本發(fā)明涉及環(huán)保
技術領域：
，具體涉及一種重金屬火法冶金過程中產生的含塵煙氣的處理方法。
背景技術：
：當今的中國是個經濟大國，生產大國，同樣也是一個污染大國。特別是廢氣污染特別嚴重，廢氣中的污染物種類主要有粒子物質、含硫化合物、有機化合物、含氮化合物、一氧化碳、鹵素及其化合物等。其中，粒子物質主要是由電力、冶金、石油化工、建材、機械、輕工等部門產生的煙塵、生產性粉塵，以及煙霧。重金屬火法冶金過程中產生大量的含塵煙氣，這些冶煉煙氣中除了含硫、碳、氮等元素的氣態(tài)氧化物外，還存在著待提取主金屬及其伴生元素的各種固態(tài)氧化物，以及這些金屬的硫化物和硫酸鹽，此外還有鐵的氧化物和各種脈石粉塵。它們會降低金屬回收率和資源利用率，更為嚴重的是，煙氣的顆粒污染物及其中的有毒元素與化合物會造成環(huán)境污染，危害人體健康。鋼鐵生產主要包括燒結、球團、煉焦、煉鐵、煉鋼、軋鋼、鍛壓、鐵合金、耐火材料、動力等環(huán)節(jié)，鋼鐵廠擁有排放大量煙塵和廢氣的各種爐窯。努力降低能耗和原料消耗，這是減少廢氣排放的根本途徑之一；改革工藝、采用先進的工藝及設備，以減少生產工藝廢氣的排放；積極采用高效節(jié)能的治理方法和設備，強化廢氣的治理、回收；大力開展綜合利用。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明屬于環(huán)保
技術領域：
，具體涉及一種重金屬火法冶金過程中產生的含塵煙氣的處理方法。一種重金屬火法冶金過程中產生的含塵煙氣的處理方法，本方法包括以下步驟：(1)將產生的煙氣先通過除塵布網初次將大顆粒灰塵除去，防止大顆粒灰塵影響其他污染物的吸收；(2)將步驟(1)處理過的的煙氣從吸收塔底部通入，通過吸收塔底部的文丘里裝置后流動速度加快，并在通過文丘里裝置后與很細的脫硫劑粉末互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床，在噴入均勻水霧降低煙氣溫度的條件下，脫硫劑與煙氣中的二氧化硫、三氧化硫反應生成CaSO3和CaSO4；脫硫后攜帶大量CaSO3和CaSO4固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進入再循環(huán)除塵器，通過高壓電場，使氣流中的粉塵在電場作用下發(fā)生電離與氣流分離，被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔，由于固體顆粒反復循環(huán)，故脫硫劑利用率較高。此工藝所產生的副產物呈干粉狀，其化學成分與噴霧干燥法脫硫工藝類似，主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應完的吸收劑Ca(OH)2等組成，適合作廢礦井回填、道路基礎等。煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、除塵器及控制系統(tǒng)組成。(3)將脫硫的氣體通入到氨氣反應罐中，氨氣作為還原劑，加入催化劑，在260～450℃通過還原反應將氮氧化物一氧化氮和二氧化氮還原為氮氣和水，初次除去氮氧化物；(4)將步驟(3)處理剩余氣體通過灼熱的木炭粉，水分被蒸發(fā)變成水蒸氣，木炭與未被氨氣還原的氮氧化物發(fā)生反應生成二氧化碳和氮氣；(5)將處理過的氣體通過復合氣體過濾膜裝置過濾除去未被完全吸收的污染氣體，然后通入水中吸收氣體中過量的氨氣和二氧化碳，得到可以排入大氣的氣體。進一步的，所述的除塵布網是利用纖維編織物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置；其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。其中布網的過濾精度為3um。