[发明专利]一种降低冶炼烟气制酸过程废水量的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低废水量的方法，具体涉及一种冶炼烟气制酸过程中，降低洗涤用酸性废水量的方法，本发明还涉及一种实现该方法的装置。

背景技术

铜、镍、铅、锌、黄金等金属冶炼过程产生的烟气通常含有高浓度的SO₂。随着金属冶炼生产的发展，副产的SO₂量越来越大。采用接触法将冶炼烟气中的SO₂转化成硫酸既可以降低SO₂的排放量，又实现了污染物的资源化，在金属冶炼行业得到了广泛应用。冶炼烟气制酸前，必须设置净化工序(通常为湿法洗涤)除去其中残余的细微颗粒物和重金属等杂质，使烟气质量达到制酸要求。由于冶炼烟气中通常含有SO₃、HCl、HF等强酸性气体，烟气净化工序中产生的废水酸性很强。为了避免酸性废水循环对管道设备的腐蚀，洗涤液循环倍率不能太高，需要补充大量的新鲜水，使得烟气制酸废水量较大。由于水量大，酸性强，含重金属等特点，烟气制酸废水的处理一直是冶炼烟气制酸和硫铁矿制酸企业面临的难题，由于受经济和技术条件限制，行业内一直没有理想的处理方法。目前，对于这类酸性废水的治理主要有：石灰法、石灰-铁盐法、硫化法、吸附和离子交换等方法及以上方法的组合。这些处理工艺都存在诸多缺点，如工艺流程长、设施设备庞大、占地面积大、投资费用大、物料运输量大、运行费用高昂、有二次污染物产生、处理后的渣和水无法回收利用等。即目前没有一种方法可以实现冶炼烟气制酸过程废水的经济、高效、无二次污染处理。

对于该类废水的处理，一种经济、可行的方法是降低烟气制酸废水总量，从而降低后续废水处理难度与成本。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种处理难度小和成本低的降低冶炼烟气制酸过程废水量的方法。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种实现该降低冶炼烟气制酸过程废水量的方法的装置。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的降低冶炼烟气制酸过程废水量的方法，均匀布置于烟道中的喷嘴利用压缩空气将氨均匀喷入烟道中，喷入的氨与烟气中的SO₃、HCl、HF强酸性气体发生反应生成(NH₄)₂SO₄等物质，从而降低烟气中强酸性气体的含量，进而降低制酸净化工序中洗涤液的酸性，提高洗涤液循环倍率，减少新鲜水的用量，最终降低烟气制酸废水总量，生成的(NH₄)₂SO₄等物质以气溶胶等颗粒物形式存在，在干式除尘装置或制酸过程的净化工序中得到脱除与回收。

所述的氨为液氨，或为液氨蒸发后的气态NH₃，或为氨水。

氨的喷射位置为烟气温度在100～300℃间的烟道，离烟气源越近越好。

所述的氨的喷射位置，当干式除尘装置上游烟气温度低于300℃时，选择在干式除尘装置上游喷入氨；当除尘装置上游烟气温度高于300℃时，氨的喷射位置设置在干式除尘装置下游，制酸净化工序上游。

在制酸净化工序入口设置余氨检测，根据在线监测结果实时控制氨的喷射量。

当所述的氨的喷射位置为干式除尘装置上游时，生成的(NH₄)₂SO₄等物质在干式除尘器中得到脱除，并与烟灰一起送回冶炼炉窑，重新冶炼；当所述的氨的喷射位置在干式除尘装置下游时，生成的(NH₄)₂SO₄在洗涤液中富集，采用结晶方法回收。

为了解决上述第二个技术问题，本发明提供的实现权利要求1所述的降低冶炼烟气制酸过程废水量的方法的装置，在烟道中均匀布置有多个喷嘴，所述的喷嘴连接有空气压缩机和氨储罐。

在净化装置入口设置有余氨检测器，在所述的喷嘴与所述的氨储罐之间连接有计量设备，所述的余氨检测器与所述的计量设备电连接。

当氨为液氨或氨水时，所述的计量设备为计量泵；当氨为气相NH₃时，所述的计量设备为流量计。

当所述的氨为液氨及氨水时，所述的喷嘴为双流雾化喷嘴；当所述的氨为气态NH₃时，所述的喷嘴为单通道气相喷嘴。