[發明專利]煉鋅尾氣氨水協同脫除金屬鋅及重金屬的資源化利用方法

有效

• 申請號: 201710001008.3
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106582155B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 寧平;殷在飛;賈麗娟;殷梁淘;瞿廣飛
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01D47/02
• 分類號: B01D47/02;B01D53/18;B01D53/14;B01D53/78;B01D53/40;B01D53/73;B01D53/96;C02F9/02
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本發明公開了一種煉鋅尾氣氨水協同脫除金屬鋅及重金屬的資源化利用方法，該方法將煉鋅尾氣從煉鋅電爐抽出，經緩沖罐依次進入三個文丘里洗滌器進行三級處理回收鋅，第三級文丘里洗滌器處理后尾氣經除霧器分離水霧后進入均壓罐，均壓罐上設置有常規壓力控制系統，保證煉鋅電爐頂壓力為0～800Pa，均壓罐中氣體經鼓風機加壓至10kPa，然后經止逆水封送往燃燒爐燃燒供熱；本發明方法還包括尾氣再處理工藝；本發明方法實現資源綜合利用的目的；對合理使用資源、節能減排，實現低碳經濟，變廢為寶具有十分重要的現實意義。

技術領域

本發明涉及煉鋅尾氣的金屬鋅和重金屬粉塵的脫除及資源化利用的方法，屬于節能減排、環境保護領域。

背景技術

鋅礦主要以鋅的硫化礦為多，硫化鋅礦并伴隨有其它金屬硫化物如鉛、鎘、砷等重金屬硫化物，在焙燒過程中形成了重金屬氧化物。

焙砂（包括氧化鋅粉、生石灰、石英石、焦炭等）進入密閉礦熱爐內，電能經密閉礦熱爐變壓器、短網、石墨電極輸入爐料中，由于爐料電阻將電能轉換成熱能，使之形成溫度高達1250～1350℃的渣熔池，在熔池中的焙砂中的氧化鋅被炭質還原劑還原成金屬鋅蒸汽，并生成CO，含鋅蒸汽進入下一工序的冷凝器冷凝回收鋅。煉鋅電爐產生的爐氣稱為煉鋅尾氣，由于鋅蒸氣冷凝時易被CO₂氣體氧化，故要求還原后的爐氣中有高濃度的CO，因此，煉鋅尾氣具有高濃度CO氣體。CO用途廣泛，可作一碳化工產品原料，如氨合成氣、甲醇、天然氣等的原料。目前,尾氣僅簡單凈化后作為初級燃料使用，多用于原料烘干，尾氣利用率不到30%，大約80%的含能廢氣點天燈排放。

如果該尾氣能夠高效回收利用，并生產高附加值的化工產品，可使電爐煉鋅成本進一步下降，電爐煉鋅生產成本將低于濕法煉鋅成本，使電爐煉鋅進一步具備與濕法煉鋅技術競爭的優勢。另外，由于火法煉鋅過程沒有廢水和危險固廢排放，回收廢氣后對大氣環境影響的問題解決后，電爐煉鋅技術將屬于更加綠色環保的煉鋅技術，將進一步加快電爐煉鋅技術的發展。

近年來，我國電爐煉鋅技術有了重大突破；工藝技術不斷完善；工藝裝備不斷改進；技術經濟指標不斷提高；設計、技術操作不斷優化；采用電腦配料；主要技術經濟指標如總收率達97.5～98%；直收率達90～95%，電耗達到3300～3500kwh/t；均大大超過了濕法煉鋅的指標水平。經過近十多年的發展，電爐煉鋅技術日趨成熟，逐步形成了具有我國特色的火法煉鋅技術。隨著我國電爐煉鋅不斷向著大型化、自動化、各項指標優化的方向發展和尾氣資源利用技術的進步，可以斷言，在我國電力資源和鋅資源豐富的地區有著較大的發展潛力和良好的發展前景。

煉鋅尾氣所含雜質成分相當復雜，要凈化煉鋅尾氣必須要對煉鋅尾氣所含的雜質要有透徹的了解才能對癥下藥：

（1）煉鋅尾氣中的氣態雜質：H₂S、HCN、HF、COS等；

（2）煉鋅尾氣中的固態物質以粉塵形式隨氣體帶出，粉塵中主要為ZnO（氧化鋅）、ZnO·Fe₂O₃（鐵酸鋅）、ZnO·SiO₂（硅酸鋅），ZnO·Al₂O₃（鋁酸鋅）、ZnSO₄（硫酸鋅）、ZnS（硫化鋅）、Fe₂O₃（三氧化二鐵）、Fe₃O₄（四氧化三鐵）、PbO（氧化鉛）、CuO（氧化銅）CdO(氧化鎘)、As₂O₃（三氧化二砷）、Sb₂O₅（五氧化二銻）Ag₂O（氧化銀）、SiO₂（二氧化硅）、Al₂O₃等等。

（3）產品鋅被煉鋅尾氣帶出，鋅蒸氣雖經冷凝和三級文丘里洗滌，鋅蒸氣和鋅液滴霧仍然隨煉鋅尾氣被帶出，被帶出的鋅蒸氣和鋅液滴霧危害很大，在輸送過程中，逐漸沉積在風機的葉輪上或管道壁上，且積殼很硬難處理，給正常運行造成麻煩，且不被人們所注意。