CN110433630B - 一种铅锌冶炼烟气中汞深度净化和汞回收工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铅锌冶炼烟气中汞深度净化和汞回收工艺,采用高分子纳米材料脱汞剂KH添加到一级高效洗涤脱汞塔和二级深度洗涤脱汞塔中,控制一定的工艺条件实现汞的深度净化并将烟气中尘及其它重金属洗涤下来,再利用气体冷却塔、动力波、电除雾对烟气深度净化,烟气经过处理后其中Hg<0.03mg/Nm3,烟气制酸的硫酸中汞含量小于0.0005%,本发明满足烟气中汞达标排放的要求同时,烟气中汞的资源化回收率在90%以上,有良好的环保效益。
Description
技术领域
本发明涉及铅锌冶炼烟气脱汞处理领域,具体来说是一种利用KH高分子纳米材料脱汞剂来处理铅锌冶炼烟气的工艺。
背景技术
铅锌冶炼烟气烟气脱汞处理一直是该行业一大难题,主要是因为含铅锌冶炼烟气温度较高及含危害性较大的重金属离子较多,而且外排标准严格。我国工业运用的烟气脱汞法是波利顿氯化法、活性碳吸附法、碘化钾法等。碘化钾法曾经在韶冶应用过,但由于运行成本过高后来停止使用;活性碳吸附法存在运行成本高、再生难、增加系统阻力、脱除效果一般的缺点;波利顿法在株冶集团使用过,同样存在运行成本偏高,除汞效果一般的缺点。
发明内容
本发明针对铅锌冶炼烟气含汞状况,提供了一种即能实现铅锌冶炼烟气汞达标排放又能富集汞回收金属汞的工艺。
本发明是通过以下技术方案予以实现的:
一种铅锌冶炼烟气中汞深度净化和汞回收工艺,包括以下步骤:
步骤一:将KH粉体材料与水配制成KH浆料。
步骤二:将烟气输入到一级脱汞塔,然后根据烟气含汞量在一级脱汞塔中加入配制好的KH浆料。
步骤三:将一级脱汞塔中脱汞后的烟气输入到二级饱和脱汞塔,在二级饱和脱汞塔中加入KH浆料再次净化烟气中汞,烟气在二级饱和脱汞塔中进行绝热循环洗涤,提高KH浆料利用率和洗涤液沉降渣含汞量,当洗涤液沉降渣中的含汞量大于10%时,将二级饱和脱汞塔中的洗涤液开路到一级脱汞塔,并补充同体积DBA浆料。
步骤四:将二级饱和脱汞塔中的排出的烟气进一步经过气体冷却塔、动力波、电除雾进行深度净化,使烟气达标排放。
步骤五:将二级饱和脱汞塔中的循环槽底流进行压滤,得到高含汞渣,对高含汞渣进行预处理后经过汞回收炉和汞拦截系统得到金属汞,炉渣返回铅冶炼系统。
优选的,所述步骤一中,将KH粉体材料与水配制成浓度为40%~60%的KH浆料。
优选的,所述步骤一中,将KH粉体材料与水配制成浓度为50%的KH浆料。
所述步骤二中,按照烟气中的含汞量与KH浆料的质量比为1:10的比例,在一级脱汞塔中加入配制好的KH浆料。
优选的,所述步骤二中,将二级饱和脱汞塔中的洗涤液开路到一级脱汞塔进行循环,并在一级脱汞塔中补充与洗涤液体积相同的DBA浆料。
优选的,所述步骤二中,当烟气温度为100℃~300℃区间时,在一级脱汞塔中加入KH浆料,以增强KH浆料活性,对烟气中的汞进行络合反应。
优选的,所述脱汞塔为斜底塔,所述斜底塔的斜底坡度为20度~30度,以斜底最低点作为洗涤液循环泵接入口,同时脱汞塔设置KH浆料捕沐层,达到KH浆料充分利用的目的。
本发明具有以下工艺特征:1)利用KH高分子纳米材料脱汞剂实现烟气中汞的富集,把汞从烟气转移到渣中,并利用汞回收装置实现金属汞的生产回收。2)利用一级高效洗涤脱汞塔和二级脱汞塔进行高效洗涤和过饱和吸收实现深度脱汞。3)再利用气体冷却塔、动力波、电除雾深度净化烟气,保障烟气中汞达标排放。4)利用汞回收炉及汞拦截系统有效回收渣中汞。
