CN109432939B - 金属表面处理废物资源化利用的废气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种金属表面处理废物资源化利用的废气处理系统，其中，金属表面处理废物资源化利用产生的废气包括：硫酸雾、粉尘、燃烧物、非甲烷总烃等，该废气处理系统包括废气吸收装置；酸雾净化装置；吸附装置；袋式除尘器以及排放装置。本发明针对金属表面处理废物的资源化利用过程产生的废气的多样化，针对性地设置了对应的处理设备，使得每一种废气均能有效的采用对应设备处理，去除率高达90%，甚至99%。这些废气再结合15米高的排放塔排放，排放参数完全符合执行标准，不会对大气环境造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面处理废物的资源化利用领域，尤其涉及一种金属表面处理废物资源化利用的废气处理系统。
背景技术
在不锈钢企业及电镀企业对金属表面处理加工过程中，其不锈钢酸洗污泥中含镍、铬、铁，电镀污泥中含镍、铜、锌、铁等金属元素，属于危险废物。对该类废物，如不进行无害化处理，将会对环境造成严重危害，另一方面，污泥中镍、铬、铜、铁等金属元素具有较高的工业利用价值，如果不加以回收，则意味着资源的巨大浪费，所以对污泥的无害化处置，回收污泥中有价金属元素，实现污泥资源化综合利用既是环境保护的需要，也是社会可持续发展实现循环经济的需要。
但是在将上述金属表面处理废物资源化利用的过程中会产生废气，这些废气包括酸雾、粉尘、燃烧物等等，如果不适当处理，会对环境造成很严重的影响。
发明内容
因此，本发明的目的之一在于提供一种金属表面处理废物资源化利用的废气处理系统，以有效去除金属表面处理废物资源化利用的过程中会产生废气。
为达上述目的，本发明提供一种金属表面处理废物资源化利用的废气处理系统，金属表面处理废物资源化利用产生的废气包括：酸浸工段产生的第一硫酸雾；电沉积工段、反萃工段、沉镍以及酸溶工段产生的第二硫酸雾；固化工段及混凝土砖生产配料工段产生的第一粉尘；固化工段的隧道窑燃烧产生的第一燃烧物；除铁、铬、铜工段中石灰溶液配制产生的第二粉尘；萃取工段产生的非甲烷总烃；且该废气处理系统包括：
废气吸收装置，包括复数个废气管，每个废气管上连接有抽风装置；
酸雾净化装置，与该废气吸收装置连接，该第一硫酸雾以及该第二硫酸雾分别通过对应的废气管进入该酸雾净化装置进行硫酸雾的去除；
吸附装置，与该废气吸收装置连接，该非甲烷总烃通过对应的废气管进入该吸附装置处理；
袋式除尘器，与该废气吸收装置连接，该第一燃烧物、该第一粉尘以及该第二粉尘分别通过对应的废气管进入该袋式除尘器进行处理；以及
排放装置，包括复数个排放塔以及与该复数个排放塔对应的复数个风机，每一排放塔通过对应的风机连接至对应的吸附出口，每一吸附出口分别对应至不同废气处理装置的废气出口，该第一硫酸雾以及该第二硫酸雾经该酸雾净化装置处理后从该酸雾净化装置的第一废气出口进入该排放装置，该第一燃烧物、该第一粉尘以及该第二粉尘经该袋式除尘器处理后从该袋式除尘器的第二废气出口进入该排放装置，该非甲烷总烃经该吸附装置处理后，从该吸附装置的第三废气出口进入该排放装置；其中该排放塔内部设置有与对应的吸附出口连通的排放腔，排放腔中设置有气体检测传感器、处理单元和控制排放腔连通或截止的第一阀门，且排放腔上还连通有回流管，回流管中设置控制回流管连通或截止的第二阀门，该回流管的端部与对应的废气管连接；该气体检测传感器将检测到的信息传输给处理单元，该处理单元输出信号控制该第一阀门以及该第二阀门的作动。
