本发明涉及环保
技术领域：
，具体涉及一种重金属火法冶金过程中产生的含尘烟气的处理方法。
背景技术：
：当今的中国是个经济大国，生产大国，同样也是一个污染大国。特别是废气污染特别严重，废气中的污染物种类主要有粒子物质、含硫化合物、有机化合物、含氮化合物、一氧化碳、卤素及其化合物等。其中，粒子物质主要是由电力、冶金、石油化工、建材、机械、轻工等部门产生的烟尘、生产性粉尘，以及烟雾。重金属火法冶金过程中产生大量的含尘烟气，这些冶炼烟气中除了含硫、碳、氮等元素的气态氧化物外，还存在着待提取主金属及其伴生元素的各种固态氧化物，以及这些金属的硫化物和硫酸盐，此外还有铁的氧化物和各种脉石粉尘。它们会降低金属回收率和资源利用率，更为严重的是，烟气的颗粒污染物及其中的有毒元素与化合物会造成环境污染，危害人体健康。钢铁生产主要包括烧结、球团、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢、锻压、铁合金、耐火材料、动力等环节，钢铁厂拥有排放大量烟尘和废气的各种炉窑。努力降低能耗和原料消耗，这是减少废气排放的根本途径之一；改革工艺、采用先进的工艺及设备，以减少生产工艺废气的排放；积极采用高效节能的治理方法和设备，强化废气的治理、回收；大力开展综合利用。技术实现要素：本发明属于环保
技术领域：
，具体涉及一种重金属火法冶金过程中产生的含尘烟气的处理方法。一种重金属火法冶金过程中产生的含尘烟气的处理方法，本方法包括以下步骤：(1)将产生的烟气先通过除尘布网初次将大颗粒灰尘除去，防止大颗粒灰尘影响其他污染物的吸收；(2)将步骤(1)处理过的的烟气从吸收塔底部通入，通过吸收塔底部的文丘里装置后流动速度加快，并在通过文丘里装置后与很细的脱硫剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷入均匀水雾降低烟气温度的条件下，脱硫剂与烟气中的二氧化硫、三氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4；脱硫后携带大量CaSO3和CaSO4固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进入再循环除尘器，通过高压电场，使气流中的粉尘在电场作用下发生电离与气流分离，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环，故脱硫剂利用率较高。此工艺所产生的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaSO3、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统组成。(3)将脱硫的气体通入到氨气反应罐中，氨气作为还原剂，加入催化剂，在260～450℃通过还原反应将氮氧化物一氧化氮和二氧化氮还原为氮气和水，初次除去氮氧化物；(4)将步骤(3)处理剩余气体通过灼热的木炭粉，水分被蒸发变成水蒸气，木炭与未被氨气还原的氮氧化物发生反应生成二氧化碳和氮气；(5)将处理过的气体通过复合气体过滤膜装置过滤除去未被完全吸收的污染气体，然后通入水中吸收气体中过量的氨气和二氧化碳，得到可以排入大气的气体。进一步的，所述的除尘布网是利用纤维编织物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置；其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。其中布网的过滤精度为3um。进一步的，所述的脱硫剂是生石灰加水消化的消石灰，主要与含硫气体反应生成CaSO3和CaSO4以除去含硫气体。进一步的，所述的催化剂是以碱性金属氧化物二氧化钛为载体的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二钒插入型杂化纳米复合材料。所述的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二钒插入型杂化纳米复合材料是指将聚丙烯酰胺插入到介孔五氧化二钒层状结构之中，形成一种新型的杂化纳米材料，增强催化效率。进一步的，所述的复合气体过滤膜装置是指在烟气除尘器的底端再加设一层复合过滤膜而形成的过滤装置，所述的复合过滤膜是由聚醚砜过滤膜、多孔碳化硅-氧化铝复合陶瓷膜、聚四氟乙烯微孔薄膜通过应热辐射加温复合的方式复合而成的超滤膜。