CN108014619A - 一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置及方法 - Google Patents

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王继胜
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Abstract

本发明公开了一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置及方法，该装置主要包括氧化锌料仓、配浆槽、脱硫塔、浆液槽、空压机、氧化锌浆液喷头、循环管道、氧化锌浆液循环槽、循环泵、排出泵、压滤泵、滤液滤渣分离系统、搅拌风管、工艺水喷头、电除雾器和烟气进管，主要利用氧化锌脱硫浆液在吸收塔内与冶炼烟气逆流接触，通过ZnO与SO2的反应，最终以亚硫酸锌、亚硫酸氢锌、硫酸锌等形式除去冶炼烟气中的SO2。同时，本发明在氧化锌浆液循环槽内安装压缩风管，利用空压机向压缩风管中鼓风，压缩风中的氧气与亚硫酸锌反应生成溶解度较大的硫酸锌，降低了亚硫酸锌易结垢堵塞这一问题，延长了氧化锌浆液循环槽清理周期、降低了劳动作业强度，实现了连续化生产。

Description

一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置及方法
技术领域
本发明属于冶炼尾气脱硫技术领域，具体涉及一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置及方法。
背景技术
氧化锌法是一种适用于锌冶炼企业和铅锌联合冶炼企业的脱硫方法，具有吸收剂来源可靠和脱硫副产品可回收利用等优势。现有氧化锌法脱硫装置在脱硫过程中，脱硫效果较差，由于脱硫产物亚硫酸锌粘度比较大，脱硫过程中容易引起循环槽底部沉积、管路堵塞等问题，需定期清理氧化锌循环槽，加大劳动强度的同时也降低了作业效率，严重制约脱硫系统的连续化运行。为了减轻亚硫酸锌的结垢堵塞的问题，大多企业采取降低矿浆固含量的方法，一般要求固含量小于10%。然而，减小固含量会导致作业量增加以及需水量大等一系列问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种结构布局合理、操作方便、成本较低、工作效率高且无污染产生的冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置。
本发明的另一个目的是为了提供一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置，包括氧化锌料仓、配浆槽、脱硫塔、浆液槽和空压机，所述氧化锌料仓与配浆槽连接，所述配浆槽上设有硫酸锌滤液进液管和工艺水水管且配浆槽通过浆液泵与脱硫塔的下部连接，所述脱硫塔内上部设有氧化锌浆液喷头，所述氧化锌浆液喷头通过循环管道与脱硫塔底部的氧化锌浆液循环槽连接且循环管道上设有循环泵，所述氧化锌浆液循环槽的底部通过排出泵与浆液槽连接且浆液槽通过压滤泵与滤液滤渣分离系统连接，所述氧化锌浆液循环槽内部设有搅拌风管，所述搅拌风管上设有出风孔且搅拌风管与位于脱硫塔外部的空压机连接，所述氧化锌浆液喷头的上方设有工艺水喷头且工艺水喷头与工艺水水管连接，所述工艺水喷头的上方设有电除雾器，所述电除雾器上方设有烟道，所述脱硫塔的下部设有烟气进管。
进一步地，所述氧化锌浆液喷头为两排且上下设置在脱硫塔内。
进一步地，所述循环管道为两根，每根循环管道与其中一排氧化锌浆液喷头连接且每根循环管道上设有一个循环泵。
进一步地，所述搅拌风管对称设有两个且均向下倾斜设置。
进一步地，所述搅拌风管与氧化锌浆液循环槽底部呈10-60度倾角。
进一步地，所述搅拌风管上设有调节阀门。
进一步地，所述氧化锌浆液循环槽内设有液位计。
一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫方法，该方法包括以下步骤：
