[发明专利]含二噁英冶炼烟气的收砷系统及方法

说明书

本发明提供了一种含二噁英冶炼烟气的收砷系统及方法。该系统包括第一收尘单元、急冷脱酸单元、沉降单元及第二收尘单元。经过上述系统间的层层协同利用，本发明的三氧化二砷收率为95～98％，有色金属粉尘收率大于98％，最终排放烟气中二噁英类物质的含量在0.5ngTEQ/Nm³以下。

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼领域，具体而言，涉及一种含二噁英冶炼烟气的收砷系统及方法。

背景技术

随着国家对再生金属产业的日益重视，含铜污泥、含铅浸出渣和含锌钢厂烟尘等有色金属二次资源得到重新利用，冶炼规模逐年扩大。其冶炼烟气成分复杂，含砷原料以三氧化二砷的气态形式进入烟气，同时烟气中还含有可回收的有色金属粉尘、二噁英、三氧化硫等有害物质。近年来，根据国家《再生铜铝铅锌工业污染物排放标准》和《危险废物焚烧污染物控制标准》相关标准的规定，排放烟气中二噁英类物质必须控制在0.5ngTEQ/Nm³以下。

现有工艺一般采用旋风收尘器或电收尘器将冶炼烟气中的可回收有色金属粉尘收集，烟气净化后再进入急冷塔，急冷塔采用喷水或喷碱液的形式将烟气温度急剧降低后，三氧化二砷以固体形式析出，并被后续袋式收尘器收集。例如，高砷金矿焙烧烟气治理系统及回收砷和脱硫的方法中(CN102350163B)，为提高收尘效率专利采用了旋风收尘器和电除尘器组合的方式对有色金属粉尘进行收集，然而这样增加了设备数量和工程投资。而且，烟气通过水套冷却后用袋式收尘器收砷，水套冷却没有急冷塔效果好，含砷烟气易粘结在烟道中。尤其是，工艺中没有涉及二噁英的脱除问题。例如，一种铜冶炼烟尘中回收砷的方法中(CN105087946B)，专利采用电收尘器对有色金属粉尘进行收集，然而其收尘效率较低，同时也没有考虑二噁英的去除问题。例如，一种含三氧化硫冶炼烟气的收砷工艺中(CN105536475B)，专利中也没有考虑烟气含尘和二噁英的问题。其烟气经喷碱液的急冷塔脱除三氧化硫并降温后采用袋式收尘器收集高砷烟尘，碱液和三氧化硫反应后析出的盐颗粒容易造成喷嘴堵塞，简单将碱液喷入急冷塔也不能保证三氧化硫完全反应。

综上，现有烟气收砷工艺并未考虑到二噁英的脱除问题，烟气很难达标排放。同时，实际工程中旋风收尘器粉尘捕集率在80％以内，电除尘器的粉尘捕集率在90％以内，其有色金属粉尘回收率也较低，造成有色金属资源的浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种含二噁英冶炼烟气的收砷系统及方法，以解决现有烟气收砷工艺中没有脱除二噁英且有色金属回收率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种含二噁英冶炼烟气的收砷系统，系统包括：第一收尘单元，为过滤式收尘器，其具有冶炼烟气进口和第一除尘烟气出口；其中，过滤式收尘器的过滤介质为耐高温金属滤筒或耐高温陶瓷滤筒；急冷脱酸单元，包括急冷脱酸塔、碱液供应单元以及可选的压缩空气供应单元；急冷脱酸塔的顶部设置有至少一个第一喷孔，其通过第一喷淋管路与碱液供应单元的出口相连，压缩空气供应单元与第一喷淋管路相连；急冷脱酸塔还设置有第一除尘烟气进口和脱酸烟气出口，第一除尘烟气进口通过第一输气管道与第一除尘烟气出口相连；沉降单元，包括沉降腔和活性炭粉末供应单元，沉降腔上部设置有至少一个第二喷孔，其通过第二喷淋管路与活性炭粉末供应单元相连；沉降腔下部设置有第二烟气进口，其通过第二输气管道与脱酸烟气出口相连；沉降腔的上部还设置有第二除尘烟气出口；第二收尘单元，具有第三烟气进口，其与第二除尘烟气出口相连。

进一步地，过滤式收尘器为袋式过滤器，耐高温金属滤筒为不锈钢纤维滤筒或不锈钢颗粒烧结滤筒；耐高温陶瓷滤筒为陶瓷纤维滤筒或陶瓷颗粒烧结滤筒。

进一步地，急冷脱酸单元还包括：至少一个双流体喷枪，一一对应设置在第一喷孔处，并与第一喷淋管路相连；或者，至少一个旋转雾化器，一一对应设置在第一喷孔处，并与第一喷淋管路相连。

进一步地，沉降单元还包括至少一个活性炭喷枪，一一对应设置在第二喷孔处，并与第二喷淋管路相连。

进一步地，活性炭喷枪的个数为1～20个。