CN106756096B - 一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电炉炼锌领域，本发明公开了一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，将一冷步骤输出的废气，再经过依次经过二冷步骤、三冷步骤、重力储存步骤和布袋收尘步骤后，逐步回收废气中的锌。本发明工艺简单、操作方便，有效避免了现有技术需要沉淀、打捞、制粒、烘干和再回炉熔炼的重复熔炼工艺，节约了大量的人力和物力，也节约了电能，节约了大量的投资成本和生产成本，非常环保，而且锌回收率能达到99%以上，达到了节能减耗的目的。

Description

一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法

技术领域

本发明涉及电炉炼锌领域，特别是涉及一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法。

背景技术

目前，自从飞溅式冷凝器的研制成功以来，使得电炉炼锌技术向前跨进了一大步，改变了过去二段熔炼为一段熔炼的历史，从1951年美国新泽西锌公司的帕尔默顿锌厂开始生产以来，直至现在都是将炼锌电炉输出的混合气体采用飞溅式冷凝器冷凝得到锌液，再制成粗锌；而飞溅式冷凝器冷凝在过程未回收完的包括锌蒸汽和一氧化碳的废气，又通过洗涤器（即二冷的水塔、水封）冲淋回收，但是通过洗涤器回收下来的物质是水蓝粉，水蓝粉的主要成分是氧化锌，水蓝粉又需通过沉淀、打捞、制粒和烘干后，再回炉熔炼，这样的反复处理工艺大大增加了电炉炼锌的成本，而且这种通过水冲淋方法的锌回收率只能达到94%-96%，水冲淋后排出的废气中锌含量较多，直接排放对空气的污染严重；水冲淋产生的水蓝粉需要大量的人力和物力进行沉淀后打捞，打捞起来的水蓝粉又需要经过制粒和烘干后回炉熔炼，而且不断回炉熔炼产生的污水量多，处理起来较难，处理费非常昂贵；回炉熔炼工序过于复杂，浪费了大量的人力和物力，而且回炉熔炼又会增加电能的消耗，而且每次回炉熔炼都会有一部分锌被排放到空气中，不利于环保，也不利于节能，达不到节能减耗的目的，完全不符合节能减排的原则。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提出一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法。本发明工艺简单、操作方便，有效避免了现有技术需要沉淀、打捞、制粒、烘干和再回炉熔炼的重复熔炼工艺，节约了大量的人力和物力，也节约了电能，节约了大量的投资成本和生产成本，非常环保，而且锌回收率能达到99%以上，达到了节能减耗的目的。

本发明采用以下技术方案来实现：

一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，包括一冷步骤，所述一冷步骤是指将炼锌电炉输出的温度为1050℃-1150℃的混合气体送入飞溅式冷凝器进行冷凝，混合气体包括锌蒸汽和一氧化碳，混合气体中含量为75%-80%的锌蒸汽经飞溅式冷凝器冷凝后回收得到锌液，输出锌蒸汽含量为20%-25%的废气，其特征在于还依次包括以下步骤：

二冷：将一冷步骤输出的废气经过管道送入旋风收尘装置中，废气在旋风收尘装置内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为4%-6%的锌蒸汽在曲线通道内第一次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为14%-21%的废气；

三冷：将二冷步骤输出的废气经管道送入夹板冷凝箱，废气经过夹板冷凝箱中设置的冷凝液和多根冷凝管的冷凝后，废气中含量为13%-20.5%的锌蒸汽在夹板冷凝箱内第二次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为0.5%-1%的废气；

重力储存: 将三冷步骤输出的废气经管道送入重力储存箱，废气在重力储存箱内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为0.5%-1%的锌蒸汽在曲线通道内第三次沉降后回收得到锌粉，输出锌粉含量为0.5%-1%的废气；

布袋收尘:将重力储存步骤输出的废气经管道送入密闭的布袋收尘室，废气经布袋收尘室内的布袋过滤后回收得到含量为0.3%-0.6%的锌粉，输出锌粉含量为0.2%-0.4%的废气。

