专利名称：一种金属冶炼烟气制酸所产生污酸的处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属冶炼副产物的处理装置，特别涉及一种是金属硫化矿冶 炼烟气制酸所产生的污酸处理装置。
背景技术：
在金属硫化矿冶炼过程中会产生大量的烟气，绝大多数金属硫化矿装置均配套设 置有制酸系统，实现烟尘回收及二氧化硫制硫酸。其一般的生产工艺为烟气净化、干燥、转 化，烟气净化的作用是除去杂质、降低温度和移走热量。从冶炼系统来的炉气中含有尘、酸 雾、砷、氟等有害物质，通过净化工序后，使上述有害物质含量降低到符合制酸标准要求。烟 气净化的方法一般使用稀硫酸对烟气进行洗涤，使烟气中所携带的金属离子和各种杂质大 部分进入稀硫酸循环液中，在稀硫酸溶液的循环使用过程中，所含金属离子和各种杂质的 浓度会不断增加，为保证稀硫酸循环液的浓度稳定，需要开路(即分流一部分)，这部分稀 硫酸废水含大量重金属等杂质，工业化生产中通常称之为“污酸”，需要进一步进行处理。现有技术中，中和——硫化法是采用较多的污酸处理工艺及装置。即采用先在中 和设备上经过中和处理，再经过硫化设备进行硫化处理，硫化法用作一种预处理方法，用以 降低后续达标排放处理难度，使砷的去除率提高到95%以上后，再采用石灰——铁盐法处 理，具体工艺为污酸经石灰中和处理后，经过两次硫化钠硫化，一次硫化脱铜，压滤后得到 铜滤饼；二次硫化脱砷，压滤得到砷滤饼。此工艺路线的处理效果虽得到提高，但工艺流程 复杂，尤其是作为中和剂的钙质材料石灰消耗量大，致使处理成本较高，成为了该工工艺工 业化应用的主要影响因素，不具有工业化应用的经济可行性。另一方面，在电石生产过程中，电石水解获取乙炔气后产生大量以氢氧化钙为主 要成分的废渣，电石泥即是含水量高过50%的电石渣，产量多，碱性强，且价格便宜，电石泥 中有效CaO含量达60%左右，可作为钙质替代品，可应用于本领域，即采用硫化钠-电石泥 中和法处理污酸，而现有技术中尚无相应的装置可实施该工艺。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种金属冶炼烟气制酸所产生污酸的处理装置，它用于 实施中和——硫化法污酸处理工艺，可使处理后的污酸达标排放，并具有设备简单、操作方 便、环境污染小的优点。本实用新型的技术方案为—种金属冶炼烟气制酸所产生污酸的处理装置，其特征在于它包括电石泥中和 剂浆液配制槽、硫化槽、中和反应槽、浓缩槽及压滤设备，所述的电石泥中和剂浆液配制槽、 硫化槽的出口管分别联接至中和反应槽，所述的中和反应槽出口管与浓缩槽相联接，所述 的浓缩槽与压滤设备相联接，所述的硫化槽设置有污酸进口。作为对本实用新型的进一步改进，所述的电石泥中和剂浆液配制槽与中和反应槽 为同一设备。[0009]作为对本实用新型的进一步改进，它还包括对电石泥进行净化处理的电石泥处理 槽，所述的电石泥处理槽出口管与电石泥中和剂浆液配制槽或中和反应槽相联接。作为对本实用新型的进一步改进，它还包括对电石泥进行净化处理的电石泥处理 槽，所述的电石泥处理槽出口管与中和反应槽相联接。作为对本实用新型的进一步改进，所述电石泥中和剂浆液配制槽是用于将电石渣 加水配制成电石泥中和剂浆液的敞口槽，所述的硫化槽是用于将污酸中加入硫化剂反应的 密封槽，所述的中和反应槽是用于调节硫化后的污酸PH值的固定混凝土池，所述的硫化 槽、中和反应槽均设置有搅拌机。作为对本实用新型的进一步改进，所述的浓缩槽是用于对中和反应槽所产生的固 体物进行浓缩的固定混凝土池，所述的浓缩槽与中和反应槽相邻设置，所述的中和反应槽 池边高于浓缩槽且设置有供池内上层液体溢流至浓缩槽的进液口。作为对本实用新型的进一步改进，所述的装置的处理能力为10 100万立方每年。作为对本实用新型的进一步改进，所述的压滤设备为板框压滤机或陶瓷压滤机。