CN102949926A - 一种冶炼烟气中so2和重金属回收利用的方法 - Google Patents
一种冶炼烟气中so2和重金属回收利用的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102949926A CN102949926A CN2012104611096A CN201210461109A CN102949926A CN 102949926 A CN102949926 A CN 102949926A CN 2012104611096 A CN2012104611096 A CN 2012104611096A CN 201210461109 A CN201210461109 A CN 201210461109A CN 102949926 A CN102949926 A CN 102949926A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flue gas
- heavy metal
- solution
- during smelting
- gas during
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 24
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title abstract description 4
- UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P ammonium sulfide Chemical compound [NH4+].[NH4+].[S-2] UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims abstract description 22
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 74
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 42
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims description 14
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 12
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 9
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 8
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 7
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 claims description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 7
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 5
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000010410 dusting Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 35
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 17
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 8
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 3
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 3
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N ammonium bisulfate Chemical compound [NH4+].OS([O-])(=O)=O BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/507—Sulfur oxides by treating the gases with other liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/77—Liquid phase processes
- B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
- C01B17/05—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by wet processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/20—Methods for preparing sulfides or polysulfides, in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/24—Sulfates of ammonium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/20—Reductants
- B01D2251/206—Ammonium compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/60—Inorganic bases or salts
- B01D2251/608—Sulfates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/025—Other waste gases from metallurgy plants
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明公开了一种冶炼烟气中SO2和重金属回收利用的方法,该方法将冶炼烟气经预处理后、采用硫化铵溶液同时脱除烟气中二氧化硫和重金属,并对重金属和硫产物进行回收利用;本发明方法简单,易操作,且脱硫率高,成本低,适于工业化应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种冶炼烟气中SO2和重金属回收利用的方法,属于环境保护技术领域。
背景技术
我国有色金属冶炼行业发展迅猛,“十一五”期间,我国十种有色金属产量年均增长13.8%;十种典型有色金属产量已连续多年位列世界第一,其中,对锌、铅的生产和消费需求规模在世界的占比均超过40%,为我国经济发展做出重要贡献。
有色冶炼烟气来源于精矿干燥、焙烧、烧结、熔炼和灭法精炼等过程,所产烟气量的大小决定于冶金窑炉的类型和不同的作业过程。
目前,有色冶炼烟气的治理,一般采用如下两类技术:
(一)烟气收尘
烟气收尘分干式和湿式两类。干式收尘的整个作业过程都是在烟气温度大于露点条件下迸行,所收下的都是干烟尘。目前,重有色金属冶炼含尘烟气90%以上都采用干式收尘。
湿式收尘适用于净化含湿量大(不宜用干式收尘)的含尘烟气,如精矿和渣干燥的烟气治理用得最多,因其是利用含尘烟气与水接触,靠水产生的液滴、液膜和气泡将烟尘从烟气中分离出来。
(二)冶炼气制酸和脱硫
冶炼烟气中的气态污染物主要是二氧化硫,二氧化硫浓度在3.5%以上的烟气,可采用接触法制成硫酸。若烟气中含汞,需在净化过程中设专门的除汞装置。而对二氧化硫在3.5%以下的低浓度烟气和冶炼烟气制酸后排放的尾气,则可用吸收、吸附、催化氧化法等技木迸行治理。
但有色冶炼行业的烟气治理还存在以下问题:(1)有色金属矿中一般含Hg、Pb、As、Cd等伴生物,冶炼过程中,一般以颗粒物或挥发性形式随烟气排放。有色冶炼炉窑烟气是我国大气重金属Hg、As、Pb、Cd等重要排放源之一,特别在汞排放方面,我国有色金属行业每年排放的汞量占我国大气汞排放总量的45%,约占世界每年总汞排放量的15%以上,环境影响巨大;(2)有色金属矿多以硫化物的形态存在,有色冶炼过程中会产生大量SO2烟气(0.05%~25%),我国每年约有排放二氧化硫总量的8%是由有色冶炼烟气所排放的,还没有很好的回收。随着其它行业二氧化硫减排的日见成效,迫切要求加强有色行业的二氧化硫减排。
随着冶炼烟气制酸尾气SO2排放标准限值的提高和铅、锌等冶炼工程中汞、铅等重金属污染物排放标准的日趋严格,有色冶炼烟气重金属控制和SO2资源化利用技术已成为有色行业急需的技术。
现有方法存在以下问题:(1)现有技术仅仅针对烟气中高浓度SO2进行回收,未考虑低浓度SO2和重金属的脱除;(2)用硫化钠溶液吸收二氧化硫,未考虑硫磺与重金属的分离,重金属不回收,易产生重金属二次污染。
针对上述问题,本发明提出一种有色冶炼烟气中SO2及重金属同步脱除的方法,并将其回收的技术,针对有色冶炼烟气中SO2浓度高、气量波动大、同时含有Hg、As、Cd、Pb等多种重金属的特征,采用(NH4)2S溶液吸收法同时脱除SO2和Hg、As、Cd、Pb等,烟气中硫资源和金属资源的得到回收利用,为我国有色冶炼烟气污染物控制提出一条可行途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种冶炼烟气中SO2和重金属回收利用的方法,有色冶金烟气经预处理后,采用硫化铵溶液吸收烟气中的SO2和Hg、As、Cd、Pb等重金属;吸收液、重金属硫化物、硫化铵、硫磺通过分离工艺技术处理,以达到有色冶金烟气清洁排放之目的;用该技术可回收利用生产排放废气中的SO2及其重金属,对节能减排,环境保护,资源综合利用等技术都是重大突破。
本发明通过如下工艺实现的:
(1)将冶炼烟气初步除尘后,进一步将烟气温度冷却至40℃以下;
(2)将硫化铵配制成质量百分比浓度为3-5%的溶液,在吸收塔内由特制的漩涡喷头雾化,冶炼烟气通过雾状硫化铵溶液进行净化吸收处理,将SO2和Hg、As、Cd、Pb等重金属氧化物吸收或洗涤下来,排出的溶液称为富液;
(3)富液在自氧化还原槽中停留处理20-30分钟,充分进行析硫反应;
(4)自氧化还原槽同时作为沉淀槽用,将底部沉淀物抽出,用过滤机或离心机分离,沉淀物返回原料库,作原料用,滤液作再生;
(5)滤液再生:滤液(多硫化铵富液)用0.35-0.4Mpa的直接蒸汽加热分解,分解所得的氨、硫化氢和水蒸气一起冷凝下来,重新得到硫化铵溶液,返回系统循环使用;而含有一些水的固体硫,则自蒸发器底部放出,在离心机中分离得到的硫为颗粒状,含水量为1-2%;
(6)分离硫固体后溶液蒸发回收硫酸铵:由离心机来的溶液在蒸发器中浓缩,将溶液((NH4)2SO4)浓缩至原溶液体积的60%,再将蒸发溶液在结晶槽中冷却至40℃结晶,用离心机分离得硫酸铵产品。
冶炼烟气SO2与重金属污染物同步脱除原理如下:
(1)吸收:采用(NH4)2S溶液吸收烟气中的SO2,同时(NH4)2S吸收液能够有效的去除Hg、As、Cd、Pb等重金属氧化物。吸收反应过程如下:
SO2 +H2O = H2SO3
