[发明专利]一种净化工业废气的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除冶金工业废气中的金属镍的处理方法，属于环境保护中的废气处理领域。

背景技术

镍是一种银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀。镍属于亲铁元素，它在地核中的含量最高，其形态为天然的镍铁合金。在地壳中铁镁质岩石含镍高于硅铝质岩石，橄榄岩含镍为花岗岩的1000倍，辉长岩含镍为花岗岩的80倍。

镍的化学性质较活泼，但比铁稳定。室温时在空气中难以氧化，不易与浓硝酸反应。细镍丝可燃，加热时与卤素反应，在稀酸中缓慢溶解，能吸收相当数量的氢气。镍不溶于水，常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，能阻止本体金属继续氧化。在稀酸中可缓慢溶解，释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+；耐强碱。镍可以在纯氧中燃烧，发出耀眼白光。同样的，镍也可以在氯气和氟气中燃烧。对氧化剂溶液包括硝酸在内，均不发生反应。

金属镍主要用于生产合金（如镍钢和镍银）及用作催化剂（如拉内镍，尤指用作氢化的催化剂），可用来制造货币等，将镍镀在其他金属上可以防止生锈。镍主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金，如镍钢、镍铬钢及各种有色金属合金，含镍成分较高的铜镍合金，就不易腐蚀。镍也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着色以及镍化合物制备等等。

金属镍几乎没有急性毒性，一般的镍盐毒性也较低，但羰基镍却能产生很强的毒性。羰基镍以蒸汽形式迅速由呼吸道吸收，也能由皮肤少量吸收，前者是作业环境中毒物侵入人体的主要途径。羰基镍在浓度为3.5μg/m³时就会使人感到有如灯烟的臭味，低浓度时人有不适感觉。吸收羰基镍后可引起急性中毒，10分钟左右就会出现初期症状，如：头晕、头疼、步态不稳，有时恶心、呕吐、胸闷；后期症状是在接触12至36小时后再次出现恶心、呕吐、高烧、呼吸困难、胸部疼痛等。接触高浓度时发生急性化学肺炎，最终出现肺水肿和呼吸道循环衰竭而致死亡。

目前，我国应用较为广泛的含镍冶金废气处理方法主要有干法、湿法、过滤和静电4类，最常用的是袋式除尘器（过滤）、旋风式除尘器（干法）、泡沫除尘器（湿法）等。随着对除尘效率要求的提高，静电除尘也逐步开始使用起来。

（1）干法处理：

干法处理主要是利用含镍颗粒物与废气的密度差异，通过重力分离、惯性分离或离心分离等物理分离方式，对含镍烟气进行净化处理，主要包括重力式除尘器、冲击式惯性除尘器、旋风式除尘器等。其优点是建设成本较低、工艺技术简单，但存在处理效率底、设备磨损较大等缺点。

（2）湿法处理：

湿法处理主要是利用液体（一般为水）洗涤含有镍的废气，利用形成的液膜、液滴或者气泡捕获气体中的含镍颗粒物，尘粒随液体排出，使废气得到净化，主要包括喷雾式洗涤除尘器、旋风式洗涤除尘器、文丘里洗涤除尘器等。其优点是处理效率较高、适用于处理高温、高湿、易燃、易爆的废气，但存在建设成本较高、占地面积大、易造成二次污染等缺点。

（3）过滤处理：

过滤处理主要是使含有镍颗粒物的废气通过多孔滤料，把其中的镍颗粒物截留下来，使废气得到净化，主要包括内部过滤式除尘器、外部过滤式除尘器、布袋式除尘器等。其优点是处理效率高、工艺技术简单，但不适用于处理高温、含油或者粘性废气。

（4）静电处理：

静电处理主要是利用高压电场所产生的静电吸引作用，使含镍颗粒物与废气分离，主要包括管式电除尘器、板式电除尘器等。其优点是处理效率很高、设备阻力小、能耗低、耐高温，但存在建设成本高、设备占地面积大，不适合中小企业使用等缺点。

目前，我国普遍采用的含镍废气处理方法，普遍存在建设成本高、占地面积大、适应性差、处理效果不理想等缺点。因此，有必要摆脱现有的治理技术路线，开辟出净化处理含镍冶金工业废气的新途径，进而开发一种全新形式的含镍冶金工业废气净化处理技术。

发明内容