鉬冶煉行業(yè)二氧化硫尾氣治理與回收利用技術(shù)

1、鉬冶煉行業(yè)二氧化硫尾氣治理與回收利用技術(shù)鉬冶煉行業(yè)二氧化硫尾氣治理與回收利用技術(shù)陳健閆軍牟寧(1.遼寧省環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì),遼寧沈陽(yáng)110033;2.葫蘆島宏興環(huán)保設(shè)備制造有限公司,遼寧葫蘆島125001;3.遼寧省城市污水處理管理中心)摘要:在分析國(guó)內(nèi)外鉬冶煉行業(yè)低濃度二氧化硫治理與回收利用技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況,重點(diǎn)介紹了采用多層大孔板洗滌塔洗滌凈化焙燒回轉(zhuǎn)窯煙氣,回收亞硫酸鈉技術(shù).該技術(shù)有效地解決了高溫,工況不穩(wěn)定及強(qiáng)腐蝕等條件下含二氧化硫煙氣治理難的問(wèn)題,脫硫效率達(dá)到98%以上,實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放.回收亞硫酸鈉和貴重金屬鉬,錸,具有顯著的環(huán)境效益,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.關(guān)鍵詞:鉬冶煉;

2、二氧化硫;尾氣;回收利用Abstract:Thispaperprimarilyintroducedthetechnologyofwashingandpufiingroastingkilnfluegasandrecyclingsodiumsulfite,usingthemulti-layeredbigorificetowerscrubber,onthebasisofanalyzingforeignanddomestictechnologyofmanagingandrecyclinglowconcentrationsulphurdioxideinmolybdenumsmeltingindustry

3、andunilyingtheactualsituationofourcountry.Thistechnologyeffectivelysolvedthedifficultyofgoverningfluegascontainingsulfurdioxideontheconditionofhightemperature,unstableoperationandstrongcorrosion.Thedesulphurizati0nefficiencyachievesabove98%,whichhasrealizedthestandardemissions.Recyclingsodiumsulfite

4、andheavymetallikemolybdenumandrheniumhasremarkableenvironmental,economicandsocialbenefits.Keywords:molybdenumsmelting;sulphurdioxide;tailgas;recycling中圖分類號(hào):X701文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16741021(2011)040067031引言目前,我國(guó)已探明的鉬儲(chǔ)量約為855萬(wàn)tM.一45%,位居世界第二位.我國(guó)鉬冶煉行業(yè)主要集中在河南,吉林,陜西和遼寧等鉬礦地區(qū).20世紀(jì)末,我國(guó)共有200多家冶煉廠,由于國(guó)內(nèi)外鉬市場(chǎng)需求旺盛,在高額利潤(rùn)的刺激

5、下,我國(guó)的鉬冶煉行業(yè)發(fā)展迅速,迄今已達(dá)500家.鉬冶煉原料是鉬精礦,亦稱為鉬砂,主要成分為二硫化鉬.鉬冶煉首先將二硫化鉬經(jīng)高溫焙燒除硫生成三氧化鉬,進(jìn)而生產(chǎn)鉬鐵合金或金屬鉬.鉬冶煉煙氣中二氧化硫的含量高達(dá)600025000mm,每生產(chǎn)1t氧化鉬就會(huì)產(chǎn)生0.6t二氧化硫,這些二氧化硫如果不經(jīng)治理就只能隨著煙氣排入大氣中,將造成環(huán)境污染.2鉬精礦焙燒脫硫技術(shù)現(xiàn)狀及特點(diǎn)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于焙燒生產(chǎn)三氧化鉬尾氣治理方式多為生產(chǎn)硫酸,所及企業(yè)均為具有一定規(guī)模的大型企業(yè),而小規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)大多數(shù)轉(zhuǎn)到發(fā)展中國(guó)家,采用比較簡(jiǎn)單的處理方法,二氧化硫的捕集回收效率不高,很多企業(yè)二氧化硫直排,對(duì)環(huán)境的破壞十分嚴(yán)重.目前國(guó)內(nèi)鉬