本实用新型的工作过程为在电石泥中和剂浆液配制槽内加入电石泥和水，配制成电石泥中和剂浆液，电石 泥中和剂浆液的有效CaO质量百分浓度约为10%，也可以直接在中和池反应内进行电石泥 中和剂浆液的配制工作，电石泥还可以经电石泥处理槽进行除杂处理后再送电石泥中和剂 浆液配制槽或中和反应槽内。另一方面，待处理污酸输送至硫化槽内，加入硫化剂进行硫化 处理后，将污酸经出口管输送到中和反应槽内与电石泥中和剂浆液进行中和反应，中和步 骤中PH值终点控制为10 12，反应完成后静置分层，上层清液全部溢流至浓缩槽进行浓缩 处理，最后浓缩底流经过压滤设备压滤后水外排，滤渣另行处理。本实用新型的有益效果在于本实用新型为实施硫化钠_电石泥中和法处理污酸工艺提供了装置，设置了电石 泥中和剂浆液配制槽进行电石泥中和剂浆液配制，充分利用电石渣中有效CaO含量高的特 点，将其作为钙质材料替代石灰使用，使电石泥成功应用于污酸处理，大大降低污酸处理的 成本，使处理后的污酸达标排放，实现了利用废渣治理废液的环保效果，为电石泥的使用开 辟了 一条新途径，达到了 “以废治废”的目的，所产生的渣量较现有技术大大减少，降低岗位 劳动强度，对设备无特殊要求、工艺简单、操作方便、处理能力大，工业化生产的经济可行性好。本实用新型设置了电石泥处理槽可对电石泥进行净化处理，设置浓缩及压滤设 备，可避免电石渣中的有害杂质进入处理后溶液，保证外排水达到国家排放标准，减少了二 次污酸的发生率。 经申请人在年产37万吨硫酸装置生产中应用，其污酸处理量达40万立方以上，本 实用新型可根据污酸产出状态进行调整处理能力，能允许污酸成分和浓度在一定范围内波 动，仍保证外排水能达到国家排放标准，外排水达标排放率能达到100%。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明[0023]
图1为本实用新型的实施例1结构示意图；图2为本实用新型的实施例2结构示意图；图3为本实用新型的实施例3结构示意图。图中1、电石泥中和剂浆液配制槽2、硫化槽3、中和反应槽4、浓缩槽5、板框压 滤机6、电石泥处理槽7、管道、8、泵。
具体实施方式
实施例1 一种金属冶炼烟气制酸所产生污酸的处理装置，如
图1所示，年处理能力为100万 立方，它采用硫化钠_电石泥中和法处理金属冶炼烟气制酸所产生的污酸，包括电石泥处 理槽6、电石泥中和剂浆液配制槽1、硫化槽2、中和反应槽3、浓缩槽4、板框压滤机5，电石 泥中和剂浆液配制槽1是用于将电石渣加水配制成电石泥中和剂浆液的敞口槽，硫化槽2 是用于将污酸中加入硫化剂反应的密封槽，电石泥处理槽6出口管与电石泥中和剂浆液配 制槽1由管道相联接，硫化槽2设置有污酸进口，硫化槽2、中和反应槽3均设置有搅拌机， 电石泥中和剂浆液配制槽1、硫化槽2的出口管分别联接至中和反应槽3，中和反应槽3是 用于调节硫化后的污酸PH值的固定混凝土池，浓缩槽4是用于对中和反应槽3所产生的固 体物进行浓缩的固定混凝土池，浓缩槽4与中和反应槽3相邻设置，中和反应槽3池边的一 边略高于浓缩槽4且设置有供池内上层液体溢流至浓缩槽4的出口管7，浓缩槽4上层清液 直接外排，底流用泵8经管道输送打入板框压滤机5进行压滤，滤液外排，滤渣另行处理。本装置的工作过程为电石泥经电石泥处理槽6进行除杂处理后再送电石泥中和 剂浆液配制槽1，在电石泥中和剂浆液配制槽1内加入水，配制成电石泥中和剂浆液，电石 泥中和剂浆液的有效CaO质量百分浓度约为10%，另一方面，待处理污酸输送至硫化槽2 内，加入硫化剂进行硫化处理后，将污酸经出口管输送到中和反应槽3内与电石泥中和剂 浆液进行中和反应，中和步骤中PH值终点控制为10 12，反应完成后静置分层，上层清液 全部溢流至浓缩槽4进行浓缩处理，最后浓缩底流经过板框压滤机5压滤后水外排，滤渣另 行处理。将本实用新型应用于年产22万吨的制酸系统，该系统是利用锌精矿沸腾炉焙烧 后的烟气中所含二氧化硫生产硫酸，烟气采用稀酸洗涤净化、两转两吸工艺处理，生产浓度 为93%的硫酸和浓度为98%的硫酸；该系统所产生的的污酸全部送本实用新型进行处理 后，达到外排水标准。