其中聚醚砜滤膜是由聚醚砜超细纤维热熔粘连在一起制成的，是属于深层过滤的一种膜料，是以食品级聚丙烯为原料，生产全过程无任何添加剂，物理、化学性能稳定，有很好的相容性，具有系列的孔径，孔隙率高、纳污量大、可反冲和高温消毒，耐压性好；多孔碳化硅-氧化铝复合陶瓷膜具有良好的耐热性能和介质腐蚀性能，可以应用于除HF、热磷酸以外所有介质过滤而且多孔陶瓷过滤膜过滤精度可达0.1μm，无度无味、对介质无污染，有良好的操作性能，同时又可作为复合膜的支撑体，保证复合膜固有的形态；聚四氟乙烯微孔薄膜具有独特的节点原纤性、表面光滑、耐化学物质、透气不透水、透气量大、阻燃、耐高温、抗强酸碱、无毒等特性，所制成的产品过滤效率高，可达99.99％，近于零排放，运行阻力低，过滤速度快，使用寿命长，可重复使用，从而降低运行费用，主要用于化工、钢铁、冶金、炭黑发电、水泥、垃圾焚烧等各种工业熔炉的烟气过滤气体过滤膜。本发明的有益效果体现在：本发明用于处理重金属火法冶炼过程中产生的含尘烟气的方法简单，操作灵活，而且对烟气中的污染物处理彻底，也不会在处理过程中产生新的污染，同时处理过的气体可以直接排放，减轻空气污染的同时也为冶金厂节省了资金。具体实施方式实施例1：一种重金属火法冶金过程中产生的含尘烟气的处理方法，本方法包括以下步骤：(1)将产生的烟气先通过除尘布网初次将大颗粒灰尘除去，防止大颗粒灰尘影响其他污染物的吸收；(2)将步骤(1)处理过的的烟气从吸收塔底部通入，通过吸收塔底部的文丘里装置后流动速度加快，并在通过文丘里装置后与很细的脱硫剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷入均匀水雾降低烟气温度的条件下，脱硫剂与烟气中的二氧化硫、三氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4；脱硫后携带大量CaSO3和CaSO4固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进入再循环除尘器，通过高压电场，使气流中的粉尘在电场作用下发生电离与气流分离，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环，故脱硫剂利用率较高。此工艺所产生的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaSO3、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统组成。(3)将脱硫的气体通入到氨气反应罐中，氨气作为还原剂，加入催化剂，在260℃通过还原反应将氮氧化物一氧化氮和二氧化氮还原为氮气和水，初次除去氮氧化物；(4)将步骤(3)处理剩余气体通过灼热的木炭粉，水分被蒸发变成水蒸气，木炭与未被氨气还原的氮氧化物发生反应生成二氧化碳和氮气；(5)将处理过的气体通过复合气体过滤膜装置过滤除去未被完全吸收的污染气体，然后通入水中吸收气体中过量的氨气和二氧化碳，得到可以排入大气的气体。其中，所述的除尘布网是利用纤维编织物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置；其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。其中布网的过滤精度为3um。其中，所述的脱硫剂是生石灰加水消化的消石灰，主要与含硫气体反应生成CaSO3和CaSO4以除去含硫气体。其中，所述的催化剂是以碱性金属氧化物二氧化钛为载体的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二钒插入型杂化纳米复合材料。所述的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二钒插入型杂化纳米复合材料是指将聚丙烯酰胺插入到介孔五氧化二钒层状结构之中，形成一种新型的杂化纳米材料，能增强催化效率。其中，所述的复合气体过滤膜装置是指在烟气除尘器的底端再加设一层复合过滤膜而形成的过滤装置，所述的复合过滤膜是由聚醚砜过滤膜、多孔碳化硅-氧化铝复合陶瓷膜、聚四氟乙烯微孔薄膜通过应热辐射加温复合的方式复合而成的超滤膜。其中聚醚砜滤膜是由聚醚砜超细纤维热熔粘连在一起制成的，是属于深层过滤的一种膜料，是以食品级聚丙烯为原料，生产全过程无任何添加剂，物理、化学性能稳定，有很好的相容性，具有系列的孔径，孔隙率高、纳污量大、可反冲和高温消毒，耐压性好；多孔碳化硅-氧化铝复合陶瓷膜具有良好的耐热性能和介质腐蚀性能，可以应用于除HF、热磷酸以外所有介质过滤而且多孔陶瓷过滤膜过滤精度可达0.1μm，无度无味、对介质无污染，有良好的操作性能，同时又可作为复合膜的支撑体，保证复合膜固有的形态；聚四氟乙烯微孔薄膜具有独特的节点原纤性、表面光滑、耐化学物质、透气不透水、透气量大、阻燃、耐高温、抗强酸碱、无毒等特性，所制成的产品过滤效率高，可达99.99％，近于零排放，运行阻力低，过滤速度快，使用寿命长，可重复使用，从而降低运行费用，主要用于化工、钢铁、冶金、炭黑发电、水泥、垃圾焚烧等各种工业熔炉的烟气过滤气体过滤膜。