本工艺工艺简单实用,针对国内大多数铅锌冶炼烟气处理的工艺,在原有设备上上不需要进行大的工业改造,只需要增加一到两个烟气处理塔,占地少,可节省大量投资,汞脱除效果同比波利顿法、活性碳法等要好,达到国际先进水平。可满足环保要求,节省后期技术改造费用。
本工艺将洗涤液中的汞富集到渣中,烟气经过处理后其中Hg<0.03mg/Nm3。洗涤污酸中含汞小于0.03mg/L,烟气制酸的硫酸中汞含量小于0.0005%,通过该工艺可以将实现铅锌冶炼烟气汞达标排放和富集汞回收金属汞。不需要额外处理即可达到汞外排的国家标准,同时通过汞回收系统生产金属汞,产生较可观的经济效益。
本工艺已经在国内某大型铅锌冶炼企业进行了工业中试及扩试,并投产运行了将近一年,工艺实用性、稳定性比其它工艺要强。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1
国内某炼铅炉烟气脱汞示范工程,示范工程建设于2108年初,采用本发明的铅锌冶炼烟气中汞深度净化和汞回收工艺,包括以下步骤:
步骤一:开启配药槽搅拌,称重将KH粉体材料与纯净水配制成浓度为40%~60%的KH浆料。
步骤二:将烟气输入到一级脱汞塔,然后根据烟气含汞量在一级脱汞塔中加入配制好的KH浆料,所述烟气含汞量与加入的KH浆料的质量比为1:10,开启自动加药装置,将KH浆料匀速加入塔中。最好是当烟气温度为100℃~300℃区间时,加入KH浆料,以增强KH浆料活性,对烟气中的汞进行充分的络合反应。
步骤三:将一级脱汞塔中脱汞后的烟气输入到二级饱和脱汞塔,在二级饱和脱汞塔中加入过量的KH浆料,初次配比控制洗涤液浓度为13%-18%,采用绝热闭路循环洗涤方式脱汞,当渣中含汞量大于10%时,将二级饱和脱汞塔洗涤液开路到一级脱汞塔,并补充与洗涤液同体积的DBA浆料。
步骤四:将二级饱和脱汞塔中的排出的烟气用气体冷却塔、二级动力波、电除雾进一步深度净化烟气中汞,使烟气达标排放。
步骤五:启动循环槽底流压滤,得到高含汞渣。
步骤六:将高含汞渣采用石灰及工业烧碱按1:1的比例进行预处理,然后控制煅烧温度600℃左右,将高含汞渣在汞回收炉煅烧2小时左右,利用汞拦截系统得到金属汞,炉渣返回铅冶炼系统。
本工艺现在已经运行一年,烟气经过处理后其中Hg<0.03mg/Nm3。洗涤污酸中含汞小于0.01mg/L,烟气制酸的硫酸中汞含量小于0.0005%,达到优级品。
实施例2
采用本工艺处理国内某公司锌冶炼烟气,该公司原来采用波利顿法来处理烟气中汞,后期在该公司另外一套锌冶炼系统进行了本工艺改造,其工艺步骤如下:
步骤一:将KH粉体材料与纯净水配制成浓度为50%的KH浆料。
步骤二:将烟气输入到一级脱汞塔,然后根据烟气含汞量在一级脱汞塔中加入配制好的KH浆料,所述烟气含汞量与加入的KH浆料的质量比为1:10,开启自动加药装置,将KH浆料匀速加入塔中。
步骤三:将一级脱汞塔中脱汞后的烟气输入到二级饱和脱汞塔,在二级饱和脱汞塔中加入过量的KH浆料,初次配比控制洗涤液浓度为15%,采用绝热闭路循环洗涤方式脱汞,当渣中含汞量大于10%时,将二级饱和脱汞塔洗涤液开路到一级脱汞塔,并补充与洗涤液同体积的DBA浆料。
步骤四:将二级饱和脱汞塔中的排出的烟气用气体冷却塔、动力波、电除雾进一步深度净化烟气中汞,使烟气达标排放。因为气体冷却塔、动力波、电除雾属于对烟气进行处理的现有技术,所以不再详述。
步骤五:将二级饱和脱汞塔中的循环槽底流进行压滤,得到高含汞渣。
