釩渣焙燒尾氣的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于五氧化二釩生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種五氧化二釩生產(chǎn)過程中，釩渣通 過回轉(zhuǎn)窯焙燒后所產(chǎn)生尾氣的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 五氧化二釩廣泛用于冶金、化工等行業(yè)，主要用于冶煉釩鐵。用作合金添加劑，占 五氧化二釩總消耗量的80%以上，其次是用作有機(jī)化工的催化劑，即觸媒，約占總量的 10%，另外用作無機(jī)化學(xué)品、化學(xué)試劑、搪瓷和磁性材料等約占總量的10%。當(dāng)前五氧化二 釩生產(chǎn)過程中存在的一個(gè)比較突出的問題，是環(huán)保與節(jié)能。
[0003] 目前五氧化二釩的生產(chǎn)一般是以釩渣作為原料，而以釩渣作為原料生產(chǎn)五氧化二 釩主要包括原料預(yù)處理、焙燒、釩溶液的分離凈化、釩溶液沉淀結(jié)晶和釩酸鹽分解、干燥及 熔煉5個(gè)工序。
[0004] 釩渣中含有的16~20%的五氧化二釩，其它全是雜質(zhì)，生產(chǎn)五氧化二釩的過程本 質(zhì)上就是：用鈉鹽使釩和部分雜質(zhì)溶解于水，生成釩酸鈉，再加入銨鹽，通過硫酸調(diào)整pH值 使釩沉淀出來，生成釩酸鹽，而其它雜質(zhì)不沉淀，再將釩酸銨焙燒分解為五氧化二釩即可。
[0005] 釩渣在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行焙燒的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，廢氣溫度高，濕氣含量 大，有酸霧和硫氧化物、粉塵、水蒸氣、不凝性氣體等，其排放速度和流量較均勻。
[0006] 焙燒尾氣必須經(jīng)過處理后才能完全達(dá)標(biāo)排放，國內(nèi)部分廠基本能做到，部分廠家 經(jīng)常難以做到。但是，溫度高達(dá)300°C-45(TC的焙燒尾氣中含有大量熱量，國內(nèi)現(xiàn)有五氧化 二釩生產(chǎn)廠家?guī)缀醵紱]有利用。
[0007] 目前國內(nèi)五氧化二釩生產(chǎn)廠家針對(duì)焙燒尾氣處理，常見流程包括旋風(fēng)收塵、文丘 里噴淋系統(tǒng)、水洗塔、電除霧、煙囪等。焙燒窯內(nèi)排出的廢氣一般先在煙道內(nèi)，通過慣性和重 力沉降，或經(jīng)過旋風(fēng)收塵，除去大部分粗顆粒粉塵，然后先進(jìn)入文丘里洗滌器，在文丘里管 的喉管中氣體被加速，水被高速氣流擊碎進(jìn)行有效碰撞，當(dāng)氣、液進(jìn)入文丘里管擴(kuò)大段后而 減速，使水滴與塵埃、氣體再次碰撞冷卻，部分S0 3變成酸霧，粉塵被水滴捕獲，凝聚成大顆 粒隨水排入回收池。此時(shí)，廢氣溫度降低至60_70°C，之后進(jìn)入洗滌塔，使氣體溫度降至50°C 以下進(jìn)入電除霧器，在高壓靜電場(chǎng)作用下，酸霧和極少量的粉塵被除去。符合排放標(biāo)準(zhǔn)的尾 氣經(jīng)風(fēng)機(jī)送人煙肉排放。這種傳統(tǒng)方法存在的問題，一是尾氣余熱沒有利用，二是達(dá)標(biāo)排放 有時(shí)難以做到，即使達(dá)標(biāo)，指標(biāo)也是緊靠上限。
[0008] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在回轉(zhuǎn)窯焙燒尾氣余熱沒有利用或者余熱利用效率較低， 且排放尾氣的硫化物難以治理，尾氣常常不能達(dá)標(biāo)的問題。在提倡節(jié)能降耗，加強(qiáng)環(huán)保的政 策背景下，五氧化二釩生產(chǎn)企業(yè)如何充分利用焙燒尾氣余熱并達(dá)標(biāo)排放是一個(gè)急需解決的 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提高五氧化二釩回轉(zhuǎn)窯焙燒尾氣余熱利用率，并使 尾氣中硫化物完全達(dá)標(biāo)排放的一種尾氣處理方法。
