钒渣焙烧尾气的处理方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于五氧化二钒生产领域，具体涉及一种五氧化二钒生产过程中，钒渣通 过回转窑焙烧后所产生尾气的处理方法。
【背景技术】
[0002] 五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。用作合金添加剂，占 五氧化二钒总消耗量的80%以上，其次是用作有机化工的催化剂，即触媒，约占总量的 10%，另外用作无机化学品、化学试剂、搪瓷和磁性材料等约占总量的10%。当前五氧化二 钒生产过程中存在的一个比较突出的问题，是环保与节能。
[0003] 目前五氧化二钒的生产一般是以钒渣作为原料，而以钒渣作为原料生产五氧化二 钒主要包括原料预处理、焙烧、钒溶液的分离净化、钒溶液沉淀结晶和钒酸盐分解、干燥及 熔炼5个工序。
[0004] 钒渣中含有的16~20%的五氧化二钒，其它全是杂质，生产五氧化二钒的过程本 质上就是：用钠盐使钒和部分杂质溶解于水，生成钒酸钠，再加入铵盐，通过硫酸调整pH值 使钒沉淀出来，生成钒酸盐，而其它杂质不沉淀，再将钒酸铵焙烧分解为五氧化二钒即可。
[0005] 钒渣在回转窑内进行焙烧的过程中，会产生大量的废气，废气温度高，湿气含量 大，有酸雾和硫氧化物、粉尘、水蒸气、不凝性气体等，其排放速度和流量较均匀。
[0006] 焙烧尾气必须经过处理后才能完全达标排放，国内部分厂基本能做到，部分厂家 经常难以做到。但是，温度高达300°C-45(TC的焙烧尾气中含有大量热量，国内现有五氧化 二钒生产厂家几乎都没有利用。
[0007] 目前国内五氧化二钒生产厂家针对焙烧尾气处理，常见流程包括旋风收尘、文丘 里喷淋系统、水洗塔、电除雾、烟囱等。焙烧窑内排出的废气一般先在烟道内，通过惯性和重 力沉降，或经过旋风收尘，除去大部分粗颗粒粉尘，然后先进入文丘里洗涤器，在文丘里管 的喉管中气体被加速，水被高速气流击碎进行有效碰撞，当气、液进入文丘里管扩大段后而 减速，使水滴与尘埃、气体再次碰撞冷却，部分S0 3变成酸雾，粉尘被水滴捕获，凝聚成大颗 粒随水排入回收池。此时，废气温度降低至60_70°C，之后进入洗涤塔，使气体温度降至50°C 以下进入电除雾器，在高压静电场作用下，酸雾和极少量的粉尘被除去。符合排放标准的尾 气经风机送人烟肉排放。这种传统方法存在的问题，一是尾气余热没有利用，二是达标排放 有时难以做到，即使达标，指标也是紧靠上限。
[0008] 综上所述，现有技术存在回转窑焙烧尾气余热没有利用或者余热利用效率较低， 且排放尾气的硫化物难以治理，尾气常常不能达标的问题。在提倡节能降耗，加强环保的政 策背景下，五氧化二钒生产企业如何充分利用焙烧尾气余热并达标排放是一个急需解决的 问题。
【发明内容】
[0009] 本发明所要解决的技术问题是提高五氧化二钒回转窑焙烧尾气余热利用率，并使 尾气中硫化物完全达标排放的一种尾气处理方法。
[0010] 本发明钒渣焙烧尾气的处理方法，包括以下步骤：
[0011] a、钒渣焙烧尾气进入除尘系统，分离，得到钒酸盐和尾气I;其中，钒酸盐转入打浆 槽；
[0012] b、尾气I进入废热锅炉系统，与外部送来的工艺水换热后降温，得到尾气n，工艺 水变成饱和蒸汽以外供；
[0013] C、尾气n进入文丘里系统，进一步降温，得到尾气m;
[0014]d、尾气m从底部进入脱硫塔，与顶部喷淋的碱液逆流接触，除雾，达标排放，碱液 进入污水处理系统。
[0015] 上述所述钒渣焙烧尾气的处理方法，其中a步骤除尘系统为旋风除尘器。
[0016] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述钒渣焙烧尾气的处理方法，其中旋风 除尘器优选为多管旋风除尘器;更优选为多管陶瓷旋风除尘器。
[0017] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述f凡渣焙烧尾气的处理方法，其中c步 骤中进一步降温的具体工艺为:在文丘里水箱上升管处，利用浓度为20~40%的废硫酸喷 淋上升尾气n，尾气n降温后进入下降管，用工艺水喷淋尾气n，得到尾气m;其中，喷淋后 的废硫酸温度升高至90~95°C，用栗送入废酸浓缩系统处理后，得到浓度为50~55%的硫 酸。
