CN103292606A - 从烟气中回收砷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了从烟气中回收砷的方法。其中，从烟气中回收砷的方法包括：将烟气进行除尘、降温处理，以便得到低温净化烟气；将低温净化烟气进行脱砷处理，以便获得可深度处理的烟气和砷烟尘。利用该方法可以有效地出去烟气中的砷，避免产生危废污染。

Description

从烟气中回收砷的方法

技术领域

本发明涉及冶金、环保领域。具体而言，涉及从烟气中回收砷的方法。

背景技术

在冶金领域，处理含砷高的精矿冶炼过程中，会产生大量的含砷烟气，必须采用合适的方法将烟气中的砷去除回收，避免产生危废污染。然而目前的烟气收砷方法不能有效处理波动情况下的含砷烟气，烟气降温过程中会产生结露淌水现象，严重腐蚀损坏设备，危害环境和人员健康，影响后续工艺。特别在收砷系统调试和冶炼厂工艺事故状态下，烟气波动导致高砷负荷累计增加，无法外排处理，导致整体停车，影响生产期的总产量。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出从烟气中回收砷的方法。

在本发明的一个方面，本发明提出了从烟气中回收砷的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：将所述烟气进行除尘、降温处理，以便得到低温净化烟气；将所述低温净化烟气进行脱砷处理，以便获得可深度处理的烟气和砷烟尘。利用该方法可以有效地出去烟气中的砷，避免产生危废污染。

另外，根据本发明上述实施例的从烟气中回收砷的方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，将所述烟气进行除尘、降温处理1～4次。可以将所述烟气进行缓慢降温、除尘处理，避免对烟气降温过程中产生结露淌水现象，严重腐蚀损坏设备，危害环境和人员健康，影响后续工艺，由此可以进一步提高烟气处理效率以及从烟气中回收砷的效率。

根据本发明的实施例，所述除尘、降温处理包括：对所述烟气依次进行第一降温除尘处理、第二除尘处理、第二降温处理以及第三降温处理，由此可以有效地对高温烟气进行除尘处理和降温处理，并且可以有效避免对烟气降温过程中产生结露淌水现象，严重腐蚀损坏设备。

根据本发明的实施例，所述第二降温处理是以每秒80～130摄氏度的降温速度进行的。由此可以进一步提高对烟气的降温效率，有效避免产生结露淌水现象。

根据本发明的实施例，所述第三降温处理是以每秒0～10摄氏度的降温速度进行的。由此可以进一步提高对烟气的降温效率，有效避免产生结露淌水现象。

根据本发明的实施例，经过第一降温除尘处理后的烟气的温度为330～400摄氏度。根据本发明的实施例，经过第二降温处理的烟气的温度为130～160摄氏度。根据本发明的实施例，经过第三降温处理的烟气的温度为120～135摄氏度。由此可以进一步提高烟气处理效率以，多次降温可以避免产生结露淌水现象。

根据本发明的实施例，所述第一降温除尘处理除去所述烟气中的20～30%的固态烟尘，所述第二除尘处理除去所述烟气中剩余的99%以上的固态烟尘由此可以进一步提高烟气处理效率以及砷回收效率。

根据本发明的实施例，所述第一降温除尘处理是利用余热锅炉进行的，所述第二除尘处理是利用高效电除尘器进行的，所述第二降温处理是利用强化蒸发冷却器进行的，所述第三降温处理是通过风冷法进行的。由此可以有效提高对烟气的降温除尘效率，提高烟气处理效率以及砷回收效率。

为了方便理解上述从烟气中回收砷的方法，下面对实施上述方法的系统进行描述。

根据本发明的实施例，实施利用上述方法的系统包括：冷却除尘装置，所述冷却除尘装置用于对所述烟气进行降温除尘处理；以便得到低温净化烟气；和高效收砷装置，所述高效收砷装置与所述冷却除尘装置相连，用于对所述低温净化烟气进行脱砷处理，以便获得可深度处理的烟气和砷烟尘。利用该系统可以有效地实施例上述从烟气中回收砷的方法，并且可以显著提高烟气处理效率以及从烟气中回收砷的效率。