進一步的，所述的脫硫劑是生石灰加水消化的消石灰，主要與含硫氣體反應生成CaSO3和CaSO4以除去含硫氣體。進一步的，所述的催化劑是以堿性金屬氧化物二氧化鈦為載體的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二釩插入型雜化納米復合材料。所述的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二釩插入型雜化納米復合材料是指將聚丙烯酰胺插入到介孔五氧化二釩層狀結構之中，形成一種新型的雜化納米材料，增強催化效率。進一步的，所述的復合氣體過濾膜裝置是指在煙氣除塵器的底端再加設一層復合過濾膜而形成的過濾裝置，所述的復合過濾膜是由聚醚砜過濾膜、多孔碳化硅-氧化鋁復合陶瓷膜、聚四氟乙烯微孔薄膜通過應熱輻射加溫復合的方式復合而成的超濾膜。其中聚醚砜濾膜是由聚醚砜超細纖維熱熔粘連在一起制成的，是屬于深層過濾的一種膜料，是以食品級聚丙烯為原料，生產全過程無任何添加劑，物理、化學性能穩(wěn)定，有很好的相容性，具有系列的孔徑，孔隙率高、納污量大、可反沖和高溫消毒，耐壓性好；多孔碳化硅-氧化鋁復合陶瓷膜具有良好的耐熱性能和介質腐蝕性能，可以應用于除HF、熱磷酸以外所有介質過濾而且多孔陶瓷過濾膜過濾精度可達0.1μm，無度無味、對介質無污染，有良好的操作性能，同時又可作為復合膜的支撐體，保證復合膜固有的形態(tài)；聚四氟乙烯微孔薄膜具有獨特的節(jié)點原纖性、表面光滑、耐化學物質、透氣不透水、透氣量大、阻燃、耐高溫、抗強酸堿、無毒等特性，所制成的產品過濾效率高，可達99.99％，近于零排放，運行阻力低，過濾速度快，使用壽命長，可重復使用，從而降低運行費用，主要用于化工、鋼鐵、冶金、炭黑發(fā)電、水泥、垃圾焚燒等各種工業(yè)熔爐的煙氣過濾氣體過濾膜。本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：本發(fā)明用于處理重金屬火法冶煉過程中產生的含塵煙氣的方法簡單，操作靈活，而且對煙氣中的污染物處理徹底，也不會在處理過程中產生新的污染，同時處理過的氣體可以直接排放，減輕空氣污染的同時也為冶金廠節(jié)省了資金。具體實施方式實施例1：一種重金屬火法冶金過程中產生的含塵煙氣的處理方法，本方法包括以下步驟：(1)將產生的煙氣先通過除塵布網初次將大顆?；覊m除去，防止大顆?；覊m影響其他污染物的吸收；(2)將步驟(1)處理過的的煙氣從吸收塔底部通入，通過吸收塔底部的文丘里裝置后流動速度加快，并在通過文丘里裝置后與很細的脫硫劑粉末互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床，在噴入均勻水霧降低煙氣溫度的條件下，脫硫劑與煙氣中的二氧化硫、三氧化硫反應生成CaSO3和CaSO4；脫硫后攜帶大量CaSO3和CaSO4固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進入再循環(huán)除塵器，通過高壓電場，使氣流中的粉塵在電場作用下發(fā)生電離與氣流分離，被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔，由于固體顆粒反復循環(huán)，故脫硫劑利用率較高。此工藝所產生的副產物呈干粉狀，其化學成分與噴霧干燥法脫硫工藝類似，主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應完的吸收劑Ca(OH)2等組成，適合作廢礦井回填、道路基礎等。煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、除塵器及控制系統(tǒng)組成。