CN112370915A

CN112370915A - 一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统及方法

Info

Publication number: CN112370915A
Application number: CN202011182847.8A
Authority: CN
Inventors: 郭安民; 段学辉; 李继爽
Original assignee: Xuanwei Hongshu Economic And Trade Co ltd
Current assignee: Xuanwei Hongshu Economic And Trade Co ltd
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2020-10-29
Publication date: 2021-02-19

Abstract

本发明公开了一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统及方法，该系统包括水淬装置、集气装置、除尘装置、脱硫装置；锌冶炼废渣自电炉出渣口放出进入水淬池，经高压喷水头冲击进行初步冷却，进入水淬池后急速降温形成颗粒状废渣，同时产生大量烟汽，经水淬池正上方喷头喷淋进行初步降温、除尘、去水汽后，烟气由集气罩收集经烟气管道导入旋风收尘器，再经脱硫塔处理达到排入空气环境的指标后直接排放。本发明操作强度低、烟汽净化效果好，且与冶炼系统中其他环节产生的烟汽并入脱硫塔集中处理，提高了处理效率，降低了处理成本，适用于处理除锌冶炼废渣之外的其他有色金属冶炼废渣产生的烟汽。

Description

一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统及方法

技术领域

本发明属于重金属废渣治理技术领域，具体地说，涉及一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统及方法。

背景技术

随着我国锌冶炼行业的飞速发展，在火法炼锌过程中产生的冶炼废渣越来越多，受传统工艺和经营方式所限，大量的废渣弃于地表，占用土地，污染环境。

水淬法是处理冶炼废渣的常规手段之一，其基本过程是高温炉渣经冷水急冷后会碎裂成小颗粒状渣，而此渣可作为建筑材料的原料直接进行处理。在此过程中会产生大量水汽和烟尘，同时水汽在上升的过程中会裹夹微小颗粒，最终形成高温和高压的水淬烟汽。

水淬烟汽含有大量水蒸汽和烟尘，还含有SO₂、As等有害气体，如不进行有效处理，对环境和人体危害极大。同时，水淬烟汽由于高温高压的特性极易发生安全事故，不便处理。

在公布号为CN201150830Y的专利中公开了一种水浴喷淋除尘器，主要包括喷淋塔主体、废气管道和污水管道。该装置系统环境完全密闭，不适用于处理高温高压水淬烟汽，整体结构复杂，造价成本高，不利于企业经济效益。在公布号为CN210302966U的专利中公开了一种锡结晶精炼烟气高效收集处理的系统，由集气罩、烟气管道、温度传感器、喷淋喷头、丝网除沫器、旋风喷淋塔、塑料板除尘器、除尘风机组成。该系统所处理锡结晶精炼烟气是对结晶机进行喷水降温时产生，烟气温度在300℃以下，不适合处理高温高压烟汽。在公布号为CN111151086A的专利中公开了一种用于水淬产物的三相分离装置和水淬烟汽处理系统及方法，主要由水淬池、反应槽、沉渣池、集气罩、喷淋塔、除沫器、燃烧室组成，实现了废渣、废水与烟气的三相分离，但该系统不适用于含有SO₂等气体的烟汽，适用性不强。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统及方法，操作强度低、烟汽净化效果好，且与冶炼系统中其他环节产生的烟汽并入脱硫塔集中处理，提高了处理效率，降低了处理成本，适用于处理除锌冶炼废渣之外的其他有色金属冶炼废渣产生的烟汽。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统，包括水淬装置、集气装置、除尘装置、脱硫装置；所述水淬装置包括水淬池、高压喷水头、沉淀池，水淬池的侧壁上部设有用于安装出渣溜槽的出渣溜槽口，所述高压喷水头设置在水淬池侧壁上部且位于出渣溜槽口下方，高压喷水头通过串联有抽水泵的送水管与沉淀池连接，水淬池通过回收管与沉淀池连接；所述集气装置包括集气罩、喷头，所述集气罩封盖在水淬池顶，并与水淬池连接，所述喷头为若干个，设置在集气罩的下壁上，若干喷头通过补水管与沉淀池连接；所述集气罩通过烟气管道与除尘装置连接，除尘装置与脱硫塔连接。