根据本发明的实施例，所述冷却除尘装置进一步包括依次相连的预冷却除尘装置、高效电除尘装置、急冷装置以及缓冷装置，对所述烟气依次进行第一降温除尘处理、第二除尘处理、第二降温处理以及第三降温处理。分阶段对烟气进行多次除尘和降温处理，可以有效避免对烟气降温过程中产生结露淌水现象，严重腐蚀损坏设备，危害环境和人员健康，影响后续工艺，由此可以进一步提高烟气处理效率以及从烟气中回收砷的效率。

根据本发明的实施例，所述预冷却除尘装置为余热锅炉，所述高效电除尘装置为高效电除尘器、所述急冷装置为强化蒸发冷却器，所述缓冷装置为风冷装置。由此可以进一步提高除尘、降温效率，有效避免产生结露淌水现象，腐蚀损坏设备。

根据本发明的实施例，所述强化蒸发冷却器将所述烟气以每秒80～130摄氏度的降温速度进行降温处理。根据本发明的实施例，所述风冷装置将所述烟气以每秒0～10摄氏度的降温速度进行降温处理。由此可以进一步提高对烟气的降温效率，有效避免产生结露淌水现象。

根据本发明的实施例，实施例上述方法的系统进一步包括：动力装置，所述动力装置与所述高效收砷装置相连，用于克服所述烟气在所述从烟气中回收砷的系统内的流通阻力，由此可以进一步提高烟气在该系统中的流通速率；砷烟尘自动包装装置，所述砷烟尘自动包装装置与所述高效收砷装置相连，用于将所述砷烟尘进行装袋密封，由此可以便于对回收进行再利用。

根据本发明的实施例，实施上述方法的系统进一步包括：第一自动反馈旁路装置，所述第一自动反馈旁路装置与所述冷却除尘装置和所述动力装置相连，用于在调试和事故状态下将所述烟气输送至外部排放处理系统。由此避免停止对烟气进行处理。

根据本发明的实施例，所述高效收砷装置采用。由此可以进一步提高从烟气中回收砷的效率。

根据本发明的实施例，所述恒温低压脉冲布袋收砷器采用的温度为110～180摄氏度。由此可以避免边界层结露对恒温低压脉冲布袋收砷器造成腐蚀，进一步延长了恒温低压脉冲布袋收砷器寿命，从而可以有效提高烟气处理效率以及砷回收效率。

根据本发明的实施例，实施上述方法的系统进一步包括：第二自动反馈旁路装置，所述第二自动反馈旁路装置与所述高效收砷装置的进口和所述高效收砷装置的出口相连，用于在调试、更换所述恒温低压脉冲布袋收砷器以及事故状态下将所述烟气输送至外部排放处理系统。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的从烟气中回收砷的方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的实施从烟气中回收砷的方法的系统的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的实施从烟气中回收砷的方法的系统的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的实施从烟气中回收砷的方法的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种从烟气中回收砷的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：将烟气进行除尘、降温处理，以便得到低温净化烟气；将低温净化烟气进行脱砷处理，以便获得可深度处理的烟气和砷烟尘。利用该方法可以有效地出去烟气中的砷，避免产生危废污染。

根据本发明的一个实施例，将烟气进行除尘、降温处理1～4次。可以将烟气进行缓慢降温、除尘处理，避免对烟气降温过程中产生结露淌水现象，严重腐蚀损坏设备，危害环境和人员健康，影响后续工艺，由此可以进一步提高烟气处理效率以及从烟气中回收砷的效率。

根据本发明的实施例，如图1所示，上述除尘、降温处理具体可以包括：对烟气依次进行第一降温除尘处理、第二除尘处理、第二降温处理以及第三降温处理，由此可以有效地对高温烟气进行除尘处理和降温处理，并且可以有效避免对烟气降温过程中产生结露淌水现象，严重腐蚀损坏设备。

根据本发明的实施例，第二降温处理是以每秒80～130摄氏度的降温速度进行的。由此，可使烟气温度迅速降低，快速通过175～250摄氏度的温度区间，从而避免烟气中的气态砷生成玻璃砷的状态，玻璃砷一旦生成，其黏性大，极易附着于设备和管道内壁，不易去除，影响设备正常运行，堵塞管道。采用第二降温处理，传热效率高，冷却效果好，降温时间短，能够最大程度减少玻璃砷的生成，有利于收砷设备和系统的稳定运行。

