冶煉行業煙氣消白技術的實例應用研究

趙先軍

（中鋁環保節能科技（湖南）有限公司，湖南 長沙 410019）

1 研究背景

A公司現火法和濕法冶煉系統各車間存在反應桶、槽、罐外排煙氣分散，且排煙含水量高，低溫氣候下排放煙氣“白霧”現象明顯。酸浸渣干燥窯外排煙氣經水洗后也存在煙氣量大、含水量高的問題。煙化爐外排煙氣采用氨酸法進行煙氣脫硫，外排煙氣存在夾帶硫銨、亞硫銨以及氣溶膠微粒造成的“煙羽”現象，形成明顯的煙氣拖尾。這些外排煙氣造成的感官污染現象，不僅影響A公司良好的環保形象，也在一定程度的造成了水資源流失[1-3]。為適應不斷嚴苛的環保要求以及資源的最大化利用，現對A公司各車間、各工序外排煙氣分類收集、集中處理，通過降低煙氣中的含量水以實現煙氣消白。同時對收集的冷凝水進行分類、分質回收利用。

2 現狀情況

2.1 各車間反應桶、槽、罐外排煙氣

（1）氧化鋅車間。氧化鋅車間現有16個反應槽產生廢氣，現為每個槽接管至車間外排放廢氣，并無集中收集處理裝置。經測算，每個槽產生煙氣量1932.84m3/h，則車間總煙氣量30925.84m3/h，排放的水蒸氣量約9m3/d。

（2）制液車間。制液車間現有31個反應槽產生廢氣，現為每個槽接管至車間外排放廢氣，并無集中收集處理裝置。經測算，每個槽產生煙氣量1932.84m3/h，則車間總煙氣量59918.04m3/h。

（3）硫化浸出車間。硫化浸出車間現有11個反應槽產生廢氣，呈微酸性。其中，中浸5個、酸浸4個、高浸2個，中浸、酸浸浸出溫度80℃～90℃，高浸浸出溫度≥90℃。現為每個槽接管至車間外排放廢氣，并無集中收集處理裝置。經測算，排放的水蒸氣量約30m3/d～50m3/d（含硫酸鋅溶液液滴）。

（4）凈化車間。凈化車間現有9個反應槽（一段3個、二段4個、三段2個），采用三段凈化工藝，凈化溫度70℃～90℃。現為每個槽接管至車間外排放廢氣，并無集中收集處理裝置。廢氣主要以水蒸氣為主，煙氣呈微酸性，其中夾帶有H2、H2S、AsH3、SbH3等有害氣體（無準確測定數據）。經測算，排放的水蒸氣量約30m3/d～50m3/d（含硫酸鋅溶液液滴）。

（5）鎘車間。鎘車間現有6個排放口，間斷排放廢氣。廢氣主要以銅鎘渣、鈷鎳渣浸出時揮發的水蒸氣為主，煙氣呈微酸性，其中夾帶有H2、H2S、AsH3、SbH3等有害氣體（無準確測定數據）。經測算，排放的水蒸氣量約10m3/d～20m3/d（含硫酸鋅溶液液滴）。

2.2 干燥窯外排煙氣

酸浸渣干燥窯外排煙氣經水洗后存在煙氣量大、含水量高的問題。

2.3 煙化爐外排煙氣

煙化爐外排煙氣采用氨酸法進行煙氣脫硫，外排煙氣存在夾帶硫銨、亞硫銨以及氣溶膠微粒造成的“煙羽”現象，形成明顯的煙氣拖尾。經測算，煙化爐煙氣經氨酸法脫硫后外排煙氣量約為100000m3/h，煙氣溫度60℃～70℃。

3 改造工藝方案

針對各車間、各工序外排煙氣的現狀，根據分類收集、集中處理、分質回收的原則，采用洗滌降溫工藝降低煙氣中的含量水并凈化外排煙氣，以實現外排煙氣消白。各類煙氣處理方案簡述如下。

