[发明专利]一种冶炼烟气中SO2和重金属回收利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶炼烟气中SO₂和重金属回收利用的方法，属于环境保护技术领域。

背景技术

我国有色金属冶炼行业发展迅猛，“十一五”期间，我国十种有色金属产量年均增长13.8%；十种典型有色金属产量已连续多年位列世界第一，其中，对锌、铅的生产和消费需求规模在世界的占比均超过40%，为我国经济发展做出重要贡献。

有色冶炼烟气来源于精矿干燥、焙烧、烧结、熔炼和灭法精炼等过程，所产烟气量的大小决定于冶金窑炉的类型和不同的作业过程。

目前，有色冶炼烟气的治理，一般采用如下两类技术：

（一）烟气收尘

烟气收尘分干式和湿式两类。干式收尘的整个作业过程都是在烟气温度大于露点条件下迸行，所收下的都是干烟尘。目前，重有色金属冶炼含尘烟气90％以上都采用干式收尘。

湿式收尘适用于净化含湿量大（不宜用干式收尘）的含尘烟气，如精矿和渣干燥的烟气治理用得最多，因其是利用含尘烟气与水接触，靠水产生的液滴、液膜和气泡将烟尘从烟气中分离出来。

(二）冶炼气制酸和脱硫

冶炼烟气中的气态污染物主要是二氧化硫，二氧化硫浓度在3.5%以上的烟气，可采用接触法制成硫酸。若烟气中含汞，需在净化过程中设专门的除汞装置。而对二氧化硫在3.5%以下的低浓度烟气和冶炼烟气制酸后排放的尾气，则可用吸收、吸附、催化氧化法等技木迸行治理。

但有色冶炼行业的烟气治理还存在以下问题：（1）有色金属矿中一般含Hg、Pb、As、Cd等伴生物，冶炼过程中，一般以颗粒物或挥发性形式随烟气排放。有色冶炼炉窑烟气是我国大气重金属Hg、As、Pb、Cd等重要排放源之一，特别在汞排放方面，我国有色金属行业每年排放的汞量占我国大气汞排放总量的45%，约占世界每年总汞排放量的15%以上，环境影响巨大；（2）有色金属矿多以硫化物的形态存在，有色冶炼过程中会产生大量SO₂烟气（0.05%~25%），我国每年约有排放二氧化硫总量的8%是由有色冶炼烟气所排放的，还没有很好的回收。随着其它行业二氧化硫减排的日见成效，迫切要求加强有色行业的二氧化硫减排。

随着冶炼烟气制酸尾气SO₂排放标准限值的提高和铅、锌等冶炼工程中汞、铅等重金属污染物排放标准的日趋严格，有色冶炼烟气重金属控制和SO₂资源化利用技术已成为有色行业急需的技术。

现有方法存在以下问题：（1）现有技术仅仅针对烟气中高浓度SO₂进行回收，未考虑低浓度SO₂和重金属的脱除；（2）用硫化钠溶液吸收二氧化硫，未考虑硫磺与重金属的分离，重金属不回收，易产生重金属二次污染。

针对上述问题，本发明提出一种有色冶炼烟气中SO₂及重金属同步脱除的方法，并将其回收的技术，针对有色冶炼烟气中SO₂浓度高、气量波动大、同时含有Hg、As、Cd、Pb等多种重金属的特征，采用（NH₄）₂S溶液吸收法同时脱除SO₂和Hg、As、Cd、Pb等，烟气中硫资源和金属资源的得到回收利用，为我国有色冶炼烟气污染物控制提出一条可行途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种冶炼烟气中SO₂和重金属回收利用的方法，有色冶金烟气经预处理后，采用硫化铵溶液吸收烟气中的SO₂和Hg、As、Cd、Pb等重金属；吸收液、重金属硫化物、硫化铵、硫磺通过分离工艺技术处理，以达到有色冶金烟气清洁排放之目的；用该技术可回收利用生产排放废气中的SO₂及其重金属，对节能减排，环境保护，资源综合利用等技术都是重大突破。

本发明通过如下工艺实现的：

（1）将冶炼烟气初步除尘后，进一步将烟气温度冷却至40℃以下；

（2）将硫化铵配制成质量百分比浓度为3-5%的溶液，在吸收塔内由特制的漩涡喷头雾化，冶炼烟气通过雾状硫化铵溶液进行净化吸收处理，将SO₂和Hg、As、Cd、Pb等重金属氧化物吸收或洗涤下来，排出的溶液称为富液；

（3）富液在自氧化还原槽中停留处理20-30分钟，充分进行析硫反应；

（4）自氧化还原槽同时作为沉淀槽用，将底部沉淀物抽出，用过滤机或离心机分离，沉淀物返回原料库，作原料用，滤液作再生；