[发明专利]一种处理钨冶炼烟气及离子交换废水的装置及其处理方法

权利要求书

1. 一种处理钨冶炼烟气及离子交换废水的装置，其特征在于：设有竖立隔栅（2）的隔油池（1）的一侧底部设有第一废水出口，封闭的吹脱塔（4）设有四个外接口，安装在吹脱塔（4）上部的废水喷淋口（3）的进水口从吹脱塔（4）的顶面伸出，隔油池（1）的第一废水出口经管道与废水喷淋口（3）的进水口连接；吹脱塔（4）顶面的出气口（8）经管道与氨气回收塔（11）连接；吹脱塔（4）的中部设有水平的筛板（6），筛板（6）上堆放填料（5）；筛板（6）下面的吹脱塔（4）一侧壁设有送气口（9），送气口（9）通过管道与送风机（10）的出风口连接；吹脱塔（4）底部设有第二废水出口（7），第二废水出口（7）经管道通向沉淀净化槽（12）。

2.根据权利要求1所述一种处理钨冶炼烟气及离子交换废水的装置，其特征在于：所述填料（5）为精选的钨矿石与生石灰的混合物，其中生石灰体积与钨矿石体积之比为2～5% ; 吹脱塔中筛板（6）上部空间的物料填充系数为30%～75%；使用12～48小时后的填料进行回收，返回钨矿石冶炼工序；精选的钨矿石粒度要求-325目筛余＜10% 。

3.根据权利要求1所述一种处理钨冶炼烟气及离子交换废水的装置，其特征在于：所述隔栅（2）的孔径为0.3～0.5mm。

4.根据权利要求1所述一种处理钨冶炼烟气及离子交换废水的装置，其特征在于：所述沉淀净化槽（12）以钨冶炼中的钨矿石压煮工序产生的冶炼废渣作为混凝剂。

5.采用权利要求1所述装置的一种处理钨冶炼烟气及离子交换废水的方法，包括：

[1] 将钨冶炼离子交换废水注入设有隔栅（2）的隔油池（1）中没有废水出口的一侧，废水中的油类比重较小而汇集于隔油池顶部进行收集，废水通过孔径为0.3～0.5mm的隔栅（2）滤除大颗粒杂质，经位于隔栅（2）另一侧的第一废水出口和管道注入废水喷淋口（3）；将钨冶炼各生产环节的烟气进行回收，统一汇入烟气回收管路并与送风机（10）的进风口连接；

[2] 将精选的钨矿石与生石灰的混合均匀，其中生石灰体积与钨矿石体积之比为2-5%，放入吹脱塔（4）中部的筛板（6）上作为填料（5）；吹脱塔中筛板（6）上部空间的物料填充系数为30%～75%，精选的钨矿石粒度要求-325目筛余＜10%；这种钨矿石属结构粗糙的化学惰性物，接触表面积较大且过水压力损失较小，充分符合吹脱法的填料要求，改变了通常采用陶瓷作为填料的做法，可节省成本并回收废水中的钨；

[3] 经隔油处理后的废水从吹脱塔顶端的废水喷淋口（3）喷下，同时用送风机将回收烟气从筛板（6）下面的吹脱塔一侧壁的送气口（9）自下向上送入，废水与烟气逆流接触，在填料中完成传质过程，氨氮在气液两相中的分压差较大，因此氨气迅速从吹脱塔顶部出气口（8）排出并得以回收；填料（5）中的生石灰遇水生成Ca（OH）₂，与废水中的钨元素反应生成CaWO₄固体留在填料（5）中；单位时间内通过填料（5）的烟气体积与废水体积之比在75%～85%范围内，烟气流速控制在7～13m/s；主要可达到四个目的：a. 可控制适当的反应速度，使烟气中的SO₂与碱性废水充分反应，完全脱离气体；b. 生石灰遇水变成Ca（OH）₂是一个放热反应，放出的热量在该条件下不会快速消散，可有效释放到气液两相接触界面中，进一步降低氨氮在废水中的溶解度；c. 在该条件下筛板上面的一部分水变成泡沫状态，可大大增加传质面积，提高氨氮排出速率； d. 在该条件下，气液比接近液泛，即废水被气体流带走的极限，使气液相充分直流，提高传质效率;

[4] 吹脱法产生的氨气从吹脱塔（4）顶部的出气口（8）进入氨气回收塔，完成对氨气的收集，并送回钨冶炼过程中的离子交换工序，完成烟气的回收和净化； 

[5] 吹脱塔（4）底部的废水由第二废水出口（7）经管道流入沉淀净化槽（12）；以钨冶炼中钨矿石压煮工序所产生的冶炼废渣作为混凝剂加入沉淀净化槽（12）中，冶炼废渣含有大量铁盐，与碱性较高的废水接触后生成氢氧化铁胶体，这种胶体具有较大的比表面和较高的吸附能力，能和砷酸根发生吸附共沉淀; 同时废渣中的硅酸盐本身也是一种有效的混凝剂，可有效去除废水中的砷元素; 自然沉淀完成除砷反应，再进一步处理铅等重金属后，完成钨冶炼离子交换废水的回收和净化排放；             

[6] 使用12-24小时后的填料（5）从吹脱塔（4）中取出并返回钨矿石压煮冶炼过程，吹脱塔（4）重新填料；

根据生产实际需要，吹脱塔（4）、氨气回收塔（11）及沉淀净化槽（12）采用一座或一座以上，送风机（10）采用一台或一台以上；氨气回收后，以气体形式返回离子交换工序，或者以氨水的形式返回离子交换工序。