CN219752387U - 铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，该系统包括：气体收集装置，上述气体收集装置环绕铜冶炼炉密闭设置；净化装置，上述净化装置的一端与上述气体收集装置相连接；缓冲罐，上述缓冲罐的一端与上述净化装置的另一端相连接；第一压缩机，上述第一压缩机的一端与上述缓冲罐的另一端相连接，上述第一压缩机的另一端与沉硒槽相连接。由此，既有效利用了铜冶炼过程中产生的烟气，提高了铜冶炼过程中的硫资源利用率，又降低了阳极泥沉硒的生产成本，在不影响沉硒质量和效率的前提下，提高了使用SO2的安全性和经济性。
Description
技术领域
本实用新型属于有色金属冶炼技术领域，具体涉及一种铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统。
背景技术
铜冶炼过程中的烟气中含有微量的SO2，铜冶炼过程中收集到的烟气一般采用碱液中和的方式进行处理，这样会导致以下问题：(1)SO2的利用率很低，会造成资源的浪费；(2)碱液中和过程需要大量的液碱或石灰，并伴有大量的污水产生，从而造成处理成本上升和环境污染的问题。
阳极泥火法冶炼工艺中，铜阳极泥中的硒会发生分解，再被氧化成二氧化硒，最后被收集到沉硒液中。工厂一般将瓶装或罐装的液体SO2汽化后通入沉硒液中，SO2会与沉硒液中的二氧化硒反应得到粗硒，这样会导致以下问题：(1)液态SO2的价格较高，使得沉硒工艺的成本增高，(2)采用高压液体SO2进行沉硒工序，在更换液体钢瓶过程中，高压液体SO2会少量释放到环境中，影响操作人员的身体健康，且高压液体SO2需要专用的库房，因此高压液体SO2的存储量会受制约，导致SO2只能少量多次运输，导致运输成本高、供应风险大；(3)液体SO2在气温低时会存在汽化不好的情况，会导致沉硒工序通入SO2操作时，实际SO2的加入量难控制，如果SO2流量小了会导致作业时间严重增加、且造成蒸汽的浪费，如果SO2流量大了会导致SO2浪费，且大量反应不完全的SO2外排也导致尾气外排不达标、增加了吸收塔中的氢氧化钠用量。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统。由此，既有效利用了铜冶炼过程中产生的烟气，提高了铜冶炼过程中的硫资源利用率，又降低了阳极泥沉硒的生产成本，在不影响沉硒质量和效率的前提下，提高了使用SO2的安全性和经济性。
本实用新型提出了一种铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，所述装置包括：
气体收集装置，所述气体收集装置环绕铜冶炼炉密闭设置；
净化装置，所述净化装置的一端与所述气体收集装置相连接；
缓冲罐，所述缓冲罐的一端与所述净化装置的另一端相连接；
第一压缩机，所述第一压缩机的一端与所述缓冲罐的另一端相连接，所述第一压缩机的另一端与沉硒槽相连接。
根据本实用新型实施例的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，本申请通过气体收集装置收集铜冶炼过程中产生的烟气，并采用净化装置对烟气进行净化处理得到SO2富集气；将SO2富集气收集在缓冲罐内，可以实现SO2富集气的远距离运输；根据沉硒槽中的二氧化硒的浓度和含量，采用第一压缩机调控经缓冲罐输出的SO2富集气的压力和流速，从而可以更好地还原沉硒槽中的二氧化硒得到沉硒。由此，既有效利用了铜冶炼过程中产生的烟气，提高了铜冶炼过程中的硫资源利用率，又降低了阳极泥沉硒的生产成本，在不影响沉硒质量和效率的前提下，提高了使用SO2的安全性和经济性。
另外，根据本实用新型上述实施例的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统还可以具有如下附加的技术特征：
在本实用新型的一些实施例中，所述系统还包括：第二压缩机，所述第二压缩机的一端与所述净化装置的另一端相连接，所述第二压缩机的另一端与所述缓冲罐的一端相连接。
在本实用新型的一些实施例中，所述气体收集装置与风机相连接。
在本实用新型的一些实施例中，所述气体收集装置的材料选自碳钢材料、不锈钢304材料和不锈钢316材料中的其中一种。
在本实用新型的一些实施例中，所述净化装置包括依次相连接的袋式除尘器、电除雾器和离子液吸收塔。
在本实用新型的一些实施例中，所述缓冲罐的材料选自316L、TA2和钢衬四氟中的其中一种。
在本实用新型的一些实施例中，所述缓冲罐的顶部设有安全阀。
在本实用新型的一些实施例中，所述缓冲罐的体积为1m3-2m3。
在本实用新型的一些实施例中，所述第一压缩机为ZW-3.5/(0.1-0.3)－0.8型压缩机。
在本实用新型的一些实施例中，所述第二压缩机为ZW-3.5/(0.1-0.3)－0.8型压缩机。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型一个实施例的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统的示意图。