作为可选的技术方案，该排放塔高为15米。
作为可选的技术方案，该酸浸工段、该电沉积工段、该反萃工段、该沉镍以及酸溶工段的设备采用加盖密封操作。
作为可选的技术方案，该金属表面处理废物资源化利用产生的废气还包括天然气锅炉产生的第二燃烧物，该第二燃烧物经该排放塔达标排放。
作为可选的技术方案，该金属表面处理废物的资源化利用系统包括：
搅拌调浆工段：用以将该金属表面处理废物与水混合搅拌制得混合浆液；
酸浸工段：用以将该混合浆液与该废酸混合，搅拌浸取使得该金属表面处理废物中的金属离子铁、镍、铬以及铜形成硫酸盐；
第一压滤工段：用以将充分酸浸后形成的酸浸液进行第一次压滤形成该第一滤液和第一滤渣；
水洗以及第二压滤工段：对该第一滤渣进行水洗，并对水洗后的第一滤渣进行第二次压滤形成第二滤渣；
除铁、铜、铬工段，于该第一滤液内加入浓度为15%的石灰溶液，调节该第一滤液的pH值逐步形成氢氧化铁沉淀、氢氧化铬沉淀以氢氧化铜沉淀以分离出金属离子铁、铜以及铬，且除铁、铜、铬的产物经压滤分离出第二滤液以及含水率为60%的第三滤渣；
蒸发工段：将该第二滤液蒸发浓缩形成第三滤液，其中，该第三滤液中的镍含量为25～30g/l；
萃取工段：采用萃取剂对该第三滤液进行萃取铬和铜处理，得到第一萃取液相以及负载铜及铬的有机相，并对该负载铜及铬的有机相利用20%的硫酸进行反萃，得到硫酸铜以及硫酸铬溶液，将该硫酸铜以及硫酸铬溶液返回该除铁、铜、铬模块处理；
过滤除油以及二次浓缩工段：将该第一萃取液相经活性炭吸附过滤除油去除其中的萃取剂以获得硫酸镍溶液，并对该硫酸镍溶液进行二次蒸发浓缩至镍含量为80～90g/l；
电沉积工段：对二次浓缩后的硫酸镍溶液执行镍电沉积，在阴极得到镍板，其中电沉积液为二次浓缩后的硫酸镍溶液；以及
沉镍及酸溶工段：当电沉积至该电沉积液中镍含量为38-42g/l时后导出电沉积液，并用碳酸钠中和形成碳酸镍沉淀，并对沉镍后的溶液蒸发浓缩结晶制得硫酸钠，其中碳酸镍沉淀再经质量百分比浓度为40%的稀硫酸酸溶后回用至该过滤除油以及二次浓缩模块；
配料及成型工段：混合该第二滤渣与该第三滤渣，并加入二氧化锰混合均匀，再经成型机压制成方块状的泥渣块；
固化工段：将该泥渣块送入隧道窑烧制，使得该泥渣块中的金属元素变成稳定的金属氧化物，且于高温作用下铁、铬、铜金属氧化物形成共价结构体，与钙、硅分离，烧制完成后的砖块保温冷却至80℃出窑；以及
破碎及磁选工段：将固化后的该砖块采用湿法破碎法破碎至颗粒尺寸为40～50μm，再加水调浆至含水率为50%后进行磁选处理，得到再生铁颗粒，磁选后的尾渣经浸出实验确认镍、铬重金属浓度低于危废标准要求后作为其他产品的生产原料。
作为可选的技术方案，该金属表面处理废物以及该废酸均来自于金属表面处理行业及/或电镀行业。
作为可选的技术方案，该金属表面处理废物中各成分的质量百分比为：Ni2.5～3.7%，Cr 2.8～4.1%，Fe 5.3～7.8%，SiO 3.8～5.8%，Ca 18.8～26.5%，Cu 0.8～1.2%，水45～62%，其他4.0～5.9%；该废酸中各成分的含量为：Ni3.62～5.4 g/l，Cr 4.4～6.6g/l，Fe38.9～58.44g/l，Cu 0.08～0.12g/l，硫酸150～180g/l，其他金属3.68～5.52g/l。