H2SO3+(NH4)2S→(NH4)HSO3+H2S
H2S+(NH4)S→(NH4)HS
2(NH4)HS+2SO2=(NH4)2SO3+S+H2O
(NH4)2SO3+0.5O2=(NH4)2SO4
(NH4)2S+PbO+H2O→PbS↓+2(NH4)OH
(NH4)2S+HgO +H2O→HgS↓+2(NH4)OH
SO2+H2O+ HgO→HgSO4↓
(NH4)2S+CdO+H2O→CdS↓+2(NH4)OH
4(NH4)2S +As2O3+3H2O→As2S3↓+3(NH4)OH+(NH4)HS
(NH4)2S+PbO +H2O→PbS↓+2(NH4)OH
NH4OH+SO2=NH4HSO3
(2)自氧化还原反应,将其还原为S单质,单质硫再与硫化铵反应生成多硫化铵溶液,同时单质硫与溶液中的液态汞反应生成硫化汞,将零价汞除去,其反应如下:
S +Hg =HgS↓
(NH4)2S+(n-1)S→(NH4)2Sn
(3)Hg、As、Cd、Pb的重金属硫化物均为沉淀物,通过过滤将沉淀物除去,沉淀物与原料混合重新利用。
(4)硫化铵溶液再生
多硫化铵溶液加热分解,将硫磺和硫化铵溶液分开,其反应如下:
(NH4)2Sn = H2S+2 NH3 + (n-1)S
本发明中冶炼烟气是指有色金属冶炼中产生的废气。
本发明的优点如下:
(1)冶炼烟气中的SO2与重金属的氧化物同步脱除,脱除效率高,烟气可以达标排放。脱硫效率≥95%,出口烟气中SO2含量≤400mg/m3;汞、砷、镉、铅四种重金属去除效率稳定大于90%,出口烟气中Hg≤0.012mg/m3、As≤0.5mg/m3、Cd≤0.5mg/m3、Pb≤0.7mg/m3,副产品硫磺纯度≥98%,汞的综合回收率大于80%,铅、砷、镉的综合回收率大于65%。
(2)从冶炼烟气中的SO2制取硫磺和硫酸铵等副产品,脱硫率高,运行成本低,而硫磺与其它硫产品相比具有用途广泛,易于贮存和运输等优点。因此,本发明是解决冶炼烟气净化与利用的关键技术,其适于工业化应用。
(3)本发明可回收冶炼烟气中的重金属,实现金属硫化物的资源化利用,同时避免了冶炼烟气的重金属排放及其转移到废水二次污染。
附图说明
图1是本发明工艺流程示意图。
图中:1是待处理冶炼烟气;2是冷却器;3是吸收塔;4是净化后烟气;5是自氧化还原反应器;6是过滤机;7是贮槽;8是加热器;9是冷凝器;10是离心机;11是蒸发器;12是结晶槽;13是离心机;14是循环泵;15是重金属硫化物;16是固体硫;17是硫酸铵。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1:锌冶炼烟气中SO2和重金属回收利用的方法,具体内容如下:
(1)本实施例中待处理烟气为锌冶炼烟气,烟气量为10000m3/h,炉窑口烟气中含SO2:4-6%,Hg:0.2mg/m3,As:1-5mg/m3,Pb:10-15 mg/m3,Cd:2-7 mg/m3;锌冶炼烟气1经除尘后进入冷却器2,将烟气温度冷却至40℃以下;
(2)将质量百分比浓度为3%的硫化铵溶液通过吸收塔3内的漩涡喷头雾化,冷却后烟气进入吸收塔3逆流与雾化的硫化铵溶液充分接触,对含SO2冶炼烟气进行高效吸收,同时有效的吸收烟气中的汞、铅、砷、镉等金属氧化物,净化烟气4从塔顶排出;
(3)吸收了SO2和重金属的富液进入自氧化还原反应器5,在反应器中进行自氧化还原反应,反应时间20min,在此过程中汞、铅、砷和镉等金属硫化物沉淀,反应器中经沉淀后的澄清液,用循环泵14送入吸收塔3雾化;反应器底部沉淀物用泵送往过滤机6进行过滤,滤渣即为重金属硫化物15返回原料库使用,滤液进入贮槽7,然后用泵送入溶液加热器8中在0.35Mpa下蒸汽加热沸腾,硫化铵在此进行分解,分解出来的H2S和NH3进入冷凝器9重新制成硫化铵返回到反应槽前部与澄清液混合循环使用;分解过程中析出的硫趁热用离心机10分离,得到固体硫16产品,含水量为2%。
(4)分离硫后的母液送入蒸发器11,将母液浓缩至原溶液体积的60%,放入结晶槽12中冷却至40℃结晶,硫酸铵结晶用离心机13分离,即得硫酸铵17产品。(见图1)
通过实施上述方法,烟气脱硫效率≥95%,出口烟气中SO2含量≤400mg/m3;汞、砷、镉、铅四种重金属去除效率稳定大于90%,出口烟气中Hg≤0.012mg/m3、As≤0.5mg/m3、Cd≤0.5mg/m3、Pb≤0.7mg/m3;副产品硫磺纯度≥99%,铅的资源化率大于65%,汞的综合回收率大于75%。
实施例2:铅冶炼烟气中SO2和重金属回收利用的方法,具体内容如下:
(1)本实施例中待处理烟气为铅冶炼烟气,烟气量为50000m3/h,炉窑口烟气中含SO2:8-15%,Hg:0.4mg/m3,As:1-5mg/m3,Pb:35-45mg/m3,Cd:1-3 mg/m3;将冶炼烟气初步除尘后,冷却烟气温度低于40℃;
(2)将质量百分比浓度为5%的硫化铵溶液通过吸收塔内的漩涡喷头雾化,冶炼烟气通过雾状硫化铵溶液进行净化吸收处理,净化烟气排出,吸收了SO2和重金属的富液进入自氧化还原反应器,富液在反应器中处理30min,在此过程中汞、铅、砷和镉等金属硫化物沉淀,对反应器底部的沉淀物进行过滤,滤渣返回原料库;滤液在0.36Mpa条件下进行加热分解,分解产物氨气、硫化氢冷却后混合制得硫化铵溶液,返回系统循环使用;分解过程中析出的硫通过离心机分离制得含水量在1%的硫;
(3)分离硫固体后的液体加热浓缩至原溶液体积的60%,再于40℃结晶,分离制得硫酸铵。
通过实施上述方法,烟气脱硫效率≥96%,出口烟气中SO2含量≤350mg/m3;汞、砷、镉、铅四种重金属去除效率稳定大于90%,出口烟气中Hg≤0.010mg/m3、As≤0.1mg/m3、Cd≤0.1mg/m3、Pb≤0.6mg/m3;副产品硫磺纯度≥99%,铅的资源化率大于70%,汞的综合回收率大于90%。
