锡锑汞冶炼工业污染控制技术分析
颗粒物控制技术
锡锑汞冶炼工业排放的重金属大气污染物除汞外,多以颗粒态存在,是颗粒物的组成部 分,因而通过除尘,在控制颗粒物排放的同时,也控制了重金属的排放。锡锑汞冶炼工业行 业较为先进的除尘技术主要是静电除尘、袋式除尘和电袋组合除尘。
(1)静电除尘
目前, 我国静电除尘技术已经接近国际先进水平。 静电除尘器最大的优点是设备阻力低, 处理烟气量大,去除率高,运行费用低,维护工作量少,使用温度范围广,除尘效率为 99.0%~99.8%,颗粒物排放水平可达 50mg/m3 以下,甚至达到 30 mg/m3 以下。
(2)袋式除尘
布袋除尘器是一种高效、稳定的干式除尘器。由于袋式除尘器不受烟尘比电阻的影响, 去除细颗粒物的能力优于电除尘器。袋式除尘器的总除尘效率在 99.5%以上,最高可达 99.99%,颗粒物排放浓度甚至可低于 10mg/m3 以下。袋式除尘器的运行费用主要是更换滤袋的费用,电能消耗主要来自设备阻力消耗、清灰系统消耗、卸灰系统消耗。 (3)电袋复合除尘
电袋复合式除尘器综合了电除尘器和袋式除尘器的优点,其工作原理为:前级电场预收 烟气中 70%~80%以上的颗粒物量;后级袋式除尘装置拦截收集烟气中剩余颗粒物。其中, 前级电场的预除尘作用和荷电作用为提高电袋复合除尘器的性能起到了重要作用。 目前开发 出的新型高效除尘器主要有“预荷电+布袋”形式、“静电-布袋”并列式和“静电布袋”串联式。 电袋复合式除尘器的收尘效率可达到 99.99%以上。
二氧化硫控制技术
目前,典型脱硫技术主要有石灰石--石膏法、氢氧化钠湿法脱硫、氨法脱硫工艺、喷 雾干燥法脱硫工艺等。
(1)石灰石--石膏法
石灰石——石膏法是采用石灰石作为脱硫剂, 石灰石经破碎磨成细粉与水混合制成吸收 浆液,主要特点是工艺技术成熟,应用最多;脱硫率高,一般大于 95%;吸收剂消耗少, Ca/S比接近1.0。但实际过程中,容易产生二次渣污染和水污染;脱硫产生大量的石膏,利 用价值较低,设备及管道易堵塞;消耗大量石灰石资源。
(2)氢氧化钠湿法脱硫
氢氧化钠法是一种脱硫率最高、流程较短、占地面积较小的脱硫方法,但由于烟气量大 且浓度较高,氢氧化钠的消耗量将会较大,造成运行成本较高。
(3)氨法脱硫工艺
该脱硫工艺以氨水为脱硫剂,副产硫酸铵化肥。烟气经烟道自底部进入脱硫塔。氨水自 塔顶喷淋洗涤烟气。烟气中二氧化硫被洗涤吸收后除去,净烟气再通过设在塔顶的除雾器除 沫后,排入烟囱。洗涤液中产生的约 30%的硫酸铵溶液,经蒸发结晶处理后可以得到固体 硫酸铵。
(4)喷雾干燥法脱硫工艺
喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳后,用泵打入位 于吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内,被雾化成细小雾滴的吸收剂与烟气混合接触,与烟气 中的二氧化硫发生化学反应生成 CaSO3 和 CaSO4,烟气中二氧化硫被脱除。脱硫反应产物 及未被利用的脱硫剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下来。脱硫 后的烟气经除尘后排放。
氮氧化物控制技术
氮氧化物的生成条件很复杂,与反应温度、压力、燃料种类、烟气含氧以及其它促进氮 氧化物生成的因素有关。发达国家有色冶炼企业多采用低氮燃烧或富氧燃烧器。国内锡锑汞 冶炼企业目前均未采用脱硝技术。
汞控制技术
目前,国内净化汞蒸汽常用吸收法、吸附法、气相反应法、冷却法及联合净化法等。 吸收法多采用具有较高氧化还原电位的物质,如高锰酸钾(KMnO4)、次氯酸钠溶液等, 它们与汞蒸汽作用时具有反应速度快,净化效率高、溶液浓度低、不易挥发、沉淀物少等特 点。固体吸附法利用某种化学物质处理过的活性炭作为汞吸收剂,在汞冶炼或其他高浓度或 大气量含汞废气治理中考虑到经济成本的因素,也采用多硫化钠处理的焦炭作吸附剂。冷却 法是基于汞蒸发速度与温度成正比, 通过降低空气中的汞蒸汽饱和度来减少空气中含汞废气 的含量的方法,具体分为常压冷凝法和加压冷凝法。联合净化法的原理是高浓度含汞尾气, 如汞冶炼、含汞废渣火法处理等过程的尾气,往往需要多种方法联合净化,使含汞尾气达标 排放,如冷凝-吸收法等。
水污染物控制技术
根据废水的来源,锡锑汞工业废水可分为采矿废水、选矿废水和冶炼废水等。
(1)采矿选矿污水的治理技术
目前,采矿污水的治理,基本上都采用中和法。国内选矿厂污水的治理方法,主要有自 然净化法、混凝法、中和法和重复利用法等。自然净化法是当前普遍使用的方法,其构筑物 主要是沉淀池和尾矿库,使选矿污水中的悬浮物被除去。经自然净化(特别是尾矿库)净化 后的选矿污水,多数可以达到重复利用和排放标准的要求。混凝法是指使用有机或无机絮凝 剂使分散体系聚结脱稳过程的方法。它不仅适用于含悬浮物质、胶体物质及可溶性污染物污 水的处理,也适用于含重金属离子污水的处理。混凝法具有适应性强、技术可行和经济合理 等优点。用中和法处理选矿污水存在两种情况,一是对选矿污水中呈酸性的洗矿水用中和法 进行处理;二是与酸性的采矿污水进行相互中和处理。重复利用法是将经自然净化、混凝和中和处理后的选矿污水重新用于选矿作业, 这种方法可以减少污水的外排量和选矿作业新水 的用量。
(2)冶炼污水治理技术
目前,国内冶炼污水治理方法大致是:间接冷却用水,一般经冷却后循环使用。对于冲 渣水和直接冷却水,由于含有炉渣微粒等固体颗粒物以及含有少量的重金属,多采用沉降池 脱除固体颗粒后循环使用,并定期开路一部分用中和法进行处理。
烟气净化污水(酸) :大多采用硫化中和的工艺进行处理,即污水(酸)经鼓风脱除二 氧化碳,氧化二氧化硫后,投加硫化钠脱砷,再投加石灰石乳液中和回收石膏,中和液再投 加硫酸亚铁和石灰乳进行一级中和,经氧化后再次投加石灰乳进行二级中和,这样可使污水 (酸)最终达标排放。
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