[0010] 本發(fā)明釩渣焙燒尾氣的處理方法，包括以下步驟：
[0011] a、釩渣焙燒尾氣進(jìn)入除塵系統(tǒng)，分離，得到釩酸鹽和尾氣I;其中，釩酸鹽轉(zhuǎn)入打漿 槽；
[0012] b、尾氣I進(jìn)入廢熱鍋爐系統(tǒng)，與外部送來的工藝水換熱后降溫，得到尾氣n，工藝 水變成飽和蒸汽以外供；
[0013] C、尾氣n進(jìn)入文丘里系統(tǒng)，進(jìn)一步降溫，得到尾氣m;
[0014]d、尾氣m從底部進(jìn)入脫硫塔，與頂部噴淋的堿液逆流接觸，除霧，達(dá)標(biāo)排放，堿液 進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。
[0015] 上述所述釩渣焙燒尾氣的處理方法，其中a步驟除塵系統(tǒng)為旋風(fēng)除塵器。
[0016] 進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述釩渣焙燒尾氣的處理方法，其中旋風(fēng) 除塵器優(yōu)選為多管旋風(fēng)除塵器;更優(yōu)選為多管陶瓷旋風(fēng)除塵器。
[0017] 進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述f凡渣焙燒尾氣的處理方法，其中c步 驟中進(jìn)一步降溫的具體工藝為:在文丘里水箱上升管處，利用濃度為20~40%的廢硫酸噴 淋上升尾氣n，尾氣n降溫后進(jìn)入下降管，用工藝水噴淋尾氣n，得到尾氣m;其中，噴淋后 的廢硫酸溫度升高至90~95°C，用栗送入廢酸濃縮系統(tǒng)處理后，得到濃度為50~55%的硫 酸。
[0018] 上述所述釩渣焙燒尾氣的處理方法，其中工藝水為除鹽水。
[0019] 上述所述釩渣焙燒尾氣的處理方法，其中廢硫酸噴淋上升尾氣n采用循環(huán)噴淋。
[0020] 本發(fā)明方法具有如下有益效果：
[0021] -、可以實(shí)現(xiàn)焙燒尾氣余熱自產(chǎn)蒸汽，余熱利用效率高。本工藝流程增設(shè)了廢熱鍋 爐系統(tǒng)，除鹽水在廢熱鍋爐系統(tǒng)中與焙燒尾氣進(jìn)行熱交換后變成蒸汽，蒸汽可外供五氧化 二釩主線的銨鹽沉釩等工序使用，實(shí)現(xiàn)節(jié)約鍋爐煤耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
[0022] 二、可以實(shí)現(xiàn)利用尾氣余熱提高23%左右濃度的廢硫酸溫度，減少廢硫酸蒸汽濃 縮系統(tǒng)中的蒸汽消耗量，實(shí)現(xiàn)節(jié)約鍋爐煤耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。在文丘里噴淋系統(tǒng)中， 采用循環(huán)廢硫酸噴淋，以及在上升管處采用20~24%濃度的廢硫酸噴淋尾氣，將廢硫酸溫 度提高到90~95°C，可以使20~24%濃度的廢硫酸在廢酸蒸汽濃縮系統(tǒng)中節(jié)約蒸汽消耗， 得到的濃度為50%左右的較高濃度硫酸，可以用于釩渣酸浸調(diào)節(jié)pH值用。
[0023] 三、可以節(jié)約噴淋水量，達(dá)到節(jié)約水耗和電耗的目的。在廢熱鍋爐系統(tǒng)中尾氣由 350~450°C降溫到220~250°C，且文丘里噴淋系統(tǒng)采用廢酸噴淋，該兩項(xiàng)措施可以減少尾 氣處理系統(tǒng)中的循環(huán)水噴淋量，節(jié)約水耗和電耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