步骤六:将高含汞渣采用石灰及工业烧碱按1:1的比例进行预处理,然后控制煅烧温度600℃左右,将高含汞渣在汞回收炉煅烧2小时左右,利用汞拦截系统得到金属汞,炉渣返回铅冶炼系统。
所述一级脱汞塔和二级饱和脱汞塔均为斜底塔,所述斜底塔的斜底坡度为20度~30度,以斜底最低点作为洗涤液循环入口,同时在脱汞塔中设置KH浆料捕沐层,达到KH浆料充分利用的目的。
经过一段时间运行,将本发明KH烟气脱汞工艺与原先采用的波利顿-挪威锌除汞工艺效果进行对比,其技术效果如下表1所示。
表1
从上表可以看出,本发明利用KH高分子纳米材料脱汞剂来处理铅锌冶炼烟气的工艺,烟气经过处理后其中Hg<0.03mg/Nm3。洗涤污酸中含汞小于0.03mg/L,烟气制酸的硫酸中汞含量小于0.0005%,通过该工艺可以将实现铅锌冶炼烟气汞达标排放和富集汞回收金属汞。本发明不但能满足烟气中汞达标排放的要求,而且烟气中汞的资源化回收率在90%以上,有较高的环保效益,为一种有效的铅锌烟气汞深度净化和回收汞处理工艺。
Claims (7)
1.一种铅锌冶炼烟气中汞深度净化和汞回收工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将KH粉体材料与水配制成KH浆料;
步骤二:将烟气输入到一级脱汞塔,然后根据烟气含汞量在一级脱汞塔中加入配制好的KH浆料;
步骤三:将一级脱汞塔中脱汞后的烟气输入到二级饱和脱汞塔,在二级饱和脱汞塔中加入KH浆料再次净化烟气中汞,烟气在二级饱和脱汞塔中进行绝热循环洗涤,提高KH浆料利用率和洗涤液沉降渣含汞量,当洗涤液沉降渣中的含汞量大于10%时,将二级饱和脱汞塔中的洗涤液开路到一级脱汞塔,并补充同体积DBA浆料;
步骤四:将二级饱和脱汞塔中的排出的烟气进一步经过气体冷却塔、动力波、电除雾进行深度净化,使烟气达标排放;
步骤五:将二级饱和脱汞塔中的循环槽底流进行压滤,得到高含汞渣,对高含汞渣进行预处理后经过汞回收炉和汞拦截系统得到金属汞,炉渣返回铅冶炼系统。
2.根据权利要求1所述的一种铅锌冶炼烟气中汞深度净化和汞回收工艺,其特征在于:所述步骤一中,将KH粉体材料与水配制成浓度为40%~60%的KH浆料。
3.根据权利要求2所述的一种铅锌冶炼烟气中汞深度净化和汞回收工艺,其特征在于:所述步骤一中,将KH粉体材料与水配制成浓度为50%的KH浆料。
4.根据权利要求1所述的一种铅锌冶炼烟气中汞深度净化和汞回收工艺,其特征在于:所述步骤二中,按照烟气中的含汞量与KH浆料的质量比为1:10的比例,在一级脱汞塔中加入配制好的KH浆料。
5.根据权利要求1所述的一种铅锌冶炼烟气中汞深度净化和汞回收工艺,其特征在于:所述步骤三中,将二级饱和脱汞塔中的洗涤液开路到一级脱汞塔进行循环,并在一级脱汞塔中补充与洗涤液体积相同的DBA浆料。
6.根据权利要求1所述的一种铅锌冶炼烟气中汞深度净化和汞回收工艺,其特征在于:所述步骤二中,当烟气温度为100℃~300℃区间时,在一级脱汞塔中加入KH浆料,以增强KH浆料活性,对烟气中的汞进行络合反应。
7.根据权利要求1所述的一种铅锌冶炼烟气中汞深度净化和汞回收工艺,其特征在于:所述脱汞塔为斜底塔,所述斜底塔的斜底坡度为20度~30度,以斜底最低点作为洗涤液循环泵接入口,同时脱汞塔设置KH浆料捕沐层,达到KH浆料充分利用的目的。
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