作为可选的技术方案，该金属表面处理废物中各成分的质量百分比为：Ni 3.1%，Cr 3.5%，Fe 6.5%，SiO 4.8%，Ca 22.2%，Cu 1.0%，水54%，其他4.9%；该废酸中各成分的含量为：Ni 4.52 g/l，Cr 5.5 g/l，Fe 48.7 g/l，Cu 0.1 g/l，硫酸150 g/l，其他金属4.6 g/l。
与现有技术相比，本发明针对金属表面处理废物的资源化利用过程产生的废气的多样化，设置了不同的处理设备，使得每一种废气均能有效的采用对应设备去除，例如硫酸雾采用酸雾净化装置处理后，去除率能达到95%。粉尘采用袋式除尘器处理后，粉尘去除率能达到99%。隧道窑燃烧产生的第一燃烧物（包括二氧化硫、氮氧化物、烟尘，少量铬和镍）在经过本发明的袋式除尘器处理后，粉尘去除率能达到99%。同样的，萃取工段产生的非甲烷总烃在经过本发明的活性炭吸附处理后，去除率能达到90%。这些废气再结合15米高的排放塔排放，排放参数完全符合执行标准，不会对大气环境造成影响。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述得到进一步的了解。
附图说明
无。
具体实施方式
本发明提供一种金属表面处理废物资源化利用的废气处理系统，上述金属表面处理废物来自于金属表面处理行业或电镀行业。其中金属表面处理废物资源化利用产生的废气包括：酸浸工段产生的第一硫酸雾；电沉积、反萃、沉镍以及酸溶工段产生的第二硫酸雾；固化工段及混凝土砖生产配料工段产生的第一粉尘；固化工段的隧道窑燃烧产生的第一燃烧物；除铁、铬、铜工段中石灰溶液配制产生的第二粉尘；萃取工段产生的非甲烷总烃；且该废气处理系统包括：废气吸收装置、酸雾净化装置、吸附装置、袋式除尘器以及排放装置。废气吸收装置包括复数个废气管，每个废气管上连接有抽风装置，这里抽风装置可以为风机。酸雾净化装置与废气吸收装置连接，第一硫酸雾以及第二硫酸雾分别通过对应的废气管进入酸雾净化装置进行硫酸雾的去除。吸附装置与废气吸收装置连接，非甲烷总烃通过对应的废气管进入吸附装置处理。袋式除尘器与废气吸收装置连接，第一燃烧物、第一粉尘以及第二粉尘分别通过对应的废气管进入袋式除尘器进行处理，这里每一污染物也可分别对应一个袋式除尘器，可根据实际使用需要设置。
排放装置包括复数个排放塔以及与该复数个排放塔对应的复数个风机，每一排放塔通过对应的风机连接至对应的吸附出口，每一吸附出口分别对应至不同废气处理装置的废气出口，该第一硫酸雾以及该第二硫酸雾经该酸雾净化装置处理后从该酸雾净化装置的第一废气出口进入该排放装置，该第一燃烧物、该第一粉尘以及该第二粉尘经该袋式除尘器处理后从该袋式除尘器的第二废气出口进入该排放装置，该非甲烷总烃经该吸附装置处理后，从该吸附装置的第三废气出口进入该排放装置；其中该排放塔内部设置有与对应的吸附出口连通的排放腔，排放腔中设置有气体检测传感器、处理单元和控制排放腔连通或截止的第一阀门，且排放腔上还连通有回流管，回流管中设置控制回流管连通或截止的第二阀门，该回流管的端部与对应的废气管连接；该气体检测传感器将检测到的信息传输给处理单元，该处理单元输出信号控制该第一阀门以及该第二阀门的作动。
其中上述排放塔高为15米。
而且，上述酸浸工段以及该电沉积、反萃、沉镍以及酸溶工段的设备采用加盖密封操作。
另外，该金属表面处理废物资源化利用产生的废气还包括天然气锅炉产生的第二燃烧物（包括二氧化硫、氮氧化物以及烟尘），该第二燃烧物经该排放塔达标排放。