6、行業(yè)中,僅有一家企業(yè)利用焙燒尾氣中的二氧化硫生產(chǎn)硫酸,該煙氣所含二氧化硫濃度在600025000mg/m之間,與一般窯爐燃燒產(chǎn)生的二氧化硫相比算是高濃度,但是用于制酸還屬于低濃度,所以需要利用焙燒硫鐵礦或焚燒硫磺獲得的高濃度二氧化硫進(jìn)行配氣,以保證制酸所需的煙氣濃度.另外,由于鉬行業(yè)煙氣中含鉬,錸等貴重金屬,必須進(jìn)行回收,所以采用煙氣制酸工藝處理有一定的難度2-4.表現(xiàn)在:(1)規(guī)模小,產(chǎn)量低,以銷定產(chǎn),不能連續(xù)生產(chǎn).國(guó)內(nèi)的鉬冶煉行業(yè)規(guī)模小,產(chǎn)量低.采用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)三氧化鉬,一般配備一至二條回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線,這類廠家占整個(gè)行業(yè)97%.對(duì)于每一個(gè)廠家而言,三氧化鉬產(chǎn)量低,而且全年不能連續(xù)生產(chǎn),故二氧化

7、硫總量也小,煙氣波動(dòng)大,不適合生產(chǎn)硫酸.(2)地處偏遠(yuǎn),運(yùn)輸條件差,不適合生產(chǎn)硫酸.鉬精礦焙燒屬高污染工藝,每噸鉬精砂(45%品位)收稿日期:2011-0301;修訂日期:2011-0406.作者簡(jiǎn)介:陳健,男,1962年生,工程師,主要從事環(huán)境保護(hù)管理工作.每天單臺(tái)回轉(zhuǎn)窯焙燒礦砂10t,產(chǎn)生二氧化硫達(dá)6t,大約可生產(chǎn)10t濃硫酸.這樣地處偏遠(yuǎn)的企業(yè),如果運(yùn)輸條件差,生產(chǎn)硫酸很難找到固定的用戶,運(yùn)輸也難以保證安全.(3)生產(chǎn)硫酸不適合國(guó)內(nèi)規(guī)模小的鉬焙燒行業(yè).生產(chǎn)硫酸的系統(tǒng)必須采用兩轉(zhuǎn)兩吸的生產(chǎn)工藝,投資高,占地面積大,制酸的成本高.加之上述兩項(xiàng)原因,國(guó)內(nèi)的鉬焙燒行業(yè)根本無(wú)法生產(chǎn)硫酸.如果采用一

8、般處理低濃度二氧化硫的方法,如石灰石一石膏法,雙堿法等,雖然可以得到較高的脫硫效率,但由于鉬產(chǎn)品價(jià)格高(每噸十幾萬(wàn)元),煙氣中含有鉬粉塵及與鉬伴生的價(jià)格十分昂貴的貴重金屬錸等(錸每千克6萬(wàn)一8萬(wàn)元)很難分離及回收,造成資源巨大浪費(fèi),不符合國(guó)家節(jié)能減排的宗旨.綜合治理鉬焙燒行業(yè)低濃度二氧化硫(600025000mg/m,)煙氣污染,必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,而且要能夠回收貴重金屬,采用鈉堿法生產(chǎn)亞硫酸鈉副產(chǎn)品,是一種可行的途徑.3鉬冶煉低濃度二氧化硫尾氣治理與回收利用葫蘆島宏興環(huán)保設(shè)備制造有限公司與北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所合作,在"回轉(zhuǎn)窯焙燒氧化鉬尾氣二氧化硫及粉塵治理技術(shù)"的

