某冶炼厂低空污染综合治理研究
湖南某冶炼厂以锌精矿为原料,采用“沸腾焙烧-常规浸出-酸浸渣回转窑挥发处理”的工艺流程制锌,同时回收铅、铜、镉、铟、银等有价金属。该厂为当地经济的发展做出了卓越贡献,同时也不断的改善生产工艺和完善厂区环保设施的建设,力求实现经济与环境的协调发展。
由于该厂所处环境的敏感性,又属于涉重金属企业,其污染问题一直是环保部门和周围人民关注的重点问题。目前比较突出的环境问题,集中体现在低空污染方面,具体可归纳如下几项:
1)1#沸腾炉和2#沸腾炉尾气中含硫化物,但并未设置脱硫装置,直接通过烟囱分别直接排入大气;
2)浸出工序反应槽内产生的硫酸雾通过排气管直接排入大气;
3)熔铸渣在粉磨和加料过程中产生大量扬尘飘散至厂内外。本文主要针对上述存在的低空污染问题进行了分析与治理。
1低空污染治理技术
1.1沸腾炉尾气脱硫
厂区两座沸腾炉在正常生产的情况下,其尾气中硫化物排放浓度为300~400mg/m3,可达标排放。但在开停机及事故状态下,其尾气中硫化物排放浓度可达到1000mg/m3,不能达标排放。从“以人为本,节能减排”的角度出发,对两座沸腾炉共建一套脱硫装置进行尾气脱硫,实现任何状态下制酸尾气的稳定达标排放。
关于有色冶炼行业的沸腾炉尾气脱硫研究少见报道,其工程应用更是少之又少。目前烟气主要有钙法、氨法和钠碱法。钙法脱硫虽然去除效率可达90%、运行成本低,但其占地面积大、设备磨损大、易堵塞结垢、废水仍需进一步处理,因此主要应用在燃煤火电厂等烟气量大的行业脱硫。
具有操作简单、脱硫效率高、无废水排放、能回收利用副产品等优点,但其产生的气溶胶和氨逃逸等“二次污染问题”不容忽视。钠碱法脱硫技术成熟,脱硫可达95%以上,投资费用小,没有堵塞结垢问题,废水不含废渣可直接排入厂区废水处理系统,吸收剂NaOH溶液也是该厂常用溶剂。该厂的沸腾炉尾气中会带出部分酸渣,因此在的选型上,为了避免堵塞结垢问题,采用空塔外循环技术脱硫。
图1沸腾炉尾气脱硫工艺流程图
沸腾炉尾气脱硫系统主要设计参数如表1所示,工艺流程见图1。1#沸腾炉和2#沸腾炉的尾气分别通过两台玻璃钢变频引风机(一用一备)抽排进脱硫塔,由碱液车运输过来浓度为20%~30%的NaOH溶液通过卸碱泵送至碱液储罐内储存。根据循环池pH值和脱硫塔出口硫化物含量的变化,输碱泵适时将碱液储罐中的NaOH溶液补入循环池中。
循环池中的吸收液经两台变频循环泵(一用一备)打入脱硫塔的三层喷淋层,吸收液经过喷淋层喷嘴雾化后与含硫化物的尾气逆流接触,为了延长气液接触时间充分去除硫化物,每层喷淋层下设置一组螺旋接触器。脱硫后的尾气经过脱硫塔顶部的机械除雾器去除水雾后,从45m高玻璃钢烟囱排出,吸收了硫化物后的循环液则自流进入循环池循环利用。根据循环池pH值和池内液位,废水泵适时将池内废液排入厂区废水处理系统。
表1低空污染治理设计与验收检测数据