具体的，本实施方式中，该金属表面处理废物的资源化利用的处理系统包括以下工段：
搅拌调浆工段：用以将该金属表面处理废物与水混合搅拌制得混合浆液；其中，该金属表面处理废物与水的质量比为1：1.5～1：2，且该混合浆液的含水率为75～85%，较佳地，混合浆液的含水率为80%，金属表面处理废物与水的质量比为1：2；
酸浸工段：用以将该混合浆液与该废酸混合，并调节该混合浆液与该废酸的混合液的pH值至1～2，搅拌浸取3～5小时，使得该金属表面处理废物中的金属离子铁、镍、铬以及铜形成硫酸盐，其中该废酸中的硫酸浓度为15%～18%，该混合浆液与该废酸的质量比为2：1～1.5：1，较佳地，废酸中的硫酸浓度为15%，混合浆液与废酸的质量比为2：1；
第一压滤工段：用以将充分酸浸后形成的酸浸液进行第一次压滤形成该第一滤液和第一滤渣，其中金属离子铁、镍、铬以及铜形成的硫酸盐溶解于该第一滤液中，铁、镍、铜、铬基本上可以全部溶解进入溶液，而硫酸钙因溶解度很小，只有很少部分进入溶液；
水洗以及第二压滤工段：对该第一滤渣进行水洗，并对水洗后的第一滤渣进行第二次压滤形成第二滤渣，其中，该水洗采用回用水，该第二次压滤产生的洗渣水回用至该搅拌调浆模块，且该第二滤渣的含水率为60%；
除铁、铜、铬工段，于该第一滤液内加入浓度为15%的石灰溶液，根据不同金属离子形成碳酸盐沉淀的酸碱度要求，逐步调节该第一滤液的pH值，具体的例如，调节pH值为3.5～4时铁离子形成氢氧化铁沉淀，调节pH值为4.5～5时铬离子形成氢氧化铬沉淀，调节pH值为5～5.5时铜离子形成氢氧化铜沉淀，同时形成硫酸钙沉淀，分离出金属离子铁、铜以及铬，且除铁、铜、铬的产物经压滤分离出第二滤液以及含水率为60%的第三滤渣；另外，在石灰溶液配制过程中产生的粉尘，收集并经袋式除尘器处理达标后排放；
蒸发工段：将该第二滤液蒸发浓缩形成第三滤液，其中，该第三滤液中的镍含量为25～30g/l；而且蒸发浓缩产生的蒸汽经冷凝形成的冷凝废水W2回用于生产，不外排；
萃取工段：采用萃取剂对该第三滤液进行萃取铬和铜处理，得到第一萃取液相以及负载铜及铬的有机相，并对该负载铜及铬的有机相利用20%的硫酸进行反萃，得到硫酸铜以及硫酸铬溶液，将该硫酸铜以及硫酸铬溶液返回该除铁、铜、铬模块处理；其中，上述萃取除杂过程中，萃取剂采用P204，且该萃取剂采用260#溶剂油调配，且较佳的，溶剂油：萃取剂＝4：1，萃取为串联多级逆流萃取（25级），以最大限度地萃取第三滤液中铬和铜，萃取到终点后静置分层，铜、铬的萃取率能达到90%以上。而且针对萃取工段中萃取剂挥发产生的有机废气G6以及反萃工段产生的少量酸雾G7，有机废气经收集并经活性炭吸附处理后达标排放，酸雾收集后经酸雾喷淋塔处理后达标排放；
过滤除油以及二次浓缩工段：将该第一萃取液相经活性炭吸附过滤除油去除其中的萃取剂以获得硫酸镍溶液，并对该硫酸镍溶液进行二次蒸发浓缩至镍含量为80～90g/l；其中，本步骤中蒸发浓缩产生的蒸汽经冷凝后形成的冷凝废水W2回用于生产，不外排；
电沉积工段：对二次浓缩后的硫酸镍溶液执行镍电沉积，电沉积采用阳极隔膜电沉积法，镍为阳极，钛板为阴极，采用直流电进行电沉积，槽电压 1.2～3.5V，温度为60℃，在阴极得到镍板，阳极产生氧气且阳极液返回萃取除杂模块中，其中电沉积液为二次浓缩后的硫酸镍溶液；以及
沉镍及酸溶工段：当电沉积至该电沉积液中镍含量为38-42g/l时后导出电沉积液，并用碳酸钠中和形成碳酸镍沉淀，并对沉镍后的溶液蒸发浓缩结晶制得硫酸钠，其中碳酸镍沉淀再经质量百分比浓度为40%的稀硫酸酸溶后回用至该过滤除油以及二次浓缩工段；