实施例3:镍冶炼烟气中SO2和重金属回收利用的方法,具体内容如下:
(1)本实施例中待处理烟气为镍冶炼烟气,烟气量36000m3/h,转炉收集的烟气中含SO2:0.8-1.1%,Hg:0.2mg/m3,As:3-5mg/m3,Pb:10-25mg/m3,Cd:1-3 mg/m3;将冶炼烟气初步除尘后,冷却烟气温度低于40℃;
(2)将质量百分比浓度为4%的硫化铵溶液通过吸收塔内的漩涡喷头雾化,冶炼烟气通过雾状硫化铵溶液进行净化吸收处理,净化烟气排出,吸收了SO2和重金属的富液进入自氧化还原反应器,富液在反应器中处理25min,在此过程中汞、铅、砷和镉等金属硫化物沉淀,对反应器底部的沉淀物进行过滤,滤渣返回原料库;滤液在0.4Mpa条件下进行加热分解,分解产物氨气、硫化氢冷却后混合制得硫化铵溶液,返回系统循环使用;分解过程中析出的硫通过离心机分离制得含水量在2%的硫;
(3)分离硫固体后的液体加热浓缩至原溶液体积的60%,再于40℃结晶,分离制得硫酸铵。
通过实施上述方法,烟气脱硫效率≥95%,出口烟气中SO2含量≤400mg/m3;汞、砷、镉、铅四种重金属去除效率稳定大于90%,出口烟气中Hg≤0.010mg/m3、As≤0.1mg/m3、Cd≤0.1mg/m3、Pb≤0.6mg/m3;副产品硫磺纯度≥99%,铅的资源化率大于70%,汞的综合回收率大于90%。
Claims (1)
1.一种冶炼烟气中SO2和重金属回收利用的方法,其特征在按如下步骤进行:
(1)将冶炼烟气初步除尘后,冷却烟气温度低于40℃;
(2)将质量百分比浓度为3-5%的硫化铵溶液通过吸收塔内的漩涡喷头雾化,冶炼烟气通过雾状硫化铵溶液进行净化吸收处理,净化烟气排出,吸收了SO2和重金属的富液进入自氧化还原反应器,富液在反应器中处理20-30min,对反应器底部的沉淀物进行过滤,滤渣返回原料库;滤液在0.35-0.4Mpa条件下进行加热分解,分解产物氨气、硫化氢冷却后混合制得硫化铵溶液,返回系统循环使用;分解过程中析出的硫通过离心机分离制得含水量在1-2%的硫;
(3)分离硫固体后的液体加热浓缩至原溶液体积的60%,再于40℃结晶,分离制得硫酸铵。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210461109.6A CN102949926B (zh) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | 一种冶炼烟气中so2和重金属回收利用的方法 |
AU2013257463A AU2013257463B2 (en) | 2012-11-16 | 2013-11-14 | A method of recovering sulfur dioxide and heavy metals from metallurgical flue gas |
PCT/CN2013/001389 WO2014075390A1 (zh) | 2012-11-16 | 2013-11-18 | 一种冶炼烟气中so2和重金属回收利用的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210461109.6A CN102949926B (zh) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | 一种冶炼烟气中so2和重金属回收利用的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102949926A true CN102949926A (zh) | 2013-03-06 |
CN102949926B CN102949926B (zh) | 2014-10-01 |
Family
ID=47759656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210461109.6A Expired - Fee Related CN102949926B (zh) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | 一种冶炼烟气中so2和重金属回收利用的方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102949926B (zh) |
AU (1) | AU2013257463B2 (zh) |
WO (1) | WO2014075390A1 (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103432877A (zh) * | 2013-09-06 | 2013-12-11 | 余国贤 | 超重力络合亚铁烟气湿法除尘脱硫脱硝脱汞脱砷一体化的方法 |
CN103768910A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-05-07 | 昆明理工大学 | 一种冶炼烟气中so2和重金属协同净化方法及装置 |
WO2014075390A1 (zh) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | 昆明理工大学 | 一种冶炼烟气中so2和重金属回收利用的方法 |
CN105214455A (zh) * | 2015-09-17 | 2016-01-06 | 昆明理工大学 | 一种同时脱硝脱重金属的方法 |
