[发明专利]一种金属硫化矿冶炼中非正常外排烟气处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种金属硫化矿冶炼中非正常外排烟气的处理系统及利用该系统进行的金属硫化矿冶炼中非正常外排烟气的处理方法。

背景技术

金属硫化矿火法冶炼过程会产生大量的二氧化硫烟气，对于二氧化硫烟气的治理目前应用最为普遍和成熟的是硫酸烟气制酸工艺。冶炼烟气用于制酸时要求烟气的浓度适宜，且烟气连续、稳定。但对于间断性作业的金属硫化矿冶炼转炉，其正常吹炼过程中产生的SO₂烟气可用来制酸，但转炉在开、停过程以及保温期间非正常排空的SO₂烟气，因浓度不稳定，无法满足制酸工艺需要，其治理难度较大。以转炉排空烟气为代表的冶炼过程杂散烟气，规律性差，大部分时段SO₂浓度较低，也可出现阶段性高浓度。对于这部分烟气的处理，不仅无法用于制酸，常见的活性焦脱硫等低浓度烟气处理技术也无法较好的满足工艺要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种对SO₂烟气浓度适应性强、可对杂散SO₂烟气进行有效处理的金属硫化矿冶炼中非正常外排烟气的处理系统。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述处理系统进行金属硫化矿冶炼中非正常外排烟气的处理方法。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种金属硫化矿冶炼中非正常外排烟气处理系统，包括依次连接的湍冲塔、洗涤塔、电除雾器以及一级吸收塔，还包括第一板式换热器、第二板式换热器及解析塔，所述一级吸收塔的顶部通过第一排烟管与二级吸收塔相连通、底部通过富液输送管依次与第一板式换热器、第二板式换热器及解析塔相连接，所述解析塔的底部连接有再沸器及贫液输送管、顶部通过第二排烟管与风机相连接，所述贫液输送管另一端连接有贮液罐，所述贮液罐又与一级吸收塔相连接。

进一步地，所述贫液输送管经第一板式换热器与贮液罐相连接。

进一步地，所述系统还包括第三板式换热器，所述贫液输送管经第一板式换热器和第三板式换热器与贮液罐相连接。

 一种金属硫化矿冶炼中非正常外排烟气的处理方法，包括如下工艺步骤：

（1）采用非正常外排烟气处理系统，该系统包括依次连接的湍冲塔、洗涤塔、电除雾器以及一级吸收塔，所述一级吸收塔的顶部通过第一排烟管与二级吸收塔相连通、底部通过富液输送管依次与第一板式换热器、第二板式换热器及解析塔相连接，所述解析塔的底部连接有再沸器及贫液输送管、顶部通过第二排烟管与风机相连接，所述贫液输送管另一端连接有贮液罐，所述贮液罐又与一级吸收塔相连接；  

将金属硫化矿冶炼过程中产生的SO₂烟气依次经过湍冲塔降温、经洗涤塔除尘，并经电除雾器去除烟气中酸雾，使净化后的SO₂烟气温度降至20~40℃、酸雾含量小于50mg/Nm³，净化后的SO₂烟气进入一级吸收塔内，利用一级吸收塔内的吸收液对SO₂烟气进行吸收，吸收率大于90~97%；未被吸收的SO₂烟气通过第一排烟管进入二级吸收塔内，利用二级吸收塔内的碱溶液对未被吸收的SO₂烟气进行二次吸收，使二次吸收后的SO₂烟气浓度小于400mg/Nm³，然后由二级吸收塔排入高空；

（2）将一级吸收塔内吸收过程产生的吸收液富液经第一板式换热器加热至65-70℃，再经第二板式换热器加热至90-100℃，吸收液富液中SO₂含量为55~75g/L；将加热后的吸收液富液送至解析塔，解析塔下部的吸收液富液进入再沸器内与蒸汽换热，再沸器内吸收液富液受热沸腾后产生蒸汽；将再沸器内产生的蒸汽通入解析塔内，对解析塔中上部的吸收液富液进行气提，将吸收液富液中的SO₂解析，解析后形成体积浓度为50~60%的SO₂烟气，经风机输送至硫酸制酸系统；

（3）吸收液富液经解析后形成吸收液贫液，吸收液贫液中SO₂含量为25~35g/L，温度95-100℃；吸收液贫液经贫液输送管然后进入贮液罐暂存，然后进入一级吸收塔内进行重复吸收利用。

进一步地，步骤（1）中，所述吸收液为浓度为1-2mol/l的柠檬酸钠溶液。

进一步地，步骤（1）中，所述二级吸收塔内的碱溶液为质量浓度为10-20%的NaOH溶液。