(3)將脫硫的氣體通入到氨氣反應罐中，氨氣作為還原劑，加入催化劑，在260℃通過還原反應將氮氧化物一氧化氮和二氧化氮還原為氮氣和水，初次除去氮氧化物；(4)將步驟(3)處理剩余氣體通過灼熱的木炭粉，水分被蒸發(fā)變成水蒸氣，木炭與未被氨氣還原的氮氧化物發(fā)生反應生成二氧化碳和氮氣；(5)將處理過的氣體通過復合氣體過濾膜裝置過濾除去未被完全吸收的污染氣體，然后通入水中吸收氣體中過量的氨氣和二氧化碳，得到可以排入大氣的氣體。其中，所述的除塵布網是利用纖維編織物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置；其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。其中布網的過濾精度為3um。其中，所述的脫硫劑是生石灰加水消化的消石灰，主要與含硫氣體反應生成CaSO3和CaSO4以除去含硫氣體。其中，所述的催化劑是以堿性金屬氧化物二氧化鈦為載體的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二釩插入型雜化納米復合材料。所述的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二釩插入型雜化納米復合材料是指將聚丙烯酰胺插入到介孔五氧化二釩層狀結構之中，形成一種新型的雜化納米材料，能增強催化效率。其中，所述的復合氣體過濾膜裝置是指在煙氣除塵器的底端再加設一層復合過濾膜而形成的過濾裝置，所述的復合過濾膜是由聚醚砜過濾膜、多孔碳化硅-氧化鋁復合陶瓷膜、聚四氟乙烯微孔薄膜通過應熱輻射加溫復合的方式復合而成的超濾膜。其中聚醚砜濾膜是由聚醚砜超細纖維熱熔粘連在一起制成的，是屬于深層過濾的一種膜料，是以食品級聚丙烯為原料，生產全過程無任何添加劑，物理、化學性能穩(wěn)定，有很好的相容性，具有系列的孔徑，孔隙率高、納污量大、可反沖和高溫消毒，耐壓性好；多孔碳化硅-氧化鋁復合陶瓷膜具有良好的耐熱性能和介質腐蝕性能，可以應用于除HF、熱磷酸以外所有介質過濾而且多孔陶瓷過濾膜過濾精度可達0.1μm，無度無味、對介質無污染，有良好的操作性能，同時又可作為復合膜的支撐體，保證復合膜固有的形態(tài)；聚四氟乙烯微孔薄膜具有獨特的節(jié)點原纖性、表面光滑、耐化學物質、透氣不透水、透氣量大、阻燃、耐高溫、抗強酸堿、無毒等特性，所制成的產品過濾效率高，可達99.99％，近于零排放，運行阻力低，過濾速度快，使用壽命長，可重復使用，從而降低運行費用，主要用于化工、鋼鐵、冶金、炭黑發(fā)電、水泥、垃圾焚燒等各種工業(yè)熔爐的煙氣過濾氣體過濾膜。實施例2：一種重金屬火法冶金過程中產生的含塵煙氣的處理方法，本方法包括以下步驟：(1)將產生的煙氣先通過除塵布網初次將大顆?；覊m除去，防止大顆?；覊m影響其他污染物的吸收；(2)將步驟(1)處理過的的煙氣從吸收塔底部通入，通過吸收塔底部的文丘里裝置后流動速度加快，并在通過文丘里裝置后與很細的脫硫劑粉末互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床，在噴入均勻水霧降低煙氣溫度的條件下，脫硫劑與煙氣中的二氧化硫、三氧化硫反應生成CaSO3和CaSO4；脫硫后攜帶大量CaSO3和CaSO4固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進入再循環(huán)除塵器，通過高壓電場，使氣流中的粉塵在電場作用下發(fā)生電離與氣流分離，被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔，由于固體顆粒反復循環(huán)，故脫硫劑利用率較高。此工藝所產生的副產物呈干粉狀，其化學成分與噴霧干燥法脫硫工藝類似，主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應完的吸收劑Ca(OH)2等組成，適合作廢礦井回填、道路基礎等。煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、除塵器及控制系統(tǒng)組成。(3)將脫硫的氣體通入到氨氣反應罐中，氨氣作為還原劑，加入催化劑，在355℃通過還原反應將氮氧化物一氧化氮和二氧化氮還原為氮氣和水，初次除去氮氧化物；(4)將步驟(3)處理剩余氣體通過灼熱的木炭粉，水分被蒸發(fā)變成水蒸氣，木炭與未被氨氣還原的氮氧化物發(fā)生反應生成二氧化碳和氮氣；(5)將處理過的氣體通過復合氣體過濾膜裝置過濾除去未被完全吸收的污染氣體，然后通入水中吸收氣體中過量的氨氣和二氧化碳，得到可以排入大氣的氣體。其中，所述的除塵布網是利用纖維編織物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置；其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。其中布網的過濾精度為3um。其中，所述的脫硫劑是生石灰加水消化的消石灰，主要與含硫氣體反應生成CaSO3和CaSO4以除去含硫氣體。其中，所述的催化劑是以堿性金屬氧化物二氧化鈦為載體的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二釩插入型雜化納米復合材料。所述的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二釩插入型雜化納米復合材料是指將聚丙烯酰胺插入到介孔五氧化二釩層狀結構之中，形成一種新型的雜化納米材料，能增強催化效率。其中，所述的復合氣體過濾膜裝置是指在煙氣除塵器的底端再加設一層復合過濾膜而形成的過濾裝置，所述的復合過濾膜是由聚醚砜過濾膜、多孔碳化硅-氧化鋁復合陶瓷膜、聚四氟乙烯微孔薄膜通過應熱輻射加溫復合的方式復合而成。其中聚醚砜濾膜是由聚醚砜超細纖維熱熔粘連在一起制成的，是屬于深層過濾的一種膜料，是以食品級聚丙烯為原料，生產全過程無任何添加劑，物理、化學性能穩(wěn)定，有很好的相容性，具有系列的孔徑，孔隙率高、納污量大、可反沖和高溫消毒，耐壓性好；多孔碳化硅-氧化鋁復合陶瓷膜具有良好的耐熱性能和介質腐蝕性能，可以應用于除HF、熱磷酸以外所有介質過濾而且多孔陶瓷過濾膜過濾精度可達0.1μm，無度無味、對介質無污染，有良好的操作性能，同時又可作為復合膜的支撐體，保證復合膜固有的形態(tài)；聚四氟乙烯微孔薄膜具有獨特的節(jié)點原纖性、表面光滑、耐化學物質、透氣不透水、透氣量大、阻燃、耐高溫、抗強酸堿、無毒等特性，所制成的產品過濾效率高，可達99.99％，近于零排放，運行阻力低，過濾速度快，使用壽命長，可重復使用，從而降低運行費用，主要用于化工、鋼鐵、冶金、炭黑發(fā)電、水泥、垃圾焚燒等各種工業(yè)熔爐的煙氣過濾氣體過濾膜。實施例3：一種重金屬火法冶金過程中產生的含塵煙氣的處理方法，本方法包括以下步驟：(1)將產生的煙氣先通過除塵布網初次將大顆?；覊m除去，防止大顆?；覊m影響其他污染物的吸收；(2)將步驟(1)處理過的的煙氣從吸收塔底部通入，通過吸收塔底部的文丘里裝置后流動速度加快，并在通過文丘里裝置后與很細的脫硫劑粉末互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床，在噴入均勻水霧降低煙氣溫度的條件下，脫硫劑與煙氣中的二氧化硫、三氧化硫反應生成CaSO3和CaSO4；脫硫后攜帶大量CaSO3和CaSO4固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進入再循環(huán)除塵器，通過高壓電場，使氣流中的粉塵在電場作用下發(fā)生電離與氣流分離，被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔，由于固體顆粒反復循環(huán)，故脫硫劑利用率較高。