配料及成型工段：混合该第二滤渣与该第三滤渣，并加入二氧化锰混合均匀，再经成型机压制成方块状的泥渣块；其中，加入该二氧化锰后，上述混合物中的锰铬铁质量比为1：（4～5）：15；另外，在配料过程投料时会产生少量粉尘，收集并经袋式除尘器处理后达标排放；
固化工段：将该泥渣块送入隧道窑烧制，使得该泥渣块中的金属元素变成稳定的金属氧化物，且于高温作用下铁、铬、铜金属氧化物形成共价结构体，与钙、硅分离，烧制完成后的砖块保温冷却至80℃出窑；具体的，隧道窑窑体分为预热带、烧成带及冷却带，泥渣块首先进入该预热带，在余热空气及烧成带的热烟气加热下，从20～400℃逐渐升温，其中在20～200℃阶段排除残余水分，在200～400℃阶段排除结构水，干燥预热后的泥渣块在烧成带烧结，采用天然气作为燃料，烧嘴直接插入隧道窑内，火焰直接在泥渣块间隙燃烧，温度控制在1050～1100℃；烧制完成后的砖块进入冷却带，由外送冷空气直接冷却至80℃出窑；其中，固化烧成工段燃料燃烧废气、烟尘与干燥废气等一并排出，并经袋式除尘器处理后达标排放；
破碎及磁选工段：将固化后的该砖块采用湿法破碎法破碎至颗粒尺寸为40～50μm，再加水调浆至含水率为50%后进行磁选处理，磁选处理的磁场强度例如为2000～3000高斯，较佳地，为2500高斯，得到再生铁颗粒，烘干后备用再利用。破碎和磁选均选用湿法，所以基本不产生粉尘。且磁选后的尾渣经浸出实验确认镍、铬重金属浓度低于危废标准要求。混凝土砖生产模块用以将水泥、黄沙、石屑与该尾渣按照0.8～1.5：1.5～2.5：3～4：2.5～3.5的质量比进行配料，并充分搅拌后送入混凝土砖成型机加工成型，且对成型后的混凝土砖进行养护即得混凝土砖成品。
上述金属表面处理废物以及该废酸均来自于金属表面处理行业及/或电镀行业。金属表面处理废物中各成分的质量百分比为：Ni2.5～3.7%，Cr 2.8～4.1%，Fe 5.3～7.8%，SiO 3.8～5.8%，Ca 18.8～26.5%，Cu 0.8～1.2%，水45～62%，其他4.0～5.9%；该废酸中各成分的含量为：Ni3.62～5.4 g/l，Cr 4.4～6.6g/l，Fe 38.9～58.44g/l，Cu 0.08～0.12g/l，硫酸150～180g/l，其他金属3.68～5.52g/l。且较佳地，金属表面处理废物中各成分的质量百分比为：Ni 3.1%，Cr 3.5%，Fe 6.5%，SiO 4.8%，Ca 22.2%，Cu 1.0%，水54%，其他4.9%；该废酸中各成分的含量为：Ni 4.52 g/l，Cr 5.5 g/l，Fe 48.7 g/l，Cu 0.1 g/l，硫酸150g/l，其他金属4.6 g/l。
以下结合具体实施例进行说明。
实施例1
本实施方式中，金属表面处理废物资源化利用的处理步骤如下：：
步骤11，搅拌调浆：将金属表面处理废物投入搅拌机，同步加水并进行搅拌制得混合浆液，其中，金属表面处理废物与水的质量比为1：1.5，且混合浆液的含水率为75%；另外，金属表面处理废物中各成分的质量百分比为：Ni 3.1%，Cr 3.5%，Fe 6.5%，SiO 4.8%，Ca22.2%，Cu 1.0%，水54%，其他4.9%；该废酸中各成分的含量为：Ni 4.52 g/l，Cr 5.5 g/l，Fe48.7 g/l，Cu 0.1 g/l，硫酸150 g/l，其他金属4.6 g/l；
