一種冶煉煙塵高溫分級過濾的處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于冶煉煙塵處理技術的領域，具體是一種高溫下對煙塵回收利用的處理方法，特別涉及利用陶瓷過濾膜處理冶煉煙塵的方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展，冶煉煙塵對環(huán)境的污染尤為突出。有色冶金行業(yè)中，產(chǎn)生大量的煙塵，煙塵中還含有易揮發(fā)的金屬元素、砷和二氧化硫等多種有害元素，對生產(chǎn)設備、自然環(huán)境、人員健康都有巨大的威脅?，F(xiàn)有的煙塵處理技術一般是通過余熱鍋爐回收煙塵中的熱量，煙塵冷卻后使用布袋收塵器來回收過濾煙塵，回收煙塵中的固體顆粒，二氧化硫等氣體通過布袋，進入脫硫塔，除去二氧化硫后排入空氣中。通過布袋收塵器來回收的煙塵中，有用的金屬元素和砷等有害元素混合在一起，雜質元素含量較高，返回冶煉爐內(nèi)時影響冶煉過程，使得冶煉產(chǎn)品含雜質超標。目前，一般通過在冶煉前，使用沸騰爐或回轉窯焙燒，使得所含的砷、硫等雜質達到冶煉標準，再進行冶煉，焙燒得到的高砷煙塵再經(jīng)過各種處理，回收利用。但在焙燒脫砷的過程中，一部分金屬又揮發(fā)進入煙塵，使得工藝復雜，加大處理難度。煙塵中的砷等有害雜質的回收利用一直是冶煉行業(yè)的難點。為此，本發(fā)明人經(jīng)過潛心研究，研制開發(fā)出工藝簡便，回收效率高，能夠在高溫下把煙塵中的金屬與砷等有害雜質分離的處理方法。試驗證明，應用效果良好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是在于提供一種工藝簡便，回收效率高，能夠在高溫下把煙塵中的金屬與砷等有害雜質分離的處理方法。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，包括陶瓷膜過濾、冷卻、收塵、脫硫工序，具體包括:
[0005]A、陶瓷膜過濾:冶煉爐內(nèi)產(chǎn)生的高溫煙塵進入陶瓷膜過濾裝置，控制煙塵的溫度在470°C以上，煙塵被空氣氧化，高熔點的金屬氧化物固體顆粒被陶瓷膜吸附過濾，低熔點的非金屬氧化物氣體通過陶瓷膜；
[0006]B、冷卻:將步驟A過濾后的煙塵經(jīng)過換熱器進行冷卻，把煙塵溫度冷卻至160?120°C ；
[0007]C、收塵:將步驟B處理后的煙塵進入收塵裝置，回收煙塵冷凝后析出的砷等低熔點非金屬氧化物；
[0008]D、脫硫:將步驟C處理后的煙塵引入脫硫塔，吸收煙塵中的硫化物，達到排放標準后排入大氣。
[0009]本發(fā)明采用高溫下分級過濾煙塵的處理方法，高溫下，冶煉爐內(nèi)產(chǎn)生的煙塵在空氣中被氧化，所含的金屬氧化物粒徑大，沸點高，在煙塵中為液態(tài)或固態(tài)，而砷等非金屬氧化物的粒徑小，沸點低，在煙塵中為氣態(tài)。煙塵通過耐高溫，抗腐蝕，耐磨損的陶瓷過濾膜時，粒徑小的氣態(tài)非金屬氧化物穿過，截留下金屬氧化物，非金屬氧化物氣體經(jīng)過后續(xù)的冷卻，轉變成液態(tài)或固態(tài)后過濾回收，達到金屬和非金屬元素的過濾分離，分別回收的目的，通過控制煙塵溫度、流量等參數(shù)，在煙塵冷卻過程中，同時分級過濾回收煙塵中的金屬和非金屬元素，使得對冶煉有害的砷等非金屬元素不再與金屬元素混合，回收得到的金屬氧化物能達到冶煉標準，可直接返回冶煉。本發(fā)明工藝簡單，能耗較低，回收效率高，分離效果好等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明工藝流程框圖；
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明包括陶瓷膜過濾、冷卻、收塵、脫硫工序，具體包括:
[0013]A、陶瓷膜過濾:冶煉爐內(nèi)產(chǎn)生的高溫煙塵進入陶瓷膜過濾裝置，控制煙塵的溫度在470°C以上，煙塵被空氣氧化，高熔點的金屬氧化物固體顆粒被陶瓷膜吸附過濾，低熔點的非金屬氧化物氣體通過陶瓷膜；
