[发明专利]一种综合回收烟气中有价金属的除尘装置和方法

权利要求书

1.一种综合回收烟气中有价金属的除尘装置，其特征在于：包括熔池(1)、反应塔(2)及上升烟道(3)；

所述熔池(1)设置在所述反应塔(2)的下部，所述反应塔(2)上设有喷嘴(4)及烟气进口(5)；

所述熔池(1)内设有容纳粗铅合金层(11)、铁水层(12)及渣层(13)的空间，所述熔池(1)上设有与所述粗铅合金层(11)、铁水层(12)及渣层(13)分别相对应的排铅口(8)、排铁口(10)及排渣口(9)，所述熔池(1)内还设有连通反应塔(2)与上升烟道(3)的连通烟道(14)，所述连通烟道(14)位于所述渣层(13)上方，所述连通烟道(14)顶端设有多个喷枪(7)，所述渣层(13)对应的所述熔池(1)壁上设有侧吹布置。

2.根据权利要求1所述的综合回收烟气中有价金属的除尘装置，其特征在于：所述熔池(1)包括熔池A及熔池B，所述熔池A及熔池B通过缩紧的连通烟道(14)连通。

3.根据权利要求1或2所述的综合回收烟气中有价金属的除尘装置，其特征在于：所述连通烟道(14)纵剖面为倒“V”型。

4.根据权利要求1所述的综合回收烟气中有价金属的除尘装置，其特征在于：所述侧吹布置包括多个侧吹喷管(6)，各所述侧吹喷管(6)沿所述熔池(1)横向设置。

5.根据权利要求4所述的综合回收烟气中有价金属的除尘装置，其特征在于：所述烟气进口(5)与所述喷嘴(4)垂直设置或所述烟气进口(5)与所述喷嘴(4)同向设置。

6.根据权利要求1所述的综合回收烟气中有价金属的除尘装置，其特征在于：所述上升烟道(3)出口连接一冷凝装置。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述的装置一步实现烟气除尘及回收有价金属的方法，其特征在于：包括如下过程，

S1：有价金属的回收：

烟气通过烟气进口(5)流入反应塔(2)，将含碳燃料、氧气及熔剂经设置在反应塔(2)顶部的喷嘴(4)高速喷入反应塔(2)中，所述反应塔(2)中形成1000-1300℃高温的、充满CO还原气分的空间，利用烟气中烟尘颗粒粒径小，比表面积大的特性，通过快速的传热、传质和气-固、气-液反应，迅速完成了烟尘中金属的还原和熔化；

在烟尘落入熔池(1)后，通过所述侧吹喷管(6)向熔体中或熔体上空喷吹煤粉和氧气，通过控制侧吹的煤氧比，使熔池(1)保持强还原环境并为熔池(1)提供热量使熔池(1)保持1300-1600℃的高温，未完全还原的金属氧化物继续在熔池(1)中完成还原，在熔池(1)中，喷入的熔剂与落入熔池(1)的烟尘中的酸性氧化物造渣，经分离澄清后，还原出来的金属和液态渣按密度的大小从上到下形成渣层、铁水层和粗铅合金层，烟尘中的被还原的铋、铟等有价金属被铅水捕集后进入粗铅合金层；渣和金属随后分别从排渣口(9)、排铅口(8)及排铁口(10)排出炉外；

锌等低沸点金属被还原后大部分进入烟气，经上升烟道(3)后被引入后续的泠凝装置进行回收；

S2：烟尘的捕集：

在所述反应塔(2)中熔化的液滴下落过程中会吸附附近的小颗粒粉尘，聚集后落入熔池(1)；

熔池(1)是液态的熔体环境，从反应塔方向随气流方向而来的烟尘颗粒接触熔池(1)液面后不断被吸附，其余继续向上升烟道(3)方向扩散；

当烟气经过所述连通烟道(14)，所述喷枪(7)会喷射火焰，组成一道火墙，烟气中的烟尘受其阻挡，很大一部分会落入熔池中，所述喷枪(7)也有为熔池提供热量的作用；

在烟气经过所述连通烟道(14)进入所述上升烟道(3)时，由于烟道截面积突然增大，流速减缓，在惯性的作用下，烟气中的部分烟尘落入熔池1中；

在烟气沿上升烟道(3)上升的过程中，烟气中的部分烟尘由于重力的作用会不断的下落进入熔池(1)中。

8.根据权利要求7所述的一种综合回收烟气中有价金属的高效除尘方法，其特征在于：所述喷嘴(4)喷入的含碳燃料为煤、天然气、燃油、焦炭中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的一种综合回收烟气中有价金属的高效除尘方法，其特征在于：所述熔池(1)内的温度为1450℃。

10.根据权利要求7所述的一种综合回收烟气中有价金属的高效除尘方法，其特征在于：所述烟气为钢铁厂高炉烟气、转炉烟气、烧结烟气、电炉烟气、氧化铜矿还原熔炼烟气、硫化铅烧结矿鼓风炉熔炼烟气、回转窑烟气、转底炉烟气、烟化炉烟气中的一种或多种。