所述二冷步骤中，第一次沉降的温度为100℃-150℃，第一次沉降的压力为10Pa—25Pa。

所述三冷步骤中，第二次沉降的温度为10-20℃。

所述重力储存步骤中，第三次沉降的温度为常温，第三次沉降的压力为10Pa—15Pa。

所述布袋收尘步骤中，锌粉含量为0.2%-0.4%的废气中一氧化碳气体的含量大于等于98%。

所述布袋收尘步骤中，废气经过管道送入存储罐储存。

所述布袋收尘步骤中，废气经过管道送至烘干炉的加热部引燃，可为烘干炉提供热能，减少了煤炭的用量，节约了煤炭资源。

所述一冷步骤中，废气的温度为150℃-250℃；所述二冷步骤中，废气的温度为120℃-230℃；所述三冷步骤中，废气的温度为30℃-45℃。

本发明与现有技术相比，其优点在于：

1、本发明工艺简单、操作方便，有效避免了现有技术需要沉淀、打捞、制粒、烘干和再回炉熔炼的重复熔炼工艺，节约了大量的人力和物力，也节约了电能，节约了大量的投资成本和生产成本，非常环保，而且锌回收率能达到99%以上，达到了节能减耗的目的。

2、本发明采用二冷步骤，将一冷步骤输出的废气经过管道送入旋风收尘装置中，废气在旋风收尘装置内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为4%-6%的锌蒸汽在曲线通道内在重力作用下第一次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为14%-21%的废气，采用旋风收尘装置进行第一次沉降，不仅可以回收得到锌粉，还可以处理废气流动带出的雾状锌液，回收效果好。

3、本发明采用三冷步骤，将二冷步骤输出的废气经管道送入夹板冷凝箱，废气经过夹板冷凝箱中设置的冷凝液和多根冷凝管的冷凝后，废气中含量为13%-20.5%的锌蒸汽在夹板冷凝箱内第二次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为0.5%-1%的废气，采用设置的冷凝液和多根冷凝管的夹板冷凝箱，将二冷步骤输出的废气中大量的锌蒸汽回收，回收效果非常好，三冷步骤的锌回收率已可达99%以上。

4、本发明采用重力储存步骤，将三冷步骤输出的废气经管道送入重力储存箱，废气在重力储存箱内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为0.5%-1%的锌蒸汽在曲线通道内在重力和阻力的作用下第三次沉降后回收得到锌粉，输出锌粉含量为0.5%-1%的废气；重力储存步骤可以将送来的余下锌蒸汽全部回收得到锌粉，排出的废气中已经没有锌蒸汽，回收效果好。

5、本发明采用布袋收尘步骤，将重力储存步骤输出的废气经管道送入密闭的布袋收尘室，废气经布袋收尘室内的布袋过滤后回收得到含量为0.3%-0.6%的锌粉，输出锌粉含量为0.2%-0.4%的废气，布袋收尘步骤通过布袋过滤方式进一步吸附废气中的锌粉，回收效果好，与二冷步骤、三冷步骤和重力储存步骤配合，使得本发明的锌回收率可到达99%以上。

6.本发明将一冷步骤输出的废气，再经过二冷、三冷凝、重力储存和布袋收尘后，使电炉炼锌工艺的锌回收率大大提高，而且与现有技术相比减少沉淀、打捞、制粒、烘干和回炉熔炼的重复熔炼工序，节约了大量的能源，节约了大量的人力和物力，而且回收成本低，而且非常环保。

7.按照本发明的方法产生的附属产品不再进行二次回炉熔炼，回收的锌粉有效锌含量能达到89%-92%，可直接变成有用产品，作为湿法炼锌的还原剂。

8.通过本发明的方法，电炉炼锌炉输出的废气几乎只剩下一氧化碳气体，粉尘含量极低，大大改善了原有技术冶炼产生气体对空气的污染，而且一氧化碳气体还可直接利用，作为热能，节约煤炭资源。

9、本发明简单的操作工艺，有效避免了现有技术需要沉淀池来沉淀过滤和大量人工打捞的情况，降低了回收成本，本发明直接回收得到的锌粉，将锌粉收集好后，可以通过传送带直接输送，运输和储存都十分方便，而且还节约了大量的劳动力。

10、本发明解决了现有技术产生的污水对环境污染的情况，非常环保，特别适合在我国电炉炼锌回收锌领域进行推广和普及。

具体实施方式

下面结合对本发明进行进一步的说明：

实施例1：

一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，包括一冷步骤，所述一冷步骤是指将炼锌电炉输出的温度为1050℃的混合气体送入飞溅式冷凝器进行冷凝，混合气体包括锌蒸汽和一氧化碳，混合气体中含量为75%的锌蒸汽经飞溅式冷凝器冷凝后回收得到锌液，输出锌蒸汽含量为25%的废气，废气的温度为150℃，还依次包括以下步骤：