[0024] 四、脫硫塔除了具備除塵、除霧功能外，更重要的是可以實(shí)現(xiàn)焙燒尾氣中硫化物達(dá) 標(biāo)排放。在脫硫塔處采用8~10%濃度的液堿與尾氣逆流循環(huán)噴淋，噴淋后的液堿回流到石 灰石乳液池，在脫硫塔頂部設(shè)除霧器，尾氣在脫硫塔處完成脫硫、除塵、除霧后并達(dá)標(biāo)排放。 [0025] 說明書附圖
[0026]圖1本發(fā)明工藝流程圖；
[0027]圖2是本發(fā)明釩渣焙燒尾氣處理系統(tǒng)的整體示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明換熱裝置的示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明文丘里系統(tǒng)的示意圖；
[0030]附圖標(biāo)記：10-除塵裝置;20-換熱裝置;201-第一尾氣進(jìn)口； 202-第一尾氣出 口； 203-第二除鹽水進(jìn)口； 204-第二除鹽水出口； 205-回流進(jìn)口； 21-除氧器;211-除鹽 水進(jìn)口；212-蒸汽出口；213-除鹽水出口； 214-蒸汽進(jìn)口；22-蒸汽聚集器;221 -第二蒸 汽進(jìn)口； 222-第三蒸汽出口； 223-第四蒸汽出口； 224-回流出口； 31-文丘里水箱;311 - 循環(huán)出口； 32-文丘里管;321-循環(huán)進(jìn)口； 33-上升管;331-廢酸進(jìn)口； 34-下降管;342- 排氣口； 341-廢水進(jìn)口； 35-廢水水箱;36-循環(huán)栗;41 一脫硫塔;411 一喊液進(jìn)口； 412-氣 體出口；413-氣體進(jìn)口；414 一喊液出口；42-喊液存儲(chǔ)箱;43-喊液回收箱;44 一驅(qū)動(dòng)栗。
【具體實(shí)施方式】
[0031]本發(fā)明釩渣焙燒尾氣的處理方法，包括以下步驟：
[0032] a、釩渣焙燒尾氣通過煙道進(jìn)入除塵系統(tǒng)，在除塵系統(tǒng)中，依靠釩酸鹽自身重力和 除塵系統(tǒng)的離心力的作用，可以實(shí)現(xiàn)80~95 %釩酸鹽和尾氣I分離;其中，釩酸鹽被收集后 轉(zhuǎn)入打漿槽；
[0033] b、尾氣I進(jìn)入廢熱鍋爐系統(tǒng)，與外部送來的工藝水換熱后降溫，得到尾氣n，工藝 水變成飽和蒸汽以外供；
[0034] C、尾氣n進(jìn)入文丘里系統(tǒng)，在文丘里系統(tǒng)中，利用廢硫酸噴淋焙燒尾氣，使廢酸升 溫，尾氣n進(jìn)一步降溫，得到尾氣m;
[0035] d、尾氣m從底部進(jìn)入脫硫塔，與頂部噴淋的堿液逆流接觸，除去尾氣中的硫化物 與煙塵，尾氣經(jīng)脫硫塔頂部的除霧器除霧后用引風(fēng)機(jī)送入煙肉后達(dá)標(biāo)排放，堿液進(jìn)入污水 處理系統(tǒng)。
[0036] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種既可以提高五氧化二釩回轉(zhuǎn)窯焙燒尾氣 余熱利用率，又能能使焙燒尾氣中硫化物完全達(dá)標(biāo)排放，以實(shí)現(xiàn)五氧化二釩焙燒尾氣系統(tǒng) 的潔凈生產(chǎn)的新工藝流程。
[0037] 本發(fā)明工藝流程包含除塵系統(tǒng)、廢熱鍋爐系統(tǒng)、文丘里系統(tǒng)、脫硫塔系統(tǒng)。該流程 可回收焙燒尾氣中的釩酸鹽、回收焙燒尾氣余熱用于自產(chǎn)蒸汽和加熱23 %左右的廢硫酸， 并使尾氣脫硫、除塵、除霧后達(dá)標(biāo)排放，蒸汽用于銨鹽沉釩工序，廢硫酸外購，用于銨鹽沉釩 過程中的pH值調(diào)節(jié)。
[0038] 本發(fā)明在五氧化二釩回轉(zhuǎn)窯焙燒尾氣的工藝技術(shù)流程中增設(shè)了廢熱鍋爐系統(tǒng)