实施例2：一种重金属火法冶金过程中产生的含尘烟气的处理方法，本方法包括以下步骤：(1)将产生的烟气先通过除尘布网初次将大颗粒灰尘除去，防止大颗粒灰尘影响其他污染物的吸收；(2)将步骤(1)处理过的的烟气从吸收塔底部通入，通过吸收塔底部的文丘里装置后流动速度加快，并在通过文丘里装置后与很细的脱硫剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷入均匀水雾降低烟气温度的条件下，脱硫剂与烟气中的二氧化硫、三氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4；脱硫后携带大量CaSO3和CaSO4固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进入再循环除尘器，通过高压电场，使气流中的粉尘在电场作用下发生电离与气流分离，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环，故脱硫剂利用率较高。此工艺所产生的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaSO3、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统组成。(3)将脱硫的气体通入到氨气反应罐中，氨气作为还原剂，加入催化剂，在355℃通过还原反应将氮氧化物一氧化氮和二氧化氮还原为氮气和水，初次除去氮氧化物；(4)将步骤(3)处理剩余气体通过灼热的木炭粉，水分被蒸发变成水蒸气，木炭与未被氨气还原的氮氧化物发生反应生成二氧化碳和氮气；(5)将处理过的气体通过复合气体过滤膜装置过滤除去未被完全吸收的污染气体，然后通入水中吸收气体中过量的氨气和二氧化碳，得到可以排入大气的气体。其中，所述的除尘布网是利用纤维编织物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置；其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。其中布网的过滤精度为3um。其中，所述的脱硫剂是生石灰加水消化的消石灰，主要与含硫气体反应生成CaSO3和CaSO4以除去含硫气体。其中，所述的催化剂是以碱性金属氧化物二氧化钛为载体的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二钒插入型杂化纳米复合材料。所述的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二钒插入型杂化纳米复合材料是指将聚丙烯酰胺插入到介孔五氧化二钒层状结构之中，形成一种新型的杂化纳米材料，能增强催化效率。其中，所述的复合气体过滤膜装置是指在烟气除尘器的底端再加设一层复合过滤膜而形成的过滤装置，所述的复合过滤膜是由聚醚砜过滤膜、多孔碳化硅-氧化铝复合陶瓷膜、聚四氟乙烯微孔薄膜通过应热辐射加温复合的方式复合而成。其中聚醚砜滤膜是由聚醚砜超细纤维热熔粘连在一起制成的，是属于深层过滤的一种膜料，是以食品级聚丙烯为原料，生产全过程无任何添加剂，物理、化学性能稳定，有很好的相容性，具有系列的孔径，孔隙率高、纳污量大、可反冲和高温消毒，耐压性好；多孔碳化硅-氧化铝复合陶瓷膜具有良好的耐热性能和介质腐蚀性能，可以应用于除HF、热磷酸以外所有介质过滤而且多孔陶瓷过滤膜过滤精度可达0.1μm，无度无味、对介质无污染，有良好的操作性能，同时又可作为复合膜的支撑体，保证复合膜固有的形态；聚四氟乙烯微孔薄膜具有独特的节点原纤性、表面光滑、耐化学物质、透气不透水、透气量大、阻燃、耐高温、抗强酸碱、无毒等特性，所制成的产品过滤效率高，可达99.99％，近于零排放，运行阻力低，过滤速度快，使用寿命长，可重复使用，从而降低运行费用，主要用于化工、钢铁、冶金、炭黑发电、水泥、垃圾焚烧等各种工业熔炉的烟气过滤气体过滤膜。