[0018] 上述所述钒渣焙烧尾气的处理方法，其中工艺水为除盐水。
[0019] 上述所述钒渣焙烧尾气的处理方法，其中废硫酸喷淋上升尾气n采用循环喷淋。
[0020] 本发明方法具有如下有益效果：
[0021] -、可以实现焙烧尾气余热自产蒸汽，余热利用效率高。本工艺流程增设了废热锅 炉系统，除盐水在废热锅炉系统中与焙烧尾气进行热交换后变成蒸汽，蒸汽可外供五氧化 二钒主线的铵盐沉钒等工序使用，实现节约锅炉煤耗，达到节能减排的目的。
[0022] 二、可以实现利用尾气余热提高23%左右浓度的废硫酸温度，减少废硫酸蒸汽浓 缩系统中的蒸汽消耗量，实现节约锅炉煤耗，达到节能减排的目的。在文丘里喷淋系统中， 采用循环废硫酸喷淋，以及在上升管处采用20~24%浓度的废硫酸喷淋尾气，将废硫酸温 度提高到90~95°C，可以使20~24%浓度的废硫酸在废酸蒸汽浓缩系统中节约蒸汽消耗， 得到的浓度为50%左右的较高浓度硫酸，可以用于钒渣酸浸调节pH值用。
[0023] 三、可以节约喷淋水量，达到节约水耗和电耗的目的。在废热锅炉系统中尾气由 350~450°C降温到220~250°C，且文丘里喷淋系统采用废酸喷淋，该两项措施可以减少尾 气处理系统中的循环水喷淋量，节约水耗和电耗，达到节能减排的目的。
[0024] 四、脱硫塔除了具备除尘、除雾功能外，更重要的是可以实现焙烧尾气中硫化物达 标排放。在脱硫塔处采用8~10%浓度的液碱与尾气逆流循环喷淋，喷淋后的液碱回流到石 灰石乳液池，在脱硫塔顶部设除雾器，尾气在脱硫塔处完成脱硫、除尘、除雾后并达标排放。 [0025] 说明书附图
[0026]图1本发明工艺流程图；
[0027]图2是本发明钒渣焙烧尾气处理系统的整体示意图；
[0028]图3是本发明换热装置的示意图；
[0029]图4是本发明文丘里系统的示意图；
[0030]附图标记：10-除尘装置;20-换热装置;201-第一尾气进口； 202-第一尾气出 口； 203-第二除盐水进口； 204-第二除盐水出口； 205-回流进口； 21-除氧器;211-除盐 水进口；212-蒸汽出口；213-除盐水出口； 214-蒸汽进口；22-蒸汽聚集器;221 -第二蒸 汽进口； 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 - 循环出口； 32-文丘里管;321-循环进口； 33-上升管;331-废酸进口； 34-下降管;342- 排气口； 341-废水进口； 35-废水水箱;36-循环栗;41 一脱硫塔;411 一喊液进口； 412-气 体出口；413-气体进口；414 一喊液出口；42-喊液存储箱;43-喊液回收箱;44 一驱动栗。
【具体实施方式】
[0031]本发明钒渣焙烧尾气的处理方法，包括以下步骤：
[0032] a、钒渣焙烧尾气通过烟道进入除尘系统，在除尘系统中，依靠钒酸盐自身重力和 除尘系统的离心力的作用，可以实现80~95 %钒酸盐和尾气I分离;其中，钒酸盐被收集后 转入打浆槽；
[0033] b、尾气I进入废热锅炉系统，与外部送来的工艺水换热后降温，得到尾气n，工艺 水变成饱和蒸汽以外供；
[0034] C、尾气n进入文丘里系统，在文丘里系统中，利用废硫酸喷淋焙烧尾气，使废酸升 温，尾气n进一步降温，得到尾气m;
[0035] d、尾气m从底部进入脱硫塔，与顶部喷淋的碱液逆流接触，除去尾气中的硫化物 与烟尘，尾气经脱硫塔顶部的除雾器除雾后用引风机送入烟肉后达标排放，碱液进入污水 处理系统。
[0036] 本发明所要解决的技术问题是提供一种既可以提高五氧化二钒回转窑焙烧尾气 余热利用率，又能能使焙烧尾气中硫化物完全达标排放，以实现五氧化二钒焙烧尾气系统 的洁净生产的新工艺流程。
[0037] 本发明工艺流程包含除尘系统、废热锅炉系统、文丘里系统、脱硫塔系统。该流程 可回收焙烧尾气中的钒酸盐、回收焙烧尾气余热用于自产蒸汽和加热23 %左右的废硫酸， 并使尾气脱硫、除尘、除雾后达标排放，蒸汽用于铵盐沉钒工序，废硫酸外购，用于铵盐沉钒 过程中的pH值调节。
[0038] 本发明在五氧化二钒回转窑焙烧尾气的工艺技术流程中增设了废热锅炉系统