1-铜冶炼炉；2-气体收集装置；3-袋式除尘器；4-电除雾器；5-离子液吸收塔；6-第二压缩机；7-缓冲罐；8-第一压缩机；9-沉硒槽。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本实用新型提出了一种铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统。在本实用新型的实施例中，参考附图1，上述系统包括：气体收集装置2，上述气体收集装置2环绕铜冶炼炉1密闭设置，上述气体收集装置2用于收集铜冶炼炉1在冶炼过程产生的烟气；净化装置(包括袋式除尘器3、电除雾器4和离子液吸收塔5)，上述净化装置的一端与上述气体收集装置2相连接，上述净化装置用于净化上述烟气，从而得到SO2富集气；缓冲罐7，上述缓冲罐7的一端与上述净化装置的另一端相连接，将SO2富集气收集在缓冲罐内，可以实现SO2富集气的远距离运输；第一压缩机8，上述第一压缩机8的一端与上述缓冲罐7的另一端相连接，上述第一压缩机8的另一端与沉硒槽9相连接，根据沉硒槽9中的二氧化硒的浓度和含量，采用第一压缩机8调控经缓冲罐7输出的SO2富集气的压力和流速，从而可以更好地还原沉硒槽9中的二氧化硒得到沉硒。
上述铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统可以实现上述效果的原理为：本申请通过气体收集装置收集铜冶炼过程中产生的烟气，并采用净化装置对烟气进行净化处理得到SO2富集气；将SO2富集气收集在缓冲罐内，可以实现SO2富集气的远距离运输；根据沉硒槽中的二氧化硒的浓度和含量，采用第一压缩机调控经缓冲罐输出的SO2富集气的压力和流速，从而可以更好地还原沉硒槽中的二氧化硒得到沉硒。由此，既有效利用了铜冶炼过程中产生的烟气，提高了铜冶炼过程中的硫资源利用率，又降低了阳极泥沉硒的生产成本，在不影响沉硒质量和效率的前提下，提高了使用SO2的安全性和经济性。
在本实用新型的一些实施例中，参考附图1，上述系统还包括：第二压缩机6，上述第二压缩机6的一端与上述净化装置的另一端相连接，上述第二压缩机6的另一端与上述缓冲罐7的一端相连接，采用第二压缩机将SO2富集气通入缓冲罐，第二压缩机用于调控进入缓冲罐的SO2富集气的压力，以便实现SO2富集气的储存。
在本实用新型的实施例中，第二压缩机6的种类并不受具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择，上述第二压缩机可以为ZW-3.5/(0.1-0.3)－0.8型压缩机。
在本实用新型的一些实施例中，上述气体收集装置2与风机相连接，以便气体收集装置内保持负压，由此，既可以收集铜冶炼过程中产生的烟气，又避免了气体收集装置内的烟气泄漏到外部，造成环境污染和操作人员中毒等情况。
在本实用新型的实施例中，上述气体收集装置2的材料并不受具体限定，只要气体收集装置可以承受负压和高温即可，作为一个具体示例，上述气体收集装置的材料选自碳钢材料、不锈钢304材料和不锈钢316材料中的至少一种。
在本实用新型的又一个具体实施例中，上述气体收集装置2内部的压强为-50至-100Pa，由此，进一步避免了气体收集装置内的烟气泄漏到外部，造成环境污染和操作人员中毒等情况。
在本实用新型的又一个具体实施例中，参考附图1，上述净化装置包括依次相连接的袋式除尘器3、电除雾器4和离子液吸收塔5。具体地，从铜冶炼炉收集的烟气依次通过袋式除尘器3对烟气进行除尘，主要是针对微小粉尘颗粒进行去除，除尘效率大于98％；再通过电除雾器4对烟气进行除雾，主要是针对洗涤塔酸雾进行去除，除雾效率大于95％；然后采用离子液吸收塔5对烟气中的SO2进行吸收，吸收SO2后的离子液为SO2富集液，SO2富集液主要成分是离子液和含2-4g/L浓度的SO2；最后对离子液吸收塔中的SO2富集液进行升温解吸处理，解吸处理后得到SO2和水蒸汽混合气体，然后经循环水冷却后可以得到含体积分数为95％的SO2和体积分数为5-10％的水，将上述体积分数为90-95％的SO2和体积分数为5-10％的水收集在气液分离罐内，利用蒸汽冷凝水受重力作用下沉，SO2气体属于气相的原理，将气液两相进行分离，从而得到SO2富集气和含杂质的水蒸汽，含杂质的水蒸汽可以循环利用。
在本实用新型的又一个具体实施例中，将SO2富集气通入缓冲罐所采用的管道材料为耐酸性且密封性较好的管道材料，作为一个优选的方案，上述管道材料可以选自316L材质。
在本实用新型的实施例中，缓冲罐的材料并不受具体限定，只要选择耐腐蚀性较好的材料即可，作为一个具体示例，缓冲罐的材料选自316L、TA2和钢衬四氟中的至少一种。
在本实用新型的又一个具体实施例中，上述缓冲罐的体积为1-2m3，上述缓冲罐内的SO2富集气的压力为80-90kPa，由此，将上述缓冲罐的体积和缓冲罐内的SO2富集气的压力控制在上述范围内，有利于装有SO2富集气的缓冲罐的运输。