实施例3：一种重金属火法冶金过程中产生的含尘烟气的处理方法，本方法包括以下步骤：(1)将产生的烟气先通过除尘布网初次将大颗粒灰尘除去，防止大颗粒灰尘影响其他污染物的吸收；(2)将步骤(1)处理过的的烟气从吸收塔底部通入，通过吸收塔底部的文丘里装置后流动速度加快，并在通过文丘里装置后与很细的脱硫剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷入均匀水雾降低烟气温度的条件下，脱硫剂与烟气中的二氧化硫、三氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4；脱硫后携带大量CaSO3和CaSO4固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进入再循环除尘器，通过高压电场，使气流中的粉尘在电场作用下发生电离与气流分离，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环，故脱硫剂利用率较高。此工艺所产生的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaSO3、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统组成。(3)将脱硫的气体通入到氨气反应罐中，氨气作为还原剂，加入催化剂，在450℃通过还原反应将氮氧化物一氧化氮和二氧化氮还原为氮气和水，初次除去氮氧化物；(4)将步骤(3)处理剩余气体通过灼热的木炭粉，水分被蒸发变成水蒸气，木炭与未被氨气还原的氮氧化物发生反应生成二氧化碳和氮气；(5)将处理过的气体通过复合气体过滤膜装置过滤除去未被完全吸收的污染气体，然后通入水中吸收气体中过量的氨气和二氧化碳，得到可以排入大气的气体。其中，所述的除尘布网是利用纤维编织物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置；其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。其中布网的过滤精度为3um。其中，所述的脱硫剂是生石灰加水消化的消石灰，主要与含硫气体反应生成CaSO3和CaSO4以除去含硫气体。其中，所述的催化剂是以碱性金属氧化物二氧化钛为载体的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二钒插入型杂化纳米复合材料。所述的聚丙烯酰胺-介孔五氧化二钒插入型杂化纳米复合材料是指将聚丙烯酰胺插入到介孔五氧化二钒层状结构之中，形成一种新型的杂化纳米材料，能增强催化效率。其中，所述的复合气体过滤膜装置是指在烟气除尘器的底端再加设一层复合过滤膜而形成的过滤装置，所述的复合过滤膜是由聚醚砜过滤膜、多孔碳化硅-氧化铝复合陶瓷膜、聚四氟乙烯微孔薄膜通过应热辐射加温复合的方式复合而成的超滤膜。其中聚醚砜滤膜是由聚醚砜超细纤维热熔粘连在一起制成的，是属于深层过滤的一种膜料，是以食品级聚丙烯为原料，生产全过程无任何添加剂，物理、化学性能稳定，有很好的相容性，具有系列的孔径，孔隙率高、纳污量大、可反冲和高温消毒，耐压性好；多孔碳化硅-氧化铝复合陶瓷膜具有良好的耐热性能和介质腐蚀性能，可以应用于除HF、热磷酸以外所有介质过滤而且多孔陶瓷过滤膜过滤精度可达0.1μm，无度无味、对介质无污染，有良好的操作性能，同时又可作为复合膜的支撑体，保证复合膜固有的形态；聚四氟乙烯微孔薄膜具有独特的节点原纤性、表面光滑、耐化学物质、透气不透水、透气量大、阻燃、耐高温、抗强酸碱、无毒等特性，所制成的产品过滤效率高，可达99.99％，近于零排放，运行阻力低，过滤速度快，使用寿命长，可重复使用，从而降低运行费用，主要用于化工、钢铁、冶金、炭黑发电、水泥、垃圾焚烧等各种工业熔炉的烟气过滤气体过滤膜。实验验证1.实验对象：以某铜冶金厂产生的含尘烟气为处理对象，经气体检测烟气中SO2气体含量为16mg/m3，NO气体含量为14mg/m3，NO2气体含量为15mg/m3。2.试验方法：收集上述气体，等分为3份，分别通过本发明实施例1～3的方法进行处理。3.试验结果：组别SO2mg/m3NOmg/m3NO2mg/m3有无异常实施例10.080.0540.028无实施例20.090.0460.026无实施例30.090.0490.019无4.结论：通过上述实验可以看出，本发明的方法对于重金属火法冶金过程中产生的含尘烟气的处理效果明显，能有效减轻对环境的污染。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。当前第1页1 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