步骤12，酸浸：按照混合浆液与废酸的质量比为2：1，将混合浆液与废酸同步泵入酸浸槽，并将混合浆液与废酸的混合液的pH值调节至1～2，搅拌浸取3～5小时，使得金属表面处理废物中的金属离子铁、镍、铬以及铜形成硫酸盐，其中废酸中的硫酸浓度为15%；
步骤13，第一次压滤：将经步骤12充分酸浸后形成的酸浸液输入板框压滤机进行压滤形成第一滤液和第一滤渣，金属离子铁、镍、铬以及铜形成的硫酸盐溶解于第一滤液中；以及
步骤14，水洗、第二次压滤：对第一滤渣进行水洗，且再次经板框压滤机压滤后形成该第二滤渣，其中，上述水洗采用回用水，且第二次压滤产生的洗渣水回用至步骤11中，且第二滤渣的含水率为60%。
步骤21，除铁、铜、铬：于第一滤液内加入浓度为15%的石灰溶液，逐步调节第一滤液的pH值， pH值为3.5～4时铁离子形成氢氧化铁沉淀， pH值为4.5～5时铬离子形成氢氧化铬沉淀， pH值为5～5.5时铜离子形成氢氧化铜沉淀，同时形成硫酸钙沉淀，从而分离出金属离子铁、铜以及铬，且除铁、铜、铬的产物经压滤分离出第二滤液以及含水率为60%的第二滤渣；
步骤31，蒸发：将第二滤液经过三效蒸发器蒸发浓缩形成第三滤液，其中，该第三滤液中的镍含量为25g/l；
步骤41，萃取除杂：采用萃取剂对第三滤液进行萃取铬和铜处理，萃取剂采用P204，萃取剂采用260#溶剂油调配，溶剂油：萃取剂＝4：1，萃取为串联多级逆流萃取（25级），得到第一萃取液相以及负载铜及铬的有机相，对该负载铜及铬的有机相利用20%的硫酸进行反萃，得到硫酸铜以及硫酸铬溶液，将该硫酸铜以及硫酸铬溶液返回步骤2处理；
步骤51，过滤除油、二次浓缩：将第一萃取液相经活性炭吸附过滤去除其中的萃取剂以获得硫酸镍溶液，硫酸镍溶液再经三效蒸发器进行二次蒸发浓缩至镍含量为80g/l；
步骤61，电沉积：对步骤5中二次浓缩后的硫酸镍溶液执行镍电沉积，电沉积采用阳极隔膜电沉积法，镍为阳极，钛板为阴极，电沉积液为二次浓缩后的硫酸镍溶液，采用直流电进行电沉积，槽电压 1.2～3.5V，温度为60℃，在阴极得到镍板，阳极产生氧气且阳极液返回步骤5中；
步骤71，沉镍、酸溶：当电沉积至电沉积液中镍含量为38g/l时后，导出电沉积液，并用碳酸钠中和形成碳酸镍沉淀，碳酸镍沉淀再经质量百分比浓度为40%的稀硫酸酸溶后回用至步骤5中的二次浓缩工段，沉镍后的溶液经三效蒸发器蒸发浓缩结晶制得硫酸钠；
步骤32，配料、成型：于第一滤渣与第二滤渣的混合物中加入二氧化锰，使得混合物中的锰铬铁质量比为1：4：15，并混合均匀，再经成型机压制成方块状的泥渣块；
步骤42，固化：将泥渣块送入隧道窑烧制，泥渣块首先进入预热带，在余热空气及烧成带的热烟气加热下，从20～400℃逐渐升温，其中在20～200℃阶段排除残余水分，在200～400℃阶段排除结构水，干燥预热后的泥渣块在烧成带烧结，采用天然气作为燃料，烧嘴直接插入隧道窑内，火焰直接在泥渣块间隙燃烧，温度控制在1050～1100℃；烧制完成后的砖块进入冷却带，由外送冷空气直接冷却至80℃出窑；
步骤52，破碎、磁选：将固化后的砖块冷却后加水采用湿法破碎法破碎至颗粒尺寸为 40～50μm，再加水调浆至含水率为50%后进行磁选处理，磁选处理的磁场强度为2000高斯，得到再生铁颗粒，磁选后的尾渣经浸出实验确认镍、铬重金属浓度低于危废标准要求；
步骤62，混凝土砖生产：将水泥、黄沙、石屑与上述尾渣按照0.8：2.5：3： 3.5的质量比进行配料，并充分搅拌后送入混凝土砖成型机加工成型，且对成型后的混凝土砖进行养护即得混凝土砖成品。