在本实用新型的又一个具体实施例中，缓冲罐出口设置有SO2富集气的压力、流量、温度检测装置，经过观测缓冲罐出口的压力、流量、温度检测数值，对第一压缩机进行自动变频调节，当缓冲罐压强低于70kPa时第一压缩机满频率运行、缓冲罐压强达到80-90kPa时第一压缩机保持20hz的低频运行、缓冲罐压强达到90kPa以上时第一压缩机的频率降到零，保证了进沉硒槽的SO2需要的压力稳定在80kPa左右，由此大大提高了沉硒作业的生产效率，也显著提高了沉硒的硒含量占比。
在本实用新型的又一个具体实施例中，上述缓冲罐的顶部设有安全阀，由此，进一步保证了缓冲罐运输的安全性。
在本实用新型的实施例中，第一压缩机的种类并不受具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择，上述第一压缩机可以为ZW-3.5/(0.1-0.3)－0.8型压缩机。
在本实用新型的又一个具体实施例中，将调控压力和流速后的SO2富集气通入沉硒槽所采用的管道材料为耐酸性且密封性较好的管道材料，作为一个优选的方案，上述管道材料可以为316L材质。
现有技术中采用液体SO2还原沉硒槽中的二氧化硒，通常得到的沉硒中的硒的质量分数不大于96％，而采用本申请系统所得到的沉硒中的硒的质量分数不小于98％，原因在于：传统技术的液体SO2在气温低时会存在汽化不好的情况，会导致沉硒工序通入SO2操作时，实际SO2的加入量难控制，而本申请采用第一压缩机调控经缓冲罐输出的SO2富集气的压力和流速，将调控压力和流速后的SO2富集气通入沉硒槽，进而可以精准控制进入沉硒槽的SO2，从而提高了沉硒中的硒的质量分数。需要解释的是：本申请的沉硒中除了金属硒之外，还包括极少量的其余固体杂质。
采用本发明实施例的上述系统进行阳极泥沉硒相比于现有技术的进步为：
(1)有效利用了铜冶炼过程中产生的烟气，提高了铜冶炼过程中的硫资源利用率，减少了中和烟气所需要的碱液用量；
(2)本申请将SO2富集气储存在缓冲罐内，采用采用第一压缩机调控经缓冲罐输出的SO2富集气的压力和流速，将调控压力和流速后的SO2富集气通入沉硒槽，不易引起SO2泄露的情况且不需要考虑SO2富集气进行存储的问题，提高了阳极泥沉硒使用SO2的安全性和经济性；
(3)相比于传统技术采用高压液体SO2进行沉硒工序，可能会存在的SO2的加入量难以控制的缺点，本申请采用第一压缩机调控经缓冲罐输出的SO2富集气的压力和流速，可以精确控制进入沉硒槽的二氧化硒的浓度和含量，显著降低了阳极泥沉硒的生产成本，提高了沉硒中的硒的质量分数。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，其特征在于，包括：
气体收集装置，所述气体收集装置环绕铜冶炼炉密闭设置；
净化装置，所述净化装置的一端与所述气体收集装置相连接；
缓冲罐，所述缓冲罐的一端与所述净化装置的另一端相连接；
第一压缩机，所述第一压缩机的一端与所述缓冲罐的另一端相连接，所述第一压缩机的另一端与沉硒槽相连接。
2.根据权利要求1所述的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，其特征在于，还包括：
第二压缩机，所述第二压缩机的一端与所述净化装置的另一端相连接，所述第二压缩机的另一端与所述缓冲罐的一端相连接。
3.根据权利要求1或2所述的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，其特征在于，所述系统还包括：风机，所述风机与所述气体收集装置相连接。
4.根据权利要求1或2所述的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，其特征在于，所述气体收集装置的材料选自碳钢材料、不锈钢304材料和不锈钢316材料中的其中一种。
5.根据权利要求1或2所述的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，其特征在于，所述净化装置包括依次相连接的袋式除尘器、电除雾器和离子液吸收塔。
6.根据权利要求1或2所述的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，其特征在于，所述缓冲罐的材料选自316L、TA2和钢衬四氟中的其中一种。
7.根据权利要求1或2所述的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，其特征在于，所述缓冲罐的顶部设有安全阀。
8.根据权利要求1或2所述的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，其特征在于，所述缓冲罐的体积为1m3-2m3。
9.根据权利要求1或2所述的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，其特征在于，所述第一压缩机为ZW-3.5/(0.1-0.3)－0.8型压缩机。
10.根据权利要求2所述的铜冶炼的烟气用于阳极泥沉硒的系统，其特征在于，所述第二压缩机为ZW-3.5/(0.1-0.3)－0.8型压缩机。
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