根据本发明的实施例，第三降温处理是以每秒0～10摄氏度的降温速度进行的。此时，第二降温后烟气温度区间已处于玻璃砷生成温度区间以下，不会生成玻璃砷状态。由此，可以通过缓慢降低第二降温后烟气的温度，使烟气逐步达到合适的温度。控制灵敏度高，效果好，对烟气波动的适应性强，可以进一步增强对烟气的降温效果，可有效解决烟气在露点附近结露、淌水的问题。

根据本发明的实施例，经过第一降温除尘处理后的烟气的温度为330～400摄氏度。根据本发明的实施例，经过第二降温处理的烟气的温度为130～160摄氏度。根据本发明的实施例，经过第三降温处理的烟气的温度为120～135摄氏度。由此可以进一步提高烟气处理效率以，多次降温可以避免产生结露淌水现象。

根据本发明的实施例，第一降温除尘处理除去烟气中的20～30%的固态烟尘，第二除尘处理除去烟气中剩余的99%以上的固态烟尘。由此可以进一步提高烟气处理效率以及砷回收效率。

根据本发明的实施例，第一降温除尘处理是利用余热锅炉进行的，第二除尘处理是利用高效电除尘器进行的，第二降温处理是利用强化蒸发冷却器进行的，第三降温处理是通过风冷法进行的。由此可以达到分阶段将高达1100摄氏度的高温烟气进行逐步地降温，根据本发明的具体实施例，利用上述设备最终可以将烟气的温度降至120～135摄氏度，由此可以便于进一步对烟气中砷进行回收，因此采用上述除尘、降温设备可以有效提高对烟气的降温除尘效率，提高烟气处理效率以及砷回收效率。

为了方便理解上述从烟气中回收砷的方法，下面对实施利用上述方法的系统进行描述。

为了方便理解，下面参考图2-4对实施上述方法的系统进行描述。根据本发明的具体实施例，实施上述方法的系统具体包括：冷却除尘装置100和高效收砷装置200，其中，冷却除尘装置100用于对烟气进行降温除尘处理；以便得到低温净化烟气；高效收砷装置200与冷却除尘装置100相连，用于对低温净化烟气进行脱砷处理，以便获得可深度处理的烟气和砷烟尘。利用该系统可以有效地实施例上述从烟气中回收砷的方法，并且可以显著提高烟气处理效率以及从烟气中回收砷的效率。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，上述冷却除尘装置100进一步包括依次相连的预冷却除尘装置110、高效电除尘装置120、急冷装置130以及缓冷装置140，对烟气依次进行第一降温除尘处理、第二除尘处理、第二降温处理以及第三降温处理。分阶段对烟气进行多次除尘和降温处理，可以有效控制烟气降温过程中产生的结露淌水现象，减少腐蚀和设备损坏，以及所带来的危害环境和人员健康，减少其对后续工艺的影响，由此可以进一步提高烟气处理效率以及从烟气中回收砷的效率。

根据本发明的一个实施例，将含砷烟气供给到预冷却收尘装置，对烟气进行第一降温除尘处理，得到经初步冷却收尘后的烟气。根据本发明的具体实施例，可以应用本发明的预处理烟气的类型不受特别限制，只要其中含有砷即可。根据本发明的具体实施例，可以采用的预冷却收尘装置110类型不受特别限制，只要能够实现对烟气的冷却收尘即可。根据本发明的一个具体示例，预冷却收尘装置110采用余热锅炉，由此，可实现对烟气的有效冷却和预收尘，并且还能回收余热。具体的，可以采用锅炉给水系统、本体系统、换热系统等，使水与烟气间接换热，形成蒸汽，使烟气降温，并从烟气中捕集部分烟尘。根据本发明的具体实施例，也可根据工艺需要采用旋风收尘器、冷却烟道、喷雾冷却塔进行预冷却收尘。根据本发明的具体实施例，通过上述预冷却收尘装置110可以将温度高达1100摄氏度的高温烟气初步降温至330～400摄氏度，同时可以除去烟气中20～30%的固态烟尘。