CN106582247A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-04-26 | 合肥天翔环境工程有限公司 | 冶金烟气脱硫脱金属方法 |
CN107008126A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-04 | 昆明理工大学 | 一种同时脱除还原气氛烟气中硫化氢和重金属的方法 |
CN114653190A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-06-24 | 中山大学 | 一种烟气脱硫/脱硝/脱镉的膜生物反应器处理方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108975281B (zh) * | 2018-08-03 | 2020-01-17 | 山东大学 | 一种铜冶炼过程中回收硫磺的系统及方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4035470A (en) * | 1974-11-02 | 1977-07-12 | Fuji Kasui Engineering Co., Ltd. | Process for removing sulfur oxides and/or nitrogen oxides from waste gas |
DE4123907A1 (de) * | 1991-07-18 | 1993-01-21 | Gea Wiegand Gmbh | Verfahren zur abscheidung von quecksilber und/oder quecksilber enthaltenden verbindungen aus rauch |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5248942B2 (zh) * | 1975-01-06 | 1977-12-13 | ||
US4083944A (en) * | 1976-12-17 | 1978-04-11 | Arthur G. Mckee & Company | Regenerative process for flue gas desulfurization |
JPS53110983A (en) * | 1977-03-09 | 1978-09-28 | Unitika Ltd | Treating method for metals-containing exhaust gas |
US6719828B1 (en) * | 2001-04-30 | 2004-04-13 | John S. Lovell | High capacity regenerable sorbent for removal of mercury from flue gas |
US20070154374A1 (en) * | 2006-01-05 | 2007-07-05 | Envirosolv Energy Llc | Method for removing sulfur dioxide and other acid gases, mercury, and nitrogen oxides from a gas stream with the optional production of ammonia based fertilizers |
CN101157003B (zh) * | 2007-08-02 | 2011-06-22 | 武汉凯迪电力环保有限公司 | 联合脱硫脱汞的湿式氨法烟气净化方法及其系统 |
DE102007039926B4 (de) * | 2007-08-23 | 2012-03-22 | Götaverken Miljö AB | Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung |
CN102949926B (zh) * | 2012-11-16 | 2014-10-01 | 昆明理工大学 | 一种冶炼烟气中so2和重金属回收利用的方法 |
-
2012
- 2012-11-16 CN CN201210461109.6A patent/CN102949926B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-11-14 AU AU2013257463A patent/AU2013257463B2/en not_active Ceased
- 2013-11-18 WO PCT/CN2013/001389 patent/WO2014075390A1/zh active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4035470A (en) * | 1974-11-02 | 1977-07-12 | Fuji Kasui Engineering Co., Ltd. | Process for removing sulfur oxides and/or nitrogen oxides from waste gas |
DE4123907A1 (de) * | 1991-07-18 | 1993-01-21 | Gea Wiegand Gmbh | Verfahren zur abscheidung von quecksilber und/oder quecksilber enthaltenden verbindungen aus rauch |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