3.1 各車間外排煙氣處理方案

各車間現外排煙氣為每個桶、槽、罐等接管至車間外排放，而無集中收集處理裝置。現針對目前的排放現狀以及各車間位置情況，對每個車間建立各自獨立的外排煙氣收集和處理裝置。

每個車間設置集氣總管，將車間內各槽的外排煙氣管道接至集氣總管進行統一收集。收集后的約70℃～90℃煙氣進入煙氣洗滌塔，在煙氣洗滌塔內與噴淋而下的循環洗滌液逆流接觸，從而將煙氣中的酸霧、可溶性微粒等有害物質吸收捕集。同時，煙氣被冷卻，大量冷凝水回收進入循環洗滌液后可送至相關工序回用。在循環洗滌泵后設置板式冷卻器，用循環冷卻水間接冷卻循環洗滌液，進一步降低煙氣中夾帶的水份，從而使“煙羽”現象大為改觀。

通過采用上述對各類外排煙氣分別進行統一集中收集，然后洗滌降溫處理，可實現煙氣消白和冷凝水回收利用。

3.2 干燥窯外排煙氣處理方案

酸浸渣干燥窯外排煙氣現采用循環洗滌液洗滌后經煙囪排放的處理工藝。由于現工藝沒有設置循環洗滌液冷卻降溫措施，外排煙氣溫度較高，僅僅進行了洗滌而未進行降溫處理，致使大量水蒸氣隨煙氣排放，造成外排煙氣含水量高，“白霧”現象明顯的問題。針對此現象，現對現有干燥窯外排煙氣處理裝置增設板式冷卻器，用循環冷卻水間接冷卻循環洗滌液。降溫后的循環洗滌液進入處理裝置可對煙氣進行洗滌降溫，從而減少水蒸氣隨煙氣排放量，大大改善外排煙氣因水汽形成的感官污染。

3.3 煙化爐外排煙氣處理方案

煙化爐外排煙氣現采用氨酸法進行煙氣脫硫，外排煙氣溫度60℃～70℃，存在夾帶硫銨、亞硫銨以及氣溶膠微粒造成的“煙羽”現象，形成明顯的煙氣拖尾[4]。針對這一現象，現對現有煙化爐外排煙氣處理裝置增設一座組合凈化塔。組合凈化塔由下部洗滌降溫段和上部深度凈化電除霧段組成。經原有氨酸法脫硫后的外排煙氣進入組合凈化塔下段與噴淋而下的循環洗滌液逆流接觸，從而將煙氣中的酸霧、可溶性微粒、氣溶膠等有害物質吸收捕集。同時，煙氣被冷卻，冷凝水回收進入循環洗滌液。在循環洗滌泵后設置板式冷卻器，用循環冷卻水間接冷卻循環洗滌液，從而將煙氣冷卻過程的熱量移出系統。經洗滌降溫后的外排煙氣進入組合凈化塔上部電除霧段。在濕式高速電除霧器內，煙氣進入高壓電場，與在高壓靜電場力作用下產生的大量負離子和少量陽離子接觸使酸霧、顆粒物荷電。荷電后的酸霧、顆粒物在電場力的作用下迅速抵達陽極管壁和陰極線。捕集下來的塵霧、液滴顆粒由自重或隨沖洗水順著陽極管壁流下來落入底部匯集，從而除去煙氣中的酸霧、顆粒物，實現外排煙氣的深度凈化，大為改善現有的煙氣拖尾現象。

4 結語

綜上所述，針對各個車間提出集中收集并進行洗滌降溫的煙氣消白方案，干燥窯煙氣提出洗滌降溫的煙氣消白方案，煙化爐提出采用組合凈化塔的煙氣消白方案。A公司采取以上合理的煙氣消白方案后，不僅可以實現冷凝水的回收利用，而且減輕公司輿論壓力，提升了公司的環保形象。