A、氧化锌脱硫浆液制备：将氧化锌焙砂或氧化锌烟尘输送至氧化锌料仓，然后将氧化锌料仓中的氧化锌焙砂或氧化锌烟尘传送到配浆槽中，通过硫酸锌滤液进液管和工艺水水管在配浆槽中加入硫酸锌滤液和工艺水，搅拌均匀后配制成固含量为14-18%的氧化锌脱硫浆液，通过浆液泵将氧化锌脱硫浆液打入脱硫塔中并进入氧化锌浆液循环槽内；
B、脱硫吸收反应：冶炼烟气从烟气进管进入脱硫塔内，开启循环管道上的循环泵，氧化锌脱硫浆液从氧化锌浆液喷头喷出并与冶炼烟气逆流接触，与冶炼烟气反应后的氧化锌脱硫浆液回到氧化锌浆液循环槽内并在循环泵的作用下不断从氧化锌浆液喷头喷出，冶炼烟气经过氧化锌脱硫浆液喷淋后进入电除雾器，最后进入烟道排空；
C、氧化锌脱硫浆液强化搅拌：在氧化锌脱硫浆液循环脱硫时，打开搅拌风管上的调节阀门，通过搅拌风管向氧化锌浆液循环槽底部通入压缩风，在提高脱硫产物亚硫酸锌氧化的同时，实现了氧化锌脱硫浆液的强化搅拌；
D、脱硫产物处理：当氧化锌浆液循环槽内的液位达到设定值后，开启排出泵，将氧化锌浆液循环槽内的氧化锌脱硫浆液排出到浆液槽中，再通过压滤泵将浆液槽中的氧化锌脱硫浆液输送至滤液滤渣分离系统中对氧化锌脱硫浆液进行压滤，压滤后滤液Zn2+浓度低于70g/L时，进入配浆槽，压滤后滤液Zn2+浓度大于等于70g/L时送入浸出系统，滤渣回收利用；
E、工艺水冲洗：冶炼烟气处理过程中，工艺水进入工艺水水管并通过工艺水喷头对吸收塔内的电除雾器进行冲洗。
进一步地，所述步骤A中通过气力输送方式将氧化锌焙砂或氧化锌烟尘输送至氧化锌料仓。
进一步地，所述步骤A中氧化锌料仓中的氧化锌焙砂或氧化锌烟尘通过皮带给料机传送到配浆槽中。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明的冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置主要包括氧化锌料仓、配浆槽、脱硫塔、浆液槽、空压机、氧化锌浆液喷头、循环管道、氧化锌浆液循环槽、循环泵、排出泵、压滤泵、滤液滤渣分离系统、搅拌风管、工艺水喷头、电除雾器和烟气进管，主要利用锌焙烧炉产出的氧化锌焙砂或氧化锌烟尘与硫酸锌滤液和工艺水配制成氧化锌脱硫浆液，在吸收塔内与冶炼烟气逆流接触，通过ZnO与SO2的反应，最终以亚硫酸锌、亚硫酸氢锌、硫酸锌等形式除去冶炼烟气中的SO2。同时，本发明在氧化锌浆液循环槽内安装压缩风管，利用空压机向压缩风管中鼓风，压缩风中的氧气与亚硫酸锌反应生成溶解度较大的硫酸锌，降低了亚硫酸锌易结垢堵塞这一问题，延长了氧化锌浆液循环槽清理周期、降低了劳动作业强度，实现了连续化生产。本发明不需降低矿浆的固含量，可解决亚硫酸锌浆液的结垢堵塞问题，有效避免了高液固比带来的需水量大、后续作业强度高等问题。本发明的冶炼制酸尾气氧化锌脱硫方法具有操作方便、工艺流程短、脱硫效率高等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
本发明附图标记含义如下：1、氧化锌料仓；2、配浆槽；3、脱硫塔；4、浆液槽；5、空压机；6、硫酸锌滤液进液管；7、浆液泵；8、氧化锌浆液喷头；9、循环管道；10、氧化锌浆液循环槽；11、循环泵；12、排出泵；13、压滤泵；14、滤液滤渣分离系统；15、搅拌风管；16、工艺水喷头；17、工艺水水管；18、电除雾器；19、烟道；20、烟气进管；21、调节阀门。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置，包括氧化锌料仓1、配浆槽2、脱硫塔3、浆液槽4和空压机5，氧化锌料仓1与配浆槽2连接，配浆槽2上设有硫酸锌滤液进液管6和工艺水水管17且配浆槽2通过浆液泵7与脱硫塔3的下部连接，脱硫塔3内上部设有氧化锌浆液喷头8，氧化锌浆液喷头8为两排且上下设置在脱硫塔3内，氧化锌浆液喷头8通过循环管道9与脱硫塔3底部的氧化锌浆液循环槽10连接，循环管道9为两根，每根循环管道9与其中一排氧化锌浆液喷头8连接且每根循环管道9上设有一个循环泵11，氧化锌浆液循环槽10内设有液位计，氧化锌浆液循环槽10的底部通过排出泵12与浆液槽4连接且浆液槽4通过压滤泵13与滤液滤渣分离系统14连接，氧化锌浆液循环槽10内部设有搅拌风管15，搅拌风管15对称设有两个且均向下倾斜设置，搅拌风管15与氧化锌浆液循环槽10底部呈10-60度倾角，搅拌风管15管径为20-25mm，搅拌风管15上设有控制风量大小的调节阀门21和出风孔且搅拌风管15与位于脱硫塔3外部的空压机5连接，氧化锌浆液喷头8的上方设有工艺水喷头16且工艺水喷头16与工艺水水管17连接，工艺水喷头16的上方设有电除雾器18，电除雾器18上方设有烟道19，脱硫塔3的下部设有烟气进管20。