进一步地，所述集气罩的顶部设有一个接口，水淬池的侧壁顶部设有一个接口，且该接口包裹出渣溜槽口，烟气管道与该两个接口连接。

进一步地，所述喷头为高压喷头；所述高压喷水头为鸭嘴式喷嘴，所述高压喷水头为若干个，且呈多排分布。

进一步地，所述集气罩与水淬池滑动连接且密闭连接。

进一步地，所述除尘装置为旋风收尘器，所述脱硫装置为脱硫塔。

一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化方法，采用上述净化系统净化烟气，具体过程：

锌冶炼废渣自电炉出渣溜槽放出，经高压喷水头喷水冲击进行初步冷却，进入水淬池后急速降温形成颗粒状废渣，同时产生大量烟汽，经水淬池正上方喷头喷淋进行初步降温、除尘、去水汽后，烟气由集气罩收集经烟气管道导入旋风收尘器，再经脱硫塔处理达到排入空气环境的指标后直接排放。

进一步地，所述锌冶炼废渣为二次含锌物料经电炉冶炼后所产生的废渣，二次含锌物料包括高炉烟尘、热镀锌渣。

进一步地，所述颗粒状废渣的粒径为0.5～3cm。

进一步地，所述颗粒状废渣含SiO₂23～27％、CaO 20～25％、FeO 25％～30％。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明系统及方法操作强度低，流程短，烟汽净化效果好，且与冶炼系统中其他环节产生的烟汽并入脱硫塔集中处理，提高了处理效率，降低了处理成本，适用于处理除锌冶炼废渣之外的其他有色金属冶炼废渣产生的烟汽。本发明对水淬烟汽的处理提供了一种新思路，解决了高温高压烟汽难处理的部分难题，有效的提高了资源利用率，降低了企业环保压力和生产成本。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明系统结构示意图；

图中：1、水淬池；2、沉淀池；3、高压喷水头；4、抽水泵；5、喷头；6、烟气管道；7、集气罩；8、出渣溜槽；9、旋风收尘器；10、脱硫塔。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明所述一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统，包括水淬装置、集气装置、除尘装置、脱硫装置。水淬装置包括水淬池1、高压喷水头3、沉淀池2，水淬池1的侧壁上部设有用于安装出渣溜槽8的出渣溜槽8口，锌冶炼废渣从电炉出渣溜槽8放出，而出渣溜槽8穿过出渣溜槽8口伸入水淬池1内，锌冶炼废渣可直接进入水淬池1内。高压喷水头3设置在水淬池1侧壁上部且位于出渣溜槽8口下方，高压喷水头3通过串联有抽水泵4的送水管与沉淀池2连接，水淬池1通过回收管与沉淀池2连接，形成回路，水在沉淀池2中可进行沉淀处理，沉淀后的清液可再次使用。

集气装置包括集气罩7、喷头5，集气罩7封盖在水淬池1顶，并与水淬池1连接，以封闭住水淬池1，防止烟气泄露。喷头5为若干个，设置在集气罩7的下壁上，喷头5朝着水淬池1内喷射，若干喷头5通过补水管与沉淀池2连接。集气罩7通过烟气管道6与除尘装置连接，除尘装置与脱硫塔10连接。这里的除尘装置为旋风收尘器9，脱硫装置为脱硫塔10，旋风收尘器9、脱硫塔10均为现有设备，本发明仅应用，不涉及结构改进，因而这里不再赘述结构。

集气罩7的顶部设有一个接口，水淬池1的侧壁顶部设有一个接口，且该接口包裹出渣溜槽8口，烟气管道6与该两个接口连接。集气罩7的接口将水淬池1内的烟气收集导出，水淬池1的接口为了防止烟气从出渣溜槽8口泄露，两个接口均由烟气管道6对接，保证水淬池1内的烟气不泄露，均能被烟气管道6导入旋风收尘器9。

锌冶炼废渣出渣溜槽8口进入水淬池1时，高压喷水头3喷出水对锌冶炼废渣冷却，为提高喷水冷却效果，高压喷水头3为鸭嘴式喷嘴，高压喷水头3为若干个，且呈多排分布。集气罩7上的喷头5为高压喷头5，向水淬池1内喷洒高压水进行降温、除尘除水汽等。

集气罩7与水淬池1滑动连接且密闭连接，可将集气罩7设置成可水平移动的，方便控制集气罩7上喷头5集中对某区域进行喷洒，当然对应的，集气罩7连接的烟气管道6、与喷头5连接的补水管也要满足移动连接，如使用伸缩的烟气管道6、补水管。

