喷头向上喷出的洗涤液与从一级动力波洗涤器（8）逆喷管顶部进入的二氧化硫烟气形成湍动泡沫区，泡沫界面不断更新，二氧化硫烟气被充分吸收生成亚硫酸锌；洗涤后烟气进入二级动力波洗涤器（7）逆喷管顶部，与二级动力波洗涤器（7）逆喷头向上喷出的氧化锌浆液再次逆流接触，进一步脱除二氧化硫；
步骤3）、将二级动力波洗涤器循环槽（6）中的洗涤液排至一级动力波洗涤器循环槽（9），再将一级动力波洗涤器循环槽（9）中的洗涤液通过循环泵支管旁路排至PH调节槽（10），在PH调节槽（10）中对洗涤液先进行酸化处理；
步骤4)、将PH调节槽（10）内经酸化处理后的洗涤液通过配套输送泵打入氧化塔（11），与氧化风机（16）鼓入的空气继续进行氧化反应，然后排至中间槽（12）；
步骤5）、利用中间槽（12）上配套的压滤泵将步骤4）中氧化反应后的洗涤液打入隔膜压滤机（13），进行固液分离，得到固态滤渣和过滤清液；
步骤6）、将步骤5）中的过滤清液通过输送泵打入除氯槽（14），对过滤清液进行除氯，除氯后的过滤清液经除氯槽（14）配套的输送泵打入压滤机（15）进行压滤，得到有害杂质低、含锌不小于80g/l的溶液；
步骤7）、将步骤6）中压滤后的溶液打入锌冶炼浸出系统，综合回收锌。
2.根据权利要求1所述的一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法，其特征在于：步骤1）中氧化锌粉料的粒度为150～250目，其中氧化锌含量为75%。
3.根据权利要求1所述的一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法，其特征在于：步骤1）配制洗涤液的配比按照：氧化锌粉料的重量与加入水的体积之比为5吨～12吨：100 立方米。
4.根据权利要求1所述的一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法，其特征在于：步骤2）中吸收过二氧化硫的洗涤液的PH值控制：一级动力波洗涤器逆喷头喷出的洗涤液的PH值控制在5.0～6.0，二级动力波洗涤器逆喷头喷出的洗涤液的PH值控制在6.0～7.0。
5.根据权利要求1所述的一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法，其特征在于：步骤2）中在泵出口管道上设置冲洗用水管道，在泵进口管道上设置冲洗用排污阀，以防止洗涤液泵及其管道沉降堵塞。
6.根据权利要求1所述的一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法，其特征在于：步骤2）中所述的烟气经洗涤液洗涤后，再由二级动力波内配套的人字形除沫器除沫后，通过增压风机被排至烟囱达标排放。
7.根据权利要求1所述的一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法，其特征在于：步骤3）中的酸化处理所用到的酸为硫酸。
8.根据权利要求1所述的一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法，其特征在于：步骤5）中所述的固态滤渣为硫酸铅、氧化锌、亚硫酸锌、原料中的杂质。
9.根据权利要求1所述的一种适用于锌冶炼系统的氧化锌脱硫方法，其特征在于：步骤6）中所述的过滤清液进行除氯是利用自然氧化后的铜渣与过滤清液在酸性条件下进行化学反应，所用酸为硫酸。
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