根据本发明的一个实施例，上述高效电收尘装置120与预冷却收尘装置110相连，用于对经过第一降温除尘处理的烟气进行第二除尘处理，得到收尘净化后的烟气。根据本发明的具体实施例，可以采用高效电收尘器对，经过预冷却收尘后的烟气进行高效收尘，由此，可以实现对烟气的高效收尘。具体的，采用高压电源向高效电收尘装置120内电场供电，所产生的强电场使经过高效电收尘装置120的烟气电离，产生电晕放电，进而使烟气中所含烟尘荷电，之后在电场力的作用下使烟尘聚集到收尘极，达到气固分离的目的。根据本发明的具体实施例，高效电收尘装置收尘效率可达99%以上，效果好，自动化程度高，维护费用低。

根据本发明的一个实施例，上述急冷装置130与高效电收尘装置120相连，用于对收尘净化后的烟气进行第二次降温处理，得到二次降温后的中温烟气。根据本发明的具体实施例，采用强化蒸发冷却器对烟气进行急速冷却，强化蒸发冷却器是受限设备，只有采用强化蒸发冷却器才能保证急速冷却效果。具体的，可以采用储气罐、供水箱、阀站、蒸发喷雾器相连，在强化蒸发冷却器内形成水雾，与收尘净化后的烟气进行强化换热，由此，可以实现对收尘净化后的烟气进行急速冷却，气态砷以三氧化二砷的固态烟尘形态饱和析出。根据本发明的一个实施例，蒸发冷却控制系统采用变频泵加阀站调节，恒定压缩空气流量或恒定喷嘴出口压力，以适应烟气波动所产生的影响，由此，能够使烟气收砷系统稳定运行。

根据本发明的具体实施例，含砷烟气通过采用上述急冷装置130对其进行二次降温处理后，得到了中温烟气。根据本发明的一个实施例，进一步采用缓冷装置140对中温烟气进一步降温，得到合适的低温烟气。根据本发明的一个实施例，缓冷装置140的类型并不受特别限制。根据本发明的具体实施例，可以采用风冷装置，具体可以通过风冷自控阀来控制，风冷自控阀与强化蒸发冷却器出口连接，用于向中温烟气中导入冷却介质，由此，可以通过自动调节，达到冷却目的。

根据本发明的具体实施例，含砷烟气通过分阶段的三次降温处理以及两次除尘处理，将烟气的温度降至120～135摄氏度，除去烟气中99%以上的固态烟尘。由此使得进一步回收烟气中的砷的过程中不会产生结露淌水的现象，显著降低对设备的腐蚀，同时采用多次降温除尘处理可以提高降温效果，由此可以进一步提高对烟气的处理效率以及砷回收效率。

根据本发明的一个实施例，高效收砷装置200与缓冷装置140相连，用于对降温除尘后的烟气中的固态砷烟尘进行捕集。根据本发明的具体实施例，高效收砷装置200的类型并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，可以采用恒温低压脉冲布袋收砷器进行脱砷处理，采用加热方式保持烟气温度，具体的加热温度可以控制为110～180摄氏度。由此可以避免边界层结露对恒温低压脉冲布袋收砷器造成腐蚀，进一步延长了恒温低压脉冲布袋收砷器寿命，从而可以有效提高烟气处理效率以及砷回收效率。另外，根据本发明的一个实施例，恒温低压脉冲布袋收砷器的内滤袋可以采用多功能复合滤料，该多功能复合滤料具有抗结露、耐水解、耐酸、抗氧化多种功能，由此，可以适应低温烟气的工况，并且价格低，寿命长。根据本发明的具体实施例，还可以设置预留烟气通路，可在不影响生产的条件下，对恒温低压脉冲布袋收砷器的内部进行检修维护以及更换布袋等操作。

根据本发明的实施例，实施上述方法的系统进一步包括：第二自动反馈旁路装置180，如图4所示，第二自动反馈旁路装置180与高效收砷装置200的进口和高效收砷装置的出口相连，用于在调试、更换恒温低压脉冲布袋收砷器以及事故状态下将烟气输送至外部排放处理系统。