净化方法，具体过程：

锌冶炼废渣自电炉出渣溜槽8放出，经高压喷水头3喷水冲击进行初步冷却，进入水淬池1后急速降温形成颗粒状废渣，同时产生大量烟汽，经水淬池1正上方喷头5喷淋进行初步降温、除尘、去水汽后，烟气由集气罩7收集经烟气管道6导入旋风收尘器9，再经脱硫塔10处理达到排入空气环境的指标后直接排放。

这里需要说明的是，锌冶炼废渣为高炉烟尘和热镀锌渣等二次含锌物料经电炉冶炼后所产生的废渣。在水淬池1急速降温形成的颗粒状废渣，该颗粒状废渣的粒径为0.5～3cm，颗粒状废渣含铁高，可直接外售，颗粒状废渣中含SiO₂23～27％，CaO 20～25％，FeO25％～30％。

实施例一

处理锌冶炼废渣水淬处理后产生的高温高压烟汽：

锌冶炼废渣自电炉出渣溜槽8放出，经高压喷水头3冲击进行初步冷却，进入水淬池1后急速降温形成颗粒状废渣(粒径0.5～3cm，成分SiO₂23～27％，CaO 20～25％，FeO25％～30％)，同时产生大量烟汽(温度在400～8000℃)。高温高压烟汽经水淬池1正上方的喷头5喷淋进行初步降温、除尘、去水汽后，烟气由集气罩7收集导入旋风收尘器9，再经脱硫塔10处理，烟气成分为颗粒物36～42mg/m³，SO₂<3mg/m³，氮氧化物<3mg/m³，汞及其化合物<0.001～0.026mg/m³，铅及其化合物0.034～0.057mg/m³，达到排入空气环境的指标直接排放。

实施例二

处理铜冶炼废渣水淬处理后产生的高温高压烟汽：

铜冶炼废渣自出渣溜槽8放出，经高压喷水头3冲击进行初步冷却，进入水淬池1后急速降温形成颗粒状废渣(粒径1～5cm，含Cu<0.01％，SiO₂>60％，Pb、Zn、Se、Te等有价金属<1％)，同时产生大量烟汽(温度在700～1100℃)。高温高压烟汽经水淬池1正上方的喷头5喷淋进行初步降温、除尘、去水汽后，烟气由集气罩7收集导入旋风收尘器9，再经脱硫塔10处理后烟气成分为SO₂<80mg/m³，颗粒物<1mg/m³，达到了排入空气环境的指标直接进行排放。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims

1.一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统，其特征在于：包括水淬装置、集气装置、除尘装置、脱硫装置；所述水淬装置包括水淬池、高压喷水头、沉淀池，水淬池的侧壁上部设有用于安装出渣溜槽的出渣溜槽口，所述高压喷水头设置在水淬池侧壁上部且位于出渣溜槽口下方，高压喷水头通过串联有抽水泵的送水管与沉淀池连接，水淬池通过回收管与沉淀池连接；所述集气装置包括集气罩、喷头，所述集气罩封盖在水淬池顶，并与水淬池连接，所述喷头为若干个，设置在集气罩的下壁上，若干喷头通过补水管与沉淀池连接；所述集气罩通过烟气管道与除尘装置连接，除尘装置与脱硫塔连接。

2.根据权利要求1所述的一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统，其特征在于：所述集气罩的顶部设有一个接口；水淬池的侧壁顶部设有一个接口，且该接口包裹出渣溜槽口；烟气管道与该两个接口连接。

3.根据权利要求1所述的一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统，其特征在于：所述喷头为高压喷头；所述高压喷水头为鸭嘴式喷嘴，所述高压喷水头为若干个，且呈多排分布。

4.根据权利要求1所述的一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统，其特征在于：所述集气罩与水淬池滑动连接且密闭连接。

5.根据权利要求1所述的一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统，其特征在于：所述除尘装置为旋风收尘器，所述脱硫装置为脱硫塔。

6.一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化系统净化烟气，具体过程：

7.根据权利要求6所述的一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化方法，其特征在于：所述锌冶炼废渣为二次含锌物料经电炉冶炼后所产生的废渣，二次含锌物料包括高炉烟尘、热镀锌渣。

8.根据权利要求6所述的一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化方法，其特征在于：所述颗粒状废渣的粒径为0.5～3cm。

9.根据权利要求6所述的一种锌冶炼废渣水淬处理后烟汽净化方法，其特征在于：所述颗粒状废渣含SiO₂23～27％、CaO 20～25％、FeO 25％～30％。