使用上述冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置时，包括以下步骤：
A、氧化锌脱硫浆液制备：将氧化锌焙砂或氧化锌烟尘通过气力输送方式输送至氧化锌料仓1，然后将氧化锌料仓1中的氧化锌焙砂或氧化锌烟尘通过皮带给料机传送到配浆槽2中，通过硫酸锌滤液进液管6和工艺水水管17在配浆槽2中加入硫酸锌滤液和工艺水，搅拌均匀后配制成固含量为14-18%的氧化锌脱硫浆液，通过浆液泵7将氧化锌脱硫浆液打入脱硫塔3中并进入氧化锌浆液循环槽10内。
B、脱硫吸收反应：冶炼烟气从烟气进管20进入脱硫塔3内，开启循环管道9上的循环泵11，氧化锌脱硫浆液从氧化锌浆液喷头8喷出并与冶炼烟气逆流接触，与冶炼烟气反应后的氧化锌脱硫浆液回到氧化锌浆液循环槽10内并在循环泵11的作用下不断从氧化锌浆液喷头8喷出，冶炼烟气经过氧化锌脱硫浆液喷淋后进入电除雾器18，最后进入烟道19排空。
C、氧化锌脱硫浆液强化搅拌：在氧化锌脱硫浆液循环脱硫时，打开搅拌风管15上的调节阀门21，通过搅拌风管15向氧化锌浆液循环槽10底部通入压缩风，在提高脱硫产物亚硫酸锌氧化的同时，实现了氧化锌脱硫浆液的强化搅拌。
D、脱硫产物处理：当氧化锌浆液循环槽10内的液位达到设定值后，开启排出泵12，将氧化锌浆液循环槽10内的氧化锌脱硫浆液排出到浆液槽4中，再通过压滤泵13将浆液槽4中的氧化锌脱硫浆液输送至滤液滤渣分离系统14中对氧化锌脱硫浆液进行压滤，压滤后滤液Zn2+浓度低于70g/L时，进入配浆槽2，压滤后滤液Zn2+浓度大于等于70g/L时送入浸出系统，滤渣回收利用。
E、工艺水冲洗：冶炼烟气处理过程中，工艺水进入工艺水水管17并通过工艺水喷头16对吸收塔3内的电除雾器18进行冲洗。
通过本发明的冶炼制酸尾气氧化锌脱硫方法对处理量为80000Nm3/h的冶炼烟气进行四次脱硫处理试验，生产运行结果表明， SO2脱除率分别为99.32%、99.67%、99.73%、99.47%，氧化锌浆液循环槽清理周期分别为200天、180天、180天、190天。而处理同样处理量（80000 Nm3/h）的冶炼烟气，原有脱硫系统进行四次脱硫处理试验结果表明，SO2脱除率分别为83.23%、83.47%、82.89%、84.05%，氧化锌浆液循环槽清理周期分别为7天、8天、8天、9天。

Claims (10)

1.一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置，其特征在于：包括氧化锌料仓（1）、配浆槽（2）、脱硫塔（3）、浆液槽（4）和空压机（5），所述氧化锌料仓（1）与配浆槽（2）连接，所述配浆槽（2）上设有硫酸锌滤液进液管（6）和工艺水水管（17）且配浆槽（2）通过浆液泵（7）与脱硫塔（3）的下部连接，所述脱硫塔（3）内上部设有氧化锌浆液喷头（8），所述氧化锌浆液喷头（8）通过循环管道（9）与脱硫塔（3）底部的氧化锌浆液循环槽（10）连接且循环管道（9）上设有循环泵（11），所述氧化锌浆液循环槽（10）的底部通过排出泵（12）与浆液槽（4）连接且浆液槽（4）通过压滤泵（13）与滤液滤渣分离系统（14）连接，所述氧化锌浆液循环槽（10）内部设有搅拌风管（15），所述搅拌风管（15）上设有出风孔且搅拌风管（15）与位于脱硫塔（3）外部的空压机（5）连接，所述氧化锌浆液喷头（8）的上方设有工艺水喷头（16）且工艺水喷头（16）与工艺水水管（17）连接，所述工艺水喷头（16）的上方设有电除雾器（18），所述电除雾器（18）上方设有烟道（19），所述脱硫塔（3）的下部设有烟气进管（20）。