二冷：将一冷步骤输出的废气经过管道送入旋风收尘装置中，废气在旋风收尘装置内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为4%的锌蒸汽在曲线通道内第一次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为21%的废气，废气的温度为120℃；

三冷：将二冷步骤输出的废气经管道送入夹板冷凝箱，废气经过夹板冷凝箱中设置的冷凝液和多根冷凝管的冷凝后，废气中含量为20.5%的锌蒸汽在夹板冷凝箱内第二次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为0.5%的废气，废气的温度为30℃；

重力储存: 将三冷步骤输出的废气经管道送入重力储存箱，废气在重力储存箱内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为0.5%的锌蒸汽在曲线通道内第三次沉降后回收得到锌粉，输出锌粉含量为0.5%的废气；

布袋收尘:将重力储存步骤输出的废气经管道送入密闭的布袋收尘室，废气经布袋收尘室内的布袋过滤后回收得到含量为0.3%的锌粉，输出锌粉含量为0.2%的废气。

本发明所述二冷步骤中，第一次沉降的温度为100℃，第一次沉降的压力为10Pa。

本发明所述三冷步骤中，第二次沉降的温度为10℃。

本发明所述重力储存步骤中，第三次沉降的温度为常温，第三次沉降的压力为10Pa。

本发明所述布袋收尘步骤中，锌粉含量为0.2%的废气中一氧化碳气体的含量为99%。

本发明在使用时，采用含锌焙烧矿作为原料放入炼锌电炉内还原产生锌蒸汽，通过本发明的工艺，大大提高了含锌焙烧矿中的锌回收率，锌回收率可达99.8%。

实施例2：

一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，包括一冷步骤，所述一冷步骤是指将炼锌电炉输出的温度为1100℃的混合气体送入飞溅式冷凝器进行冷凝，混合气体包括锌蒸汽和一氧化碳，混合气体中含量为78%的锌蒸汽经飞溅式冷凝器冷凝后回收得到锌液，输出锌蒸汽含量为23%的废气，废气的温度为200℃，还依次包括以下步骤：

二冷：将一冷步骤输出的废气经过管道送入旋风收尘装置中，废气在旋风收尘装置内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为5%的锌蒸汽在曲线通道内第一次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为18%的废气，废气的温度为180℃；

三冷：将二冷步骤输出的废气经管道送入夹板冷凝箱，废气经过夹板冷凝箱中设置的冷凝液和多根冷凝管的冷凝后，废气中含量为18%的锌蒸汽在夹板冷凝箱内第二次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为0.7%的废气，废气的温度为40℃；

重力储存: 将三冷步骤输出的废气经管道送入重力储存箱，废气在重力储存箱内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为0.7%的锌蒸汽在曲线通道内第三次沉降后回收得到锌粉，输出锌粉含量为0.6%的废气；

布袋收尘:将重力储存步骤输出的废气经管道送入密闭的布袋收尘室，废气经布袋收尘室内的布袋过滤后回收得到含量为0.3%的锌粉，输出锌粉含量为0.3%的废气。

本发明所述二冷步骤中，第一次沉降的温度为120℃，第一次沉降的压力为18Pa。

本发明所述三冷步骤中，第二次沉降的温度为15℃。

本发明所述重力储存步骤中，第三次沉降的温度为常温，第三次沉降的压力为13Pa。

本发明所述布袋收尘步骤中，锌粉含量为0.3%的废气中一氧化碳气体的含量为98.9%。

本发明在使用时，采用炼钢厂镀锌工艺产生的含锌管道灰作为原料放入炼锌电炉内还原产生锌蒸汽，通过本发明的工艺，将含锌管道灰变废为宝，从含锌管道灰中回收锌的锌回收率非常高，锌回收率可达99.7%。

实施例3：

一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，包括一冷步骤，所述一冷步骤是指将炼锌电炉输出的温度为1150℃的混合气体送入飞溅式冷凝器进行冷凝，混合气体包括锌蒸汽和一氧化碳，混合气体中含量为80%的锌蒸汽经飞溅式冷凝器冷凝后回收得到锌液，输出锌蒸汽含量为20%的废气，废气的温度为250℃，还依次包括以下步骤：

二冷：将一冷步骤输出的废气经过管道送入旋风收尘装置中，废气在旋风收尘装置内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为6%的锌蒸汽在曲线通道内第一次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为14%的废气，废气的温度为230℃；

三冷：将二冷步骤输出的废气经管道送入夹板冷凝箱，废气经过夹板冷凝箱中设置的冷凝液和多根冷凝管的冷凝后，废气中含量为13%的锌蒸汽在夹板冷凝箱内第二次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为1%的废气，废气的温度为45℃；

