[发明专利]一种含砷烟气的处理方法

说明书

本发明公开了一种含砷烟气处理方法，该方法是将含砷烟气进入高压雾化烟气处理系统的烟气吸收塔底部，与从烟气吸收塔顶部喷入由碱性吸收液形成的致密微纳米级雾气流逆流接触反应，得到含砷碱性吸收液；所述含砷碱性吸收液经过氧化后进入砷碱分离系统中，与金属络合铵离子溶液接触反应，生成鸟粪石型砷酸金属铵沉淀，脱除沉淀后，余液返回高压雾化烟气处理系统作为碱性吸收液重复使用。该方法不仅能够高效地除去含砷烟气中的砷组分，并且能够实现对碱性喷淋液的循环利用，达到对含砷冶炼烟气的高效经济处置的目的；且该方法简单快速、高效、低成本，满足工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种含砷烟气的处理方法，特别涉及一种利用致密微纳米级雾气流吸收含砷烟气以及利用金属络合铵离子溶液脱除碱性喷淋液中砷酸盐组分的方法，属于资源综合利用技术领域。

背景技术

在有色金属火法冶炼过程中会产生大量剧毒的含砷氧化合物的烟气。含砷冶炼烟气在排放前需经过烟气处置系统，将烟气中砷含量降低到合格范围内。

目前，较为常见的含砷烟气处理方法是将烟气通入净化组合塔内，通过喷淋碱液来吸收烟气中的砷组分，碱性喷淋液不断循环直至碱液中的砷酸盐浓度达到饱和后，含砷碱液进入废水处理系统。这种处理方法存在几个问题：第一，为了保证烟气排放达标，常规喷淋通常的做法是加大喷洒碱液的量或增加喷淋塔体积，从而增加成本；第二，随着碱性喷淋液的循环，溶液中的砷酸盐含量不断增加，喷淋液吸收烟气中砷组分的效率不断下降；第三，最终会不断产生的大量需要处理的高浓度砷碱喷淋液，处理成本很高。

目前，针对工业生产过程中产生的高浓度砷碱液的处置方法主要有两种：第一，结晶法，利用砷酸盐与碱结晶温度的差异，控制温度使得溶液中的砷酸盐或亚砷酸盐结晶从而实现砷碱分离；第二，沉淀法，通过加入钙盐或铁盐与砷酸根形成砷酸金属盐沉淀来达到除砷的目的。由于结晶法实施过程中会对砷碱液进行加热，挥发剧毒的含砷蒸汽产生职业健康问题，另外，结晶法产生的结晶容易造成管道堵塞，所以结晶法目前仅限于小规模试验，尚无成功的大规模工业应用。目前，应用较为广泛的沉淀法在加入钙盐和铁盐前需要消耗大量硫酸将砷碱液调制酸性或弱碱性，造成碱液的浪费；另外，为了达到较好的沉砷效果，加入的钙盐或铁盐量一般是溶液中砷物质量的很多倍，产生的砷渣品位较低，且除砷后液无法循环使用。

发明内容

针对含砷烟气处置脱砷效果较差、成本较高，且脱砷碱液难以循环使用的技术问题，本发明的目的是在于提供了一种利用高压微雾喷淋烟气处置系统实现含砷烟气高效脱砷以及采用砷碱分离循环系统完成砷碱高效分离的方法，该方法不但能够将含砷烟气中的砷含量降低到排放标准，而且实现了碱性喷淋液的循环使用，具有经济、高效、环保的优点，有利于工业上推广应用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种含砷烟气处理方法，该方法是含砷烟气进入高压雾化烟气处理系统的烟气吸收塔底部，与从烟气吸收塔顶部喷入由碱性吸收液形成的致密微纳米级雾气流逆流接触反应，得到含砷碱性吸收液；所述含砷碱性吸收液经过氧化后进入砷碱分离系统中，与金属络合铵离子溶液接触反应，生成鸟粪石型砷酸金属铵沉淀，脱除沉淀后，余液返回高压雾化烟气处理系统作为碱性吸收液重复使用。

本发明技术方案采用了高压雾化烟气处理系统结合砷碱分离系统来处理含砷烟气，不但实现了含砷烟气的高效脱砷，而且实现了碱性吸收液的循环，有利于工业化生产。本发明技术方案的高压雾化烟气处理系统主要是借鉴了除尘领域的高压微雾除尘技术，通过高压微雾喷淋相对与一般的喷淋相比，具有雾滴粒径小，雾量丰富且致密，与烟气接触面大，且用水量小，动力能耗低，含雾气流能力大，与烟气形成紊流，具有高效低耗等特点，从而可以实现含砷烟气中砷的高效脱除。而含砷碱性吸收液的脱砷过程主要是采用铵盐和碱土金属氧化物形成金属络合铵溶液，采用该溶液不但可以使得砷酸根形成含砷品位很高的砷酸铵镁或砷酸铵钙沉淀，提高砷渣的品位，有利于后续的综合填埋处理，并且含砷碱性吸收液中碱土金属和砷的残余较低，使得脱砷后的碱性溶液可以循环用于烟气吸收，从而大幅度降低成本。