[发明专利]一种冶炼尾气球磨强化石灰吸收方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色冶金领域中火法冶炼过程，特别是采用球磨方式强化冶炼尾气石灰吸收的湿法冶金方法。

背景技术

随着重金属铜、铅和锌等产量的日益增加，相应废渣或烟灰的熔炼过程，产出大量的含的浓度二氧化硫的烟气，此类烟气无法用于烟气制酸，目前文献报道的冶炼尾气处理的方法主要是中和法，所采用的试剂有石灰、电石渣、碳酸钠或氢氧化钠、氧化锌等，这些方法不是单一使用，往往是多种方法结合在一起，如石灰-氢氧化钠法和电石渣-氢氧化钠法等，才能达到理想的熔炼烟气吸收的效果。

鉴于生产成本的考虑，石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术，其工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95% 。

石灰吸收法的尾气处理工艺存在两个共同的问题：一是废气采用石灰处理过程由于包裹问题导致石灰消耗量大幅度增加；二是处理产出大量的石膏废渣，带来了废渣堆放和处理的难度。基于此，开发基于石灰吸收方法的合理尾气处理办法尤为迫切。

发明内容

为了克服重金属尾气传统石灰吸收处理方法的不足，本发明提供一种采用球磨方式强化冶炼尾气石灰吸收过程，且吸收效率高、石灰用量少、废渣产率低和环境污染小的湿法冶金方法。

为达到上述目的本发明采用的技术方案是：熔炼尾气与石灰浆料进行两段逆流吸收，首先一段石灰料浆经过球磨后与熔炼尾气反应，使二氧化硫与氢氧化钙反应，产出一段吸收料浆与一段吸收尾气，产出的一段吸收料浆球磨后返回至一段石灰料浆使用，当一段吸收料浆pH值低于要求数值时开路；一段吸收尾气进入二段吸收过程与二段石灰料浆反应，使残余的二氧化硫完全吸收，二段吸收尾气达标排放，二段吸收料浆后返回一段吸收过程使用；本发明的核心首先是采用球磨方式打开了石灰吸收料浆中的包裹，其次是采用二段吸收强化了吸收效果，共同作用实现了熔炼尾气的高效吸收。

具体的工艺过程和参数如下：

1一段石灰球磨吸收

一段石灰料浆经过球磨后与熔炼尾气反应，产生的一段吸收料浆球磨后返回使用；二段吸收后返回的二段吸收料浆按液固比（液体体积L与固体重量kg之比）1∶0.05～0.10加入石灰，然后加入到球磨机中球磨，控制直径10mm与直径5mm磨球数量比为1∶3，保持球磨机转速为60-2400r/min和球磨时间0.5～3.0h，球磨结束后配成的一段石灰料浆直接泵入一段吸收喷淋塔吸收，当料浆球磨-吸收循环进行至pH=6.0-7.5时，一段吸收料浆采用板框压滤方式实现固液分离，产出一段吸收液与一段吸收渣，一段吸收液配入石灰返回二段吸收过程，一段吸收渣送入熔炼过程配料，一段吸收尾气送入二段石灰吸附过程；一段石灰球磨吸收过程发生的主要化学反应如下：

Ca(OH)₂+SO₂=CaSO₃+H₂O（1）

2CaSO₃+O₂=2CaSO₄（2）

2二段石灰吸收

一段吸收尾气与二段石灰料浆充分反应后达标排放；一段吸收液按照液固比（液体体积L与固体重量kg之比）1∶0.10～0.40加入石灰调浆，配成二段石灰料浆直接泵入二段吸收喷淋塔吸收，当料浆球磨-吸收循环进行至pH=9.0～10.0时，二段吸收料浆送入一段石灰料浆球磨吸收过程，二段吸收尾气达标排放。

所述的石灰中CaO的质量百分含量不小于80.0%。

本发明适用于处理各种重金属冶炼过程的尾气，其中二氧化硫的体积百分比计为0.01～5.0%。

本发明与冶炼烟气传统处理方法比较，有以下优点：1、本发明提出熔炼烟气与石灰浆料进行两段逆流吸收方法，采用球磨方式强化了球磨方式打开了石灰吸收料浆中的包裹，大幅度提高了石灰的利用率，石灰消耗量减少40%以上；2、采用球磨方式大幅度降低了石膏渣的产量，石膏渣产率减小了40～50%，为后续石膏渣返回熔炼过程配料创造了有力条件；3、本发明具有工艺过程技术指标稳定、劳动强度小和生产成本低等优点。

附图说明