表1 废气排放源一览表
请参见上表1，表1为上述金属表面处理废物的资源化利用过程中产生的废气排放源一览表，从中我们可以看到，酸浸工段产生的（第一）硫酸雾以及电沉积、反萃、沉镍以及酸溶工段产生的（第二）硫酸雾在经过本发明的废气处理系统内的酸雾净化装置（例如碱喷淋处理）处理后，硫酸雾去除率能达到95%，排放参数完全符合执行标准。另外，固化工段及混凝土砖生产配料工段产生的（第一）粉尘以及除铁、铬、铜工段中石灰溶液配制产生的第二粉尘在经过本发明的废气处理系统内的袋式除尘器处理后，粉尘去除率能达到99%，排放参数完全符合执行标准。隧道窑燃烧产生的第一燃烧物（包括二氧化硫、氮氧化物、烟尘，少量铬和镍）在经过本发明的袋式除尘器处理后，粉尘去除率能达到99%，排放参数完全符合执行标准。同样的，萃取工段产生的非甲烷总烃在经过本发明的活性炭吸附处理后，去除率能达到90%，排放参数完全符合执行标准，不会对大气环境造成影响。
藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。
Claims (4)
1.一种金属表面处理废物资源化利用的废气处理系统，其特征在于，金属表面处理废物资源化利用中产生的废气包括：酸浸工段产生的第一硫酸雾；电沉积工段、反萃工段、沉镍以及酸溶工段产生的第二硫酸雾；固化工段及混凝土砖生产配料工段产生的第一粉尘；固化工段的隧道窑燃烧产生的第一燃烧物；除铁、铬、铜工段中石灰溶液配制产生的第二粉尘；萃取工段产生的非甲烷总烃；且该废气处理系统包括：
废气吸收装置，包括复数个废气管，每个废气管上连接有抽风装置；
酸雾净化装置，与该废气吸收装置连接，该第一硫酸雾以及该第二硫酸雾分别通过对应的废气管进入该酸雾净化装置进行硫酸雾的去除；
吸附装置，与该废气吸收装置连接，该非甲烷总烃通过对应的废气管进入该吸附装置处理；
袋式除尘器，与该废气吸收装置连接，该第一燃烧物、该第一粉尘以及该第二粉尘分别通过对应的废气管进入袋式除尘器进行处理；以及
排放装置，包括复数个排放塔以及与该复数个排放塔对应的复数个风机，每一排放塔通过对应的风机连接至对应的吸附出口，每一吸附出口分别对应至不同废气处理装置的废气出口，该第一硫酸雾以及该第二硫酸雾经该酸雾净化装置处理后从该酸雾净化装置的第一废气出口进入该排放装置，该第一燃烧物、该第一粉尘以及该第二粉尘经该袋式除尘器处理后从该袋式除尘器的第二废气出口进入该排放装置，该非甲烷总烃经该吸附装置处理后，从该吸附装置的第三废气出口进入该排放装置；其中该排放塔内部设置有与对应的吸附出口连通的排放腔，排放腔中设置有气体检测传感器、处理单元和控制排放腔连通或截止的第一阀门，且排放腔上还连通有回流管，回流管中设置控制回流管连通或截止的第二阀门，该回流管的端部与对应的废气管连接；该气体检测传感器将检测到的信息传输给处理单元，该处理单元输出信号控制该第一阀门以及该第二阀门的作动；
其中，该排放塔高为15米；
该酸浸工段、该电沉积工段、该反萃工段、沉镍以及酸溶工段的设备采用加盖密封操作；
该金属表面处理废物资源化利用产生的废气还包括天然气锅炉产生的第二燃烧物，该第二燃烧物经该排放塔达标排放。
2.如权利要求1所述的金属表面处理废物资源化利用的废气处理系统，其特征在于，金属表面处理废物的资源化利用系统包括：
搅拌调浆工段：用以将该金属表面处理废物与水混合搅拌制得混合浆液；
