[发明专利]一种用于有色金属冶炼烟气汞污染的装置及处理工艺

说明书

本发明公开了一种用于有色金属冶炼烟气汞污染的装置及处理工艺，属于金属冶炼烟气处理技术领域。本发明通过装载特定复合汞吸附剂Fe‑Mo‑O_x/TiO₂‑S或者Fe‑W‑O_x/TiO₂‑S构建吸附装置，实现对冶炼烟气中零价汞的集中控制和汞资源的高效回收利用；该装置能够再生而循环使用，降低了运行成。同时，本发明还构建了一种高效的处理工艺，将反应炉中的冶炼烟气经过除尘器、洗涤塔和冷凝器之后进入含有零价汞吸附剂的吸附塔，最后进入硫酸厂用来制取硫酸，实现了硫资源的充分利用，不会产生二次污染。

技术领域

本发明涉及一种用于有色金属冶炼烟气汞污染的装置及处理工艺，用于有色金属冶炼烟气处理技术领域。

背景技术

中国汞排放量居世界之首，大气汞污染现状已经引起了全球范围内的广泛关注。随着《水俣公约》正式生效，我国的汞减排压力与日俱增，大气汞污染的控制情况将直接影响我国的履约成效。有色金属冶炼厂是我国大气汞排放的重要来源，并有逐年上升的趋势。汞通常以颗粒汞(Hg^p)、零价汞(Hg⁰)和二价汞(Hg²⁺)三种形态存在于冶炼烟气中，其中零价汞最难集中收集去除。目前采用的冶炼烟气除汞技术主要有冷凝法、过滤法和吸收法。

冷凝法是基于汞蒸气压随温度变化明显这一特点开发出的冶炼烟气除汞技术。冷凝法操作简单，但该方法存在较大的局限性：冶炼烟气具有汞浓度较高和烟气量较大的特点，因此会导致总汞去除率偏低。冷凝法通常作为作汞的预处理方法，与后续方法结合除汞。

过滤法可以用于去除烟气中的高浓度汞，常见的有硒过滤器和碳过滤器。硒过滤器的缺点是不具备抗水的能力，而碳过滤器的操作过程复杂且极易受温度影响，与此同时，碳过滤层在温度过高的条件下极易燃烧或爆炸，具有一定的危险性。

吸收法，也就是波立登-诺辛克工艺，其利用氯化汞与单质汞反应得到甘汞，从而降低冶炼烟气中的零价汞浓度，但其局限性较大：波立登工艺的出口汞浓度难达标；副产物硫酸中汞含量超标；由于冶炼烟气中含有高浓度的SO₂，可能将Hg²⁺还原为Hg⁰再次释放；此外，氯化汞具有剧毒性，存在潜在的风险。

因此，开发出一种新型的有色金属冶炼烟气汞污染控制工艺已迫在眉睫。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的出口汞浓度高、二氧化硫对传统工艺有较大的限制以及会有有害副产物生成等缺陷而发明的一种集中控制有色金属冶炼烟气汞污染的处理工艺。

本发明的目的可通过以下技术方案来实现：一种用于处理冶炼烟气汞污染的装置，所述装置中含有复合汞吸附剂；所述复合汞吸附剂的制备方法包括如下步骤：

(1)先将钼源或者钨源与二氧化钛分散在水中，混匀后除去水、干燥，然后煅烧得到MoO_x/TiO₂或者WO_x/TiO₂；

(2)将铁源与步骤(1)制备得到的吸附剂前体MoO_x/TiO₂或者WO_x/TiO₂分散在水中，混匀后除去水、干燥，煅烧后得到吸附剂前体Fe-Mo-O_x/TiO₂或者Fe-W-O_x/TiO₂；

(3)将步骤(2)所得的吸附剂前体Fe-Mo-O_x/TiO₂或者Fe-W-O_x/TiO₂置于反应器中，通入硫化氢进行硫化改性，即得复合汞吸附剂(Fe-Mo-O_x/TiO₂-S或者Fe-W-O_x/TiO₂-S)；