待处理污酸的成分和浓度为 经上述装置处理后的污酸排放水能达到国家排放标准，污酸处理后出水重金 属(汞、铜、铅、锌、镉、砷)达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。具体为汞 彡 0. 05mg/L，铜彡 1. Omg/L，铅彡 1. Omg/L，锌彡 5. Omg/L，镉彡 0. lmg/L，砷彡 0. 5mg/L。[0034]实施例2 一种金属冶炼烟气制酸所产生的污酸处理装置，如图2所示，年处理能力为100万 立方，它采用硫化钠_电石泥中和法处理金属冶炼烟气制酸所产生的污酸，包括电石泥中 和剂浆液配制槽1、硫化槽2、中和反应槽3、浓缩槽4、板框压滤机5。电石泥中和剂浆液配 制槽1是用于将电石渣加水配制成电石泥中和剂浆液的敞口槽，硫化槽2是用于将污酸中 加入硫化剂反应的密封槽，硫化槽2设置有污酸进口，硫化槽2、中和反应槽3均设置有搅 拌机，电石泥中和剂浆液配制槽1出口管道上安装了泵8并联接至中和反应槽3，硫化槽2 的出口管联接至中和反应槽3，中和反应槽3是用于调节硫化后的污酸PH值的固定混凝土 池，浓缩槽4是用于对中和反应槽3所产生的固体物进行浓缩的固定混凝土池，浓缩槽4与 中和反应槽3相邻设置，中和反应槽3池边的一边略高于浓缩槽4且设置有供池内上层液 体溢流至浓缩槽4的出口管，浓缩槽4上层清液直接外排，底流用泵8打入板框压滤机5进 行压滤，滤液外排，滤渣另行处理。本装置的工作过程为待处理污酸输送至硫化槽2内，加入硫化剂进行硫化处理， 另一方面，电石泥在中和剂浆液配制槽1进行电石泥中和剂浆液的配制工作，配制好的电 石泥中和剂浆液由泵8输送至中和反应槽3内，污酸经出口管输送到中和反应槽3内与电 石泥中和剂浆液进行中和反应，中和步骤中PH值终点控制为10 12，反应完成后静置分 层，上层清液全部溢流至浓缩槽4进行浓缩处理，最后浓缩底流经过板框压滤机5压滤后水 外排，滤渣另行处理。将本实用新型应用于年产22万吨的制酸系统，该系统是利用锌精矿沸腾炉焙烧 后的烟气中所含二氧化硫生产硫酸，烟气采用稀酸洗涤净化、两转两吸工艺处理，生产浓度 为93%的硫酸和浓度为98%的硫酸；该系统所产生的的污酸全部送本实用新型进行处理 后，达到外排水标准。待处理污酸的成分和浓度为 经上述装置处理后的污酸排放水能达到国家排放标准，污酸处理后出水重金 属(汞、铜、铅、锌、镉、砷)达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。具体为汞 (0. 05mg/L，铜彡 1. Omg/L，铅彡 1. Omg/L，锌彡 5. Omg/L，镉彡 0. lmg/L，砷彡 0. 5mg/L。实施例3一种金属冶炼烟气制酸所产生的污酸处理装置，如图3所示，年处理能力为10万 立方，它采用硫化钠_电石泥中和法处理金属冶炼烟气制酸所产生的污酸，包括硫化槽2、 中和反应槽3、浓缩槽4、板框压滤机5，电石泥中和剂浆液配制槽1与中和反应槽3为同一 设备。硫化槽2是用于将污酸中加入硫化剂反应的密封槽，硫化槽2设置有污酸进口，硫化 槽2、中和反应槽3均设置有搅拌机，硫化槽2的出口管联接至中和反应槽3，中和反应槽3 是用于调节硫化后的污酸PH值的固定混凝土池，浓缩槽4是用于对中和反应槽3所产生的 固体物进行浓缩的固定混凝土池，浓缩槽4与中和反应槽3相邻设置，中和反应槽3池边的