酸浸工段：用以将该混合浆液与废酸混合，搅拌浸取使得该金属表面处理废物中的金属离子铁、镍、铬以及铜形成硫酸盐；
第一压滤工段：用以将充分酸浸后形成的酸浸液进行第一次压滤形成第一滤液和第一滤渣；
水洗以及第二压滤工段：对该第一滤渣进行水洗，并对水洗后的第一滤渣进行第二次压滤形成第二滤渣；
除铁、铜、铬工段，于该第一滤液内加入浓度为15%的石灰溶液，调节该第一滤液pH值逐步形成氢氧化铁沉淀、氢氧化铬沉淀以氢氧化铜沉淀以分离出金属离子铁、铜以及铬，且除铁、铜、铬的产物经压滤分离出第二滤液以及含水率为60%的第三滤渣；
蒸发工段：将该第二滤液蒸发浓缩形成第三滤液，其中，该第三滤液中的镍含量为25～30g/l；
萃取工段：采用萃取剂对该第三滤液进行萃取铬和铜处理，得到第一萃取液相以及负载铜及铬的有机相，并对该负载铜及铬的有机相利用20%的硫酸进行反萃，得到硫酸铜以及硫酸铬溶液，将该硫酸铜以及硫酸铬溶液返回该除铁、铜、铬模块处理；
过滤除油以及二次浓缩工段：将该第一萃取液相经活性炭吸附过滤除油去除其中的萃取剂以获得硫酸镍溶液，并对该硫酸镍溶液进行二次蒸发浓缩至镍含量为80～90g/l；
电沉积工段：对二次浓缩后的硫酸镍溶液执行镍电沉积，在阴极得到镍板，其中电沉积液为二次浓缩后的硫酸镍溶液；以及
沉镍及酸溶工段：当电沉积至该电沉积液中镍含量为38-42g/l时后导出电沉积液，并用碳酸钠中和形成碳酸镍沉淀，并对沉镍后的溶液蒸发浓缩结晶制得硫酸钠，其中碳酸镍沉淀再经质量百分比浓度为40%的稀硫酸酸溶后回用至该过滤除油以及二次浓缩模块；
配料及成型工段：混合该第二滤渣与该第三滤渣，并加入二氧化锰混合均匀，再经成型机压制成方块状的泥渣块；
固化工段：将该泥渣块送入隧道窑烧制，使得该泥渣块中的金属元素变成稳定的金属氧化物，且于高温作用下铁、铬、铜金属氧化物形成共价结构体，与钙、硅分离，烧制完成后的砖块保温冷却至80℃出窑；以及
破碎及磁选工段：将固化后的该砖块采用湿法破碎法破碎至颗粒尺寸为40～50μm，再加水调浆至含水率为50%后进行磁选处理，得到再生铁颗粒，磁选后的尾渣经浸出实验确认镍、铬重金属浓度低于危废标准要求后作为其他产品的生产原料。
3.如权利要求2所述的金属表面处理废物资源化利用的废气处理系统，其特征在于，该金属表面处理废物中各成分的质量百分比为：Ni2.5～3.7%，Cr 2.8～4.1%，Fe 5.3～7.8%，SiO 3.8～5.8%，Ca 18.8～26.5%，Cu 0.8～1.2%，水45～62%，其他4.0～5.9%；该废酸中各成分的含量为：Ni3.62～5.4 g/l，Cr 4.4～6.6g/l，Fe 38.9～58.44g/l，Cu 0.08～0.12g/l，硫酸150～180g/l，其他金属3.68～5.52g/l。
4.如权利要求3所述的金属表面处理废物资源化利用的废气处理系统，其特征在于，该金属表面处理废物中各成分的质量百分比为：Ni 3.1%，Cr 3.5%，Fe 6.5%，SiO 4.8%，Ca22.2%，Cu 1.0%，水54%，其他4.9%；该废酸中各成分的含量为：Ni 4.52 g/l，Cr 5.5 g/l，Fe48.7 g/l，Cu 0.1 g/l，硫酸150 g/l，其他金属4.6 g/l。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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