此工藝所產生的副產物呈干粉狀，其化學成分與噴霧干燥法脫硫工藝類似，主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應完的吸收劑Ca(OH)2等組成，適合作廢礦井回填、道路基礎等。煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、除塵器及控制系統(tǒng)組成。(3)將脫硫的氣體通入到氨氣反應罐中，氨氣作為還原劑，加入催化劑，在450℃通過還原反應將氮氧化物一氧化氮和二氧化氮還原為氮氣和水，初次除去氮氧化物；(4)將步驟(3)處理剩余氣體通過灼熱的木炭粉，水分被蒸發(fā)變成水蒸氣，木炭與未被氨氣還原的氮氧化物發(fā)生反應生成二氧化碳和氮氣；(5)將處理過的氣體通過復合氣體過濾膜裝置過濾除去未被完全吸收的污染氣體，然后通入水中吸收氣體中過量的氨氣和二氧化碳，得到可以排入大氣的氣體。其中，所述的除塵布網是利用纖維編織物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置；其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。其中布網的過濾精度為3um。其中，所述的脫硫劑是生石灰加水消化的消石灰，主要與含硫氣體反應生成CaSO3和CaSO4以除去含硫氣體。其中，所述的催化劑是以堿性金屬氧化物二氧化鈦為載體的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二釩插入型雜化納米復合材料。所述的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二釩插入型雜化納米復合材料是指將聚丙烯酰胺插入到介孔五氧化二釩層狀結構之中，形成一種新型的雜化納米材料，能增強催化效率。其中，所述的復合氣體過濾膜裝置是指在煙氣除塵器的底端再加設一層復合過濾膜而形成的過濾裝置，所述的復合過濾膜是由聚醚砜過濾膜、多孔碳化硅-氧化鋁復合陶瓷膜、聚四氟乙烯微孔薄膜通過應熱輻射加溫復合的方式復合而成的超濾膜。其中聚醚砜濾膜是由聚醚砜超細纖維熱熔粘連在一起制成的，是屬于深層過濾的一種膜料，是以食品級聚丙烯為原料，生產全過程無任何添加劑，物理、化學性能穩(wěn)定，有很好的相容性，具有系列的孔徑，孔隙率高、納污量大、可反沖和高溫消毒，耐壓性好；多孔碳化硅-氧化鋁復合陶瓷膜具有良好的耐熱性能和介質腐蝕性能，可以應用于除HF、熱磷酸以外所有介質過濾而且多孔陶瓷過濾膜過濾精度可達0.1μm，無度無味、對介質無污染，有良好的操作性能，同時又可作為復合膜的支撐體，保證復合膜固有的形態(tài)；聚四氟乙烯微孔薄膜具有獨特的節(jié)點原纖性、表面光滑、耐化學物質、透氣不透水、透氣量大、阻燃、耐高溫、抗強酸堿、無毒等特性，所制成的產品過濾效率高，可達99.99％，近于零排放，運行阻力低，過濾速度快，使用壽命長，可重復使用，從而降低運行費用，主要用于化工、鋼鐵、冶金、炭黑發(fā)電、水泥、垃圾焚燒等各種工業(yè)熔爐的煙氣過濾氣體過濾膜。實驗驗證1.實驗對象：以某銅冶金廠產生的含塵煙氣為處理對象，經氣體檢測煙氣中SO2氣體含量為16mg/m3，NO氣體含量為14mg/m3，NO2氣體含量為15mg/m3。2.試驗方法：收集上述氣體，等分為3份，分別通過本發(fā)明實施例1～3的方法進行處理。3.試驗結果：組別SO2mg/m3NOmg/m3NO2mg/m3有無異常實施例10.080.0540.028無實施例20.090.0460.026無實施例30.090.0490.019無4.結論：通過上述實驗可以看出，本發(fā)明的方法對于重金屬火法冶金過程中產生的含塵煙氣的處理效果明顯，能有效減輕對環(huán)境的污染。最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明實施例技術方案的精神和范圍。當前第1頁1 2 3