[0014]B、冷卻:將步驟A過濾后的煙塵經(jīng)過換熱器進行冷卻，把煙塵溫度冷卻至160?120°C ；
[0015]C、收塵:將步驟B處理后的煙塵進入收塵裝置，回收煙塵冷凝后析出的砷等低熔點非金屬氧化物；
[0016]D、脫硫:將步驟C處理后的煙塵引入脫硫塔，吸收煙塵中的硫化物，達到排放標準后排入大氣。
[0017]所述的A步驟中，冶煉爐產(chǎn)生的高溫煙塵先經(jīng)過余熱鍋爐，回收煙塵中的熱量，再進入陶瓷膜過濾裝置。能夠調(diào)節(jié)煙塵進入陶瓷膜過濾裝置的溫度，符合工藝要求溫度。
[0018]所述的A步驟中，煙塵進入陶瓷過濾膜裝置的溫度為700?500°C。高于所含有的非金屬氧化物的沸點。
[0019]陶瓷過濾膜裝置的出口處，煙塵溫度為600?450°C。使得過濾時溫度保持平穩(wěn)，減少溫度對陶瓷膜過濾系統(tǒng)的影響。
[0020]所述的A步驟中，陶瓷膜為多孔洞圓柱體，為非對稱膜，粉塵攔截粒徑不小于0.1 μ m，陶瓷膜滲透通量不小于120m3/m2.Kpa.h。非對稱膜的結構可提高滲透通量，通過反吹即可把膜表面的附著物吹脫。
[0021]所述的A步驟中，陶瓷膜表面吸附金屬氧化物后，使用壓力為0.4?0.8MPa，溫度100?120°C的壓縮空氣對陶瓷過濾裝置進行反吹，卸載過濾物。
[0022]所述的壓縮空氣是空氣經(jīng)過干燥后加熱至100?150°C，然后使用空氣壓縮機壓縮。減少對陶瓷膜的影響。
[0023]所述的B步驟中，換熱器為表冷器或冷凝器。
[0024]所述的B步驟中，換熱器設置有振動裝置。通過振動使得換熱器上冷凝出的非金屬氧化物脫落。
[0025]本發(fā)明采用高溫下分級過濾煙塵的處理方法，通過控制煙塵中溫度、流量等參數(shù)，分別過濾出金屬氧化物和非金屬氧化物，并分別回收，回收得到的金屬氧化物中，砷等非金屬雜質含量達到冶煉標準，可直接回爐熔煉，回收得到的非金屬氧化物可作為化工原料。本發(fā)明工藝簡單，能耗較低，回收效率高，分離效果較好等優(yōu)點。
[0026]實施例1:
[0027]冶煉爐產(chǎn)生的煙塵中含有SnO，PbO，Sb203，As203，通過煙道引入陶瓷膜過濾裝置，入口處煙塵溫度為700°C，使用攔截粒徑為0.2 μ m，透通量為130m3/m2.Kpa.h的陶瓷膜過濾，出口處煙塵溫度為600°C，含有的Sn0、Pb0、Sb203等降低至4%，As 203為90%，煙塵進入表冷器后，快速冷卻至160°C，再進入布袋收塵器，布袋收塵器出口處的煙塵含塵40mg/Nm3以下，其中SnO降低至0.5mg/Nm3，Pb0降低至lmg/Nm3，As203為0.4mg/Nm3，最后煙塵進入脫硫塔，脫去一■氧化硫后排空。
[0028]實施例2
[0029]冶煉爐產(chǎn)生的煙塵中含有SnO，PbO, Sb203，As203，通過煙道引入陶瓷膜過濾裝置，入口處煙塵溫度為500°C，使用攔截粒徑為0.2 μ m，透通量為130m3/m2.Kpa.h的陶瓷膜過濾，出口處煙塵溫度為450°C，含有的Sn0、Pb0、Sb203等降低至3%，As 203為89%，煙塵進入表冷器后，快速冷卻至120°C，再進入布袋收塵器，布袋收塵器出口處的煙塵含塵50mg/Nm3，其中SnO降低至0.4mg/Nm3，PbO降低至0.8mg/Nm3，As203為0.3mg/Nm3，最后煙塵進入脫硫塔，脫去二氧化硫后排空。陶瓷過濾膜效率降低時，使用0.4MPa，溫度為100°C的壓縮空氣反吹入陶瓷過濾膜，附著于陶瓷過濾膜表面的金屬氧化物脫落。在表冷器設置有振動錘，敲打表冷器，冷凝出的非金屬氧化物脫落。
[0030]實施例3
[0031]冶煉爐產(chǎn)生的煙塵中含有SnO，PbO, Sb203，As203，通過煙道引入陶瓷膜過濾裝置，入口處煙塵溫度為650°C，使用攔截粒徑為0.1 μ m，透通量為120m3/m2.Kpa.h的陶瓷膜過濾，