2.根据权利要求1所述的一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置，其特征在于：所述氧化锌浆液喷头（8）为两排且上下设置在脱硫塔（3）内。
3.根据权利要求2所述的一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置，其特征在于：所述循环管道（9）为两根，每根循环管道（9）与其中一排氧化锌浆液喷头（8）连接且每根循环管道（9）上设有一个循环泵（11）。
4.根据权利要求1所述的一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置，其特征在于：所述搅拌风管（15）对称设有两个且均向下倾斜设置。
5.根据权利要求4所述的一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置，其特征在于：所述搅拌风管（15）与氧化锌浆液循环槽（10）底部呈10-60度倾角。
6.根据权利要求1或5所述的一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置，其特征在于：所述搅拌风管（15）上设有调节阀门（21）。
7.根据权利要求1所述的一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫装置，其特征在于：所述氧化锌浆液循环槽（10）内设有液位计。
8.一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
A、氧化锌脱硫浆液制备：将氧化锌焙砂或氧化锌烟尘输送至氧化锌料仓（1），然后将氧化锌料仓（1）中的氧化锌焙砂或氧化锌烟尘传送到配浆槽（2）中，通过硫酸锌滤液进液管（6）和工艺水水管（17）在配浆槽（2）中加入硫酸锌滤液和工艺水，搅拌均匀后配制成固含量为14-18%的氧化锌脱硫浆液，通过浆液泵（7）将氧化锌脱硫浆液打入脱硫塔（3）中并进入氧化锌浆液循环槽（10）内；
B、脱硫吸收反应：冶炼烟气从烟气进管（20）进入脱硫塔（3）内，开启循环管道（9）上的循环泵（11），氧化锌脱硫浆液从氧化锌浆液喷头（8）喷出并与冶炼烟气逆流接触，与冶炼烟气反应后的氧化锌脱硫浆液回到氧化锌浆液循环槽（10）内并在循环泵（11）的作用下不断从氧化锌浆液喷头（8）喷出，冶炼烟气经过氧化锌脱硫浆液喷淋后进入电除雾器（18），最后进入烟道（19）排空；
C、氧化锌脱硫浆液强化搅拌：在氧化锌脱硫浆液循环脱硫时，打开搅拌风管（15）上的调节阀门（21），通过搅拌风管（15）向氧化锌浆液循环槽（10）底部通入压缩风，在提高脱硫产物亚硫酸锌氧化的同时，实现了氧化锌脱硫浆液的强化搅拌；
D、脱硫产物处理：当氧化锌浆液循环槽（10）内的液位达到设定值后，开启排出泵（12），将氧化锌浆液循环槽（10）内的氧化锌脱硫浆液排出到浆液槽（4）中，再通过压滤泵（13）将浆液槽（4）中的氧化锌脱硫浆液输送至滤液滤渣分离系统（14）中对氧化锌脱硫浆液进行压滤，压滤后滤液Zn2+浓度低于70g/L时，进入配浆槽（2），压滤后滤液Zn2+浓度大于等于70g/L时送入浸出系统，滤渣回收利用；
E、工艺水冲洗：冶炼烟气处理过程中，工艺水进入工艺水水管（17）并通过工艺水喷头（16）对吸收塔（3）内的电除雾器（18）进行冲洗。
9.根据权利要求1所述的一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫方法，其特征在于：所述步骤A中通过气力输送方式将氧化锌焙砂或氧化锌烟尘输送至氧化锌料仓（1）。
10.根据权利要求1所述的一种冶炼制酸尾气氧化锌脱硫方法，其特征在于：所述步骤A中氧化锌料仓（1）中的氧化锌焙砂或氧化锌烟尘通过皮带给料机传送到配浆槽（2）中。
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