根据本发明的一个实施例，实施上述方法的系统还可以进一步包括：动力装置150和砷烟尘自动包装装置160。其中，动力装置150与高效收砷装置200相连，用于克服烟气在从烟气中回收砷的系统内的流通阻力，由此可以进一步提高烟气在该系统中的流通速率。可以便于对回收进行再利用。

根据本发明的具体实施例，动力装置150的类型并不受特别限制，根据本发明的一些实施例，可以采用高温防腐风机，高温防腐风机材质为耐高温防腐蚀材质，由此可同时适应高温和低温腐蚀的工作状况。根据本发明的一个实施例，该高温防腐风机设有冲洗接口和排污口，由此，可定期清洗叶轮叶片，减少损害。另外，该高温防腐风机电机设变频调速器，由此可根据烟气的工况波动调节风量和风压，并可节约能源。

根据本发明的另一个实施例，上述高温防腐风机设置于高效收砷装置200的后部，保证系统在负压下操作，烟气无泄漏，由此可以进一步提高烟气处理效率以及砷回收效率。

根据本发明的具体实施例，砷烟尘自动包装装置160与高效收砷装置200相连，用于将回收的砷烟尘进行装袋密封，根据本发明的具体示例实施例，砷烟尘自动包装装置160可以与高效收砷装置200的下部出砷口相连，以将高效收砷装置200捕集到的固态砷烟尘装袋密封。砷烟尘自动包装装置类型无特殊要求，但要求自动化程度高。根据本发明的具体实施例，可以采用自动垂直螺旋包装机对砷烟尘进行装袋、打包、缝包、输送操作，包装量可调节，并可自动计量，附带除尘器，可避免散逸粉尘污染操作环境。

根据本发明的实施例，实施上述方法的系统还可以进一步包括：第一自动反馈旁路装置170，如图4所示，第一自动反馈旁路装置170与冷却除尘装置100和动力装置150相连，用于在调试和事故状态下将烟气输送至外部排放处理系统。由此避免停止对烟气进行处理。另外，针对调试和事故状态下的烟气波动，根据本发明的实施例，可通过第一自动反馈旁路装置170实现自动切换，保护核心设备和正常生产不受影响。具体的，当急冷装置故障时烟气由此自动通过；于缓冷装置出口设置烟气自动反馈旁路，当急冷装置调试或高效收砷装置事故时，烟气由此自动通过。另外，根据本发明的一个实施例，设置专用排放通道，可将调试和事故状态下危废渣、废液由专用排放通道送至外部排放处理系统。由此，可以保护主要设备、工作人员、生产环境。根据本发明的实施例，第一自动反馈旁路装置170和专用排放通道的类型不受特别限制，可以是任何领域中常用的已知装置，本领域技术人员可以根据实际情况，进行选择。

根据本发明的一个实施例，在强化蒸发冷却器的出口设置温度测点，共设置2个，有效值取平均值，可同时监控高效收砷装置入口温度和强化蒸发冷却器出口温度，避免调试与正常生产时的仪表误差。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种从烟气中回收砷的方法，其特征在于，包括：

将所述烟气进行除尘、降温处理，以便得到低温净化烟气；

将所述低温净化烟气进行脱砷处理，以便获得可深度处理的烟气和砷烟尘。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述烟气进行除尘、降温处理1～4次。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述除尘、降温处理包括：

对所述烟气依次进行第一降温除尘处理、第二除尘处理、第二降温处理以及第三降温处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二降温处理是以每秒80～130摄氏度的降温速度进行的。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三降温处理是以每秒0～10摄氏度的降温速度进行的。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，经过第一降温除尘处理后的烟气的温度为330～400摄氏度。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，经过第二降温处理的烟气的温度为130～160摄氏度。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，经过第三降温处理的烟气的温度为120～135摄氏度。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一降温除尘处理除去所述烟气中的20～30%的固态烟尘，所述第二除尘处理除去所述烟气中剩余的99%以上的固态烟尘。

10.根据要求3所述的方法，其特征在于，所述第一降温除尘处理是利用余热锅炉进行的，所述第二除尘处理是利用高效电除尘器进行的，所述第二降温处理是利用强化蒸发冷却器进行的，所述第三降温处理是通过风冷法进行的。

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