重力储存: 将三冷步骤输出的废气经管道送入重力储存箱，废气在重力储存箱内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为1%的锌蒸汽在曲线通道内第三次沉降后回收得到锌粉，输出锌粉含量为1%的废气；

布袋收尘:将重力储存步骤输出的废气经管道送入密闭的布袋收尘室，废气经布袋收尘室内的布袋过滤后回收得到含量为0.6%的锌粉，输出锌粉含量为0.4%的废气。

本发明所述二冷步骤中，第一次沉降的温度为150℃，第一次沉降的压力为25Pa。

本发明所述三冷步骤中，第二次沉降的温度为20℃。

本发明所述重力储存步骤中，第三次沉降的温度为常温，第三次沉降的压力为15Pa。

本发明所述布袋收尘步骤中，锌粉含量为0.4%的废气中一氧化碳气体的含量大于等于98.6%。

本发明在使用时，采用炼锌厂产生的水蓝粉或含锌矿渣作为原料放入炼锌电炉内还原产生锌蒸汽，通过本发明的工艺，不再产生水蓝粉，有效避免了现有技术存在沉淀、打捞、制粒、烘干和回炉的重复熔炼工艺，并且锌回收率达到99.6%以上，节约了大量的人力和物力，节约了生产成本和投资成本，非常环保，达到了节能减耗的目的。

实施例4

与实施例1、实施例2和实施例3的不同之处在于：所述布袋收尘步骤中，废气经过管道送入存储罐储存。在节能减排的当下，一氧化碳的利用价值非常高，可以收集后出售或者运用到其他工序中。

实施例5

与实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的不同之处在于：所述布袋收尘步骤中，废气经过管道送至烘干炉的加热部引燃，可为烘干炉提供热能，减少了煤炭的用量，节约了煤炭资源。

本发明不限于上述实施例，根据本发明的技术方案得到的其它实施例均应落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，包括一冷步骤，所述一冷步骤是指将炼锌电炉输出的温度为1050℃-1150℃的混合气体送入飞溅式冷凝器进行冷凝，混合气体包括锌蒸汽和一氧化碳，混合气体中含量为75%-80%的锌蒸汽经飞溅式冷凝器冷凝后回收得到锌液，输出锌蒸汽含量为20%-25%的废气，其特征在于还依次包括以下步骤：

二冷：将一冷步骤输出的废气经过管道送入旋风收尘装置中，废气在旋风收尘装置内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为4%-6%的锌蒸汽在曲线通道内第一次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为14%-21%的废气；

三冷：将二冷步骤输出的废气经管道送入夹板冷凝箱，废气经过夹板冷凝箱中设置的冷凝液和多根冷凝管的冷凝后，废气中含量为13%-20.5%的锌蒸汽在夹板冷凝箱内第二次沉降回收得到锌粉，输出锌蒸汽含量为0.5%-1%的废气；

重力储存: 将三冷步骤输出的废气经管道送入重力储存箱，废气在重力储存箱内经过多个折流板形成由上向下重复行径的曲线通道，废气中含量为0.5%-1%的锌蒸汽在曲线通道内第三次沉降后回收得到锌粉，输出锌粉含量为0.5%-1%的废气；

布袋收尘:将重力储存步骤输出的废气经管道送入密闭的布袋收尘室，废气经布袋收尘室内的布袋过滤后回收得到含量为0.3%-0.6%的锌粉，输出锌粉含量为0.2%-0.4%的废气。

2.根据权利要求1所述的一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，其特征在于：所述二冷步骤中，第一次沉降的温度为100℃-230℃，第一次沉降的压力为10Pa—25Pa。

3.根据权利要求1所述的一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，其特征在于：所述三冷步骤中，第二次沉降的温度为10-20℃。

4.根据权利要求1所述的一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，其特征在于：所述重力储存步骤中，第三次沉降的温度为常温，第三次沉降的压力为10Pa—15Pa。

5.根据权利要求1所述的一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，其特征在于：所述布袋收尘步骤中，锌粉含量为0.2%-0.4%的废气中一氧化碳气体的含量大于等于98%。

6.根据权利要求5所述的一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，其特征在于：所述布袋收尘步骤中，废气经过管道送入存储罐储存。

7.根据权利要求5所述的一种利用电炉炼锌产生的废气回收锌粉的方法，其特征在于：所述布袋收尘步骤中，废气经过管道送至烘干炉的加热部处引燃。