周勤俭: "湿法冶金渣中元素硫的回收方法", 《湿法冶金》 * |
薛建明等: "《湿法烟气脱硫设计及设备选型手册》", 31 October 2011 * |
许国章等: "《实用病媒生物防制技术》", 31 August 2010 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014075390A1 (zh) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | 昆明理工大学 | 一种冶炼烟气中so2和重金属回收利用的方法 |
CN103432877A (zh) * | 2013-09-06 | 2013-12-11 | 余国贤 | 超重力络合亚铁烟气湿法除尘脱硫脱硝脱汞脱砷一体化的方法 |
CN103432877B (zh) * | 2013-09-06 | 2015-11-25 | 武汉国力通能源环保有限公司 | 超重力络合亚铁烟气湿法除尘脱硫脱硝脱汞脱砷一体化的方法 |
CN103768910A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-05-07 | 昆明理工大学 | 一种冶炼烟气中so2和重金属协同净化方法及装置 |
CN103768910B (zh) * | 2014-01-16 | 2015-09-16 | 昆明理工大学 | 一种冶炼烟气中so2和重金属协同净化方法及装置 |
CN105214455A (zh) * | 2015-09-17 | 2016-01-06 | 昆明理工大学 | 一种同时脱硝脱重金属的方法 |
CN106582247A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-04-26 | 合肥天翔环境工程有限公司 | 冶金烟气脱硫脱金属方法 |
CN107008126A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-04 | 昆明理工大学 | 一种同时脱除还原气氛烟气中硫化氢和重金属的方法 |
CN114653190A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-06-24 | 中山大学 | 一种烟气脱硫/脱硝/脱镉的膜生物反应器处理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2013257463B2 (en) | 2015-09-10 |
WO2014075390A1 (zh) | 2014-05-22 |
CN102949926B (zh) | 2014-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102949926B (zh) | 一种冶炼烟气中so2和重金属回收利用的方法 | |
CN101492154B (zh) | 一种从低浓度或非连续性烟气中经济回收二氧化硫制取硫酸的方法 | |
CN110124507B (zh) | 一种多污染物烟气清洁处理的方法及其装置 | |
CN103495333B (zh) | 一种用于含二氧化硫、硫化氢及有机硫的克劳斯尾气处理工艺 | |
CN103768910B (zh) | 一种冶炼烟气中so2和重金属协同净化方法及装置 | |
CN101757844B (zh) | 一种氨法烟气脱硫方法及其设备 | |
CN101597070A (zh) | 烧结、球团及炉窑烟气氨法脱硫后产物硫酸铵溶液提纯装置及方法 | |
CN103432877A (zh) | 超重力络合亚铁烟气湿法除尘脱硫脱硝脱汞脱砷一体化的方法 | |
CN110373552A (zh) | 一种利用富氧侧吹炉熔池熔炼低品位铅锌废渣的无害化处理工艺 | |
CN101979130B (zh) | 资源化脱除工业气体中硫化氢的方法 | |
CN109244582B (zh) | 一种废铅蓄电池无害化处理和资源化利用的工艺 | |
CN103877841B (zh) | 烧结烟气污染物的一体化净化回收工艺 | |
CN106669360B (zh) | 一种烟气脱硫并生产硫酸的方法与装置 | |
CN104740982A (zh) | 一种用贫锰矿和菱锰矿对含硫烟气的处理方法及装置 | |
CN109316945A (zh) | 一种综合处理矿渣和烟气的装置和方法 | |
CN104511228B (zh) | 一种烟气联合脱硫脱碳的工艺系统及方法 | |
CN113289473B (zh) | 一种冶炼烟气脱硫前处理重金属的方法 | |
CN215585954U (zh) | 一种铅锌冶炼挥发窑烟气脱硫除汞脱碳的装置 | |
CN202594784U (zh) | 一种利用含硫烟气生产硫磺的系统 | |
CN212102960U (zh) | 一种污酸中有价金属回收系统 | |
CN211585994U (zh) | 一种工业烟气钠法除尘脱硫零排放改造系统 | |
CN109012072A (zh) | 一种脱除工业烟气中so2并副产聚合硫酸铁的方法 | |
CN111729474B (zh) | 利用有机酸镁溶液循环烟气脱硫及回收二氧化硫的方法 | |
CN103432889A (zh) | 超重力络合亚铁烟气脱硝的方法 | |
CN112295385B (zh) | 活性炭解吸用热风炉的尾气净化及余热利用方法和装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141001 Termination date: 20201116 |