6一边略高于浓缩槽4且设置有供池内上层液体溢流至浓缩槽4的出口管，浓缩槽4上层清 液直接外排，底流用泵8打入板框压滤机5进行压滤，滤液外排，滤渣另行处理。本装置的工作过程为待处理污酸输送至硫化槽2内，加入硫化剂进行硫化处理， 另一方面，电石泥在中和反应槽3进行电石泥中和剂浆液的配制工作。将污酸经出口管 输送到中和反应槽3内与电石泥中和剂浆液进行中和反应，中和步骤中PH值终点控制为 10 12，反应完成后静置分层，上层清液全部溢流至浓缩槽4进行浓缩处理，最后浓缩底流 经过板框压滤机5压滤后水外排，滤渣另行处理。将本实用新型应用于年产10万吨的制酸系统所产生污酸的处理，年处理能力为 10万立方，该系统是利用铅精矿烧结工序后含二氧化硫尾气制硫酸，经动力波净化工艺后 直接冷凝生产浓度为97 %的硫酸，制酸净化产生的污酸全部送污酸处理装置进行处理，后 再经水处理装置进一步处理后外排。待处理污酸的成分和浓度为 本实用新型所采用的工艺为电石泥-硫化法，所用的中和剂为采用电石泥制成的 电石泥中和剂浆液，电石泥中和剂浆液的有效CaO质量百分浓度为30%，所采用的电石泥 中有效CaO含量为70%。经上述装置处理后的污酸排放水能达到国家排放标准，污酸处理后出水重金 属(汞、铜、铅、锌、镉、砷)达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。具体为汞 彡 0. 05mg/L，铜彡 1. Omg/L，铅彡 1. Omg/L，锌彡 5. Omg/L，镉彡 0. lmg/L，砷彡 0. 5mg/L。
权利要求一种金属冶炼烟气制酸所产生污酸的处理装置，其特征在于它包括电石泥中和剂浆液配制槽、硫化槽、中和反应槽、浓缩槽及压滤设备，所述的电石泥中和剂浆液配制槽、硫化槽的出口管分别联接至中和反应槽，所述的中和反应槽出口管与浓缩槽相联接，所述的浓缩槽与压滤设备相联接，所述的硫化槽设置有污酸进口。
2.根据权利要求1所述的金属冶炼烟气制酸所产生污酸的处理装置，其特征在于所 述的电石泥中和剂浆液配制槽与中和反应槽为同一设备。
3.根据权利要求1所述的金属冶炼烟气制酸所产生污酸的处理装置，其特征在于它 还包括对电石泥进行净化处理的电石泥处理槽，所述的电石泥处理槽出口管与电石泥中和 剂浆液配制槽或中和反应槽相联接。
4.根据权利要求2所述的金属冶炼烟气制酸所产生污酸的处理装置，其特征在于它 还包括对电石泥进行净化处理的电石泥处理槽，所述的电石泥处理槽出口管与中和反应槽 相联接。
5.根据权利要求3或4所述的金属冶炼烟气制酸所产生污酸的处理装置，其特征在于 所述电石泥中和剂浆液配制槽是用于将电石渣加水配制成电石泥中和剂浆液的敞口槽，所 述的硫化槽是用于将污酸中加入硫化剂反应的密封槽，所述的中和反应槽是用于调节硫化 后的污酸PH值的固定混凝土池，所述的硫化槽、中和反应槽均设置有搅拌机。
6.根据权利要求5所述的金属冶炼烟气制酸所产生污酸的处理装置，其特征在于所 述的浓缩槽是用于对中和反应槽所产生的固体物进行浓缩的固定混凝土池，所述的浓缩槽 与中和反应槽相邻设置，所述的中和反应槽池边高于浓缩槽且设置有供池内上层液体溢流 至浓缩槽的进液口。
7.根据权利要求6所述的金属冶炼烟气制酸所产生污酸的处理装置，其特征在于所 述的压滤设备为板框压滤机。
专利摘要本实用新型涉及一种是金属硫化矿冶炼烟气制酸所产生的污酸处理装置。它包括电石泥中和剂浆液配制槽、硫化槽、中和反应槽、浓缩槽及压滤设备，电石泥中和剂浆液配制槽、硫化槽的出口管分别联接至中和反应槽，中和反应槽与浓缩槽相邻设置，浓缩槽与压滤设备相联接，硫化槽设置有污酸进口。本实用新型是实施硫化钠-电石泥中和法处理污酸工艺的装置，设置了电石泥中和剂浆液配制槽进行电石泥中和剂浆液配制，充分利用电石渣中有效CaO含量高的特点，将其作为钙质材料替代石灰使用，使电石泥成功应用于污酸处理，降低污酸处理的成本，使处理后的污酸达标排放，达到了“以废治废”的目的，所产生的渣量较现有技术大大减少，降低岗位劳动强度。
文档编号C02F9/04GK201626891SQ20092025996
公开日2010年11月10日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者何煌辉, 刘宁波, 刘智能, 唐运雪, 李云新, 肖康, 钟浩, 龙钦 申请人:株洲冶炼集团股份有限公司