9、基礎(chǔ)上,于2005年l0月開(kāi)始對(duì)"鉬冶煉行業(yè)高濃度二氧化硫尾氣治理與回收利用技術(shù)"進(jìn)行立項(xiàng),2007年末完成小試,2008年3月進(jìn)入中試階段,先后應(yīng)用于葫蘆島東越金屬有限公司,朝陽(yáng)金達(dá)鉬業(yè)和錦州華宇集團(tuán)等十余家鉬冶煉企業(yè)回轉(zhuǎn)窯焙燒三氧化鉬脫硫治理,實(shí)現(xiàn)尾氣排放達(dá)標(biāo)率100%,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,副產(chǎn)品亞硫酸鈉優(yōu)質(zhì)品率達(dá)100%.均通過(guò)了環(huán)保部門鑒定和驗(yàn)收,取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益.3.1工藝流程鉬精礦在回轉(zhuǎn)窯中焙燒,所產(chǎn)生的煙氣在引風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng),先經(jīng)過(guò)降溫以滿足布袋除塵器對(duì)溫度的要求,捕集大部分粉塵(含鉬和錸)后,進(jìn)人大孔板洗滌塔,在塔內(nèi)煙氣與逆向噴淋的氫氧化鈉

10、溶液接觸,完成對(duì)煙氣的凈化與回收.生成的亞硫酸鈉溶液經(jīng)過(guò)去除雜質(zhì),蒸發(fā)結(jié)晶,干燥等工序,生產(chǎn)出合格的亞硫酸鈉產(chǎn)品.凈化后的煙氣達(dá)標(biāo)排放.工藝流程見(jiàn)圖1.圖1二氧化硫尾氣治理與回收利用工藝流程該處理工藝的特點(diǎn)是:(1)采用高效布袋除塵器,收下來(lái)的粉塵含鉬20%左右,可以返回系統(tǒng)作原料.含有貴重金屬錸的循環(huán)洗滌液,通過(guò)提取加工回收.(2)單位面積一定孔數(shù)的多層大孔板以自洗方式處理有害氣體,去除二氧化硫的效率高(大于98%),滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求.凈化和回收兩項(xiàng)功能在同一塔內(nèi)完成,簡(jiǎn)化了工藝流程.技術(shù)原理在北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所通過(guò)了實(shí)驗(yàn)室有機(jī)玻璃凈化塔的試驗(yàn),試驗(yàn)各項(xiàng)參數(shù),技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求.(

11、3)處理高溫?zé)煔?洗滌塔采用特殊的防腐工藝(耐高溫,耐酸堿,抗熱脹冷縮產(chǎn)生爆裂的復(fù)合式防腐工藝),為安全運(yùn)行創(chuàng)造了條件.(4)回收的亞硫酸鈉副產(chǎn)品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),可以作為商品出售,能取得很好的經(jīng)濟(jì)效益.3.2效果目前,二氧化硫凈化塔及二氧化硫回收利用工藝技術(shù),在葫蘆島地區(qū)及其他鉬業(yè)基地鉬鐵冶煉企業(yè)排放的低濃度二氧化硫煙氣治理中獲得了推廣應(yīng)用.表1列出了洗滌塔主要性能參數(shù).表1洗滌塔性能參數(shù)名稱數(shù)量風(fēng)量/(mh)炯?xì)鉁囟?單臺(tái)設(shè)備阻力/Pa氣液比漏風(fēng)率/(%)二氧化硫濃度/(mg?m.)粉塵濃度/(mg?iqfl.)該項(xiàng)工藝處理技術(shù)在朝陽(yáng)金達(dá),錦州華宇,錦州華龍,葫蘆島東越和葫蘆島興業(yè)等鉬冶煉廠應(yīng)

12、用,實(shí)測(cè)脫硫效率均在98%以上.滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,具有顯著的減排效果.4效益分析4.1環(huán)境效益我國(guó)是世界上最大的鉬合金生產(chǎn)基地,年生產(chǎn)咖塒姍鉬精砂20余萬(wàn)t(據(jù)中國(guó)鐵合金商務(wù)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)),鉬精砂(二硫化鉬)焙燒成三氧化鉬,主要是二硫化鉬脫硫過(guò)程.以含45%品位的鉬精砂焙燒脫硫生產(chǎn)三氧化鉬為例:1t鉬精砂可產(chǎn)生600kg左右的二氧化硫,單臺(tái)回轉(zhuǎn)窯日焙燒10t鉬精砂計(jì)算產(chǎn)生6000kg.2009年以前,絕大多數(shù)廠家因?yàn)闆](méi)有技術(shù),二氧化硫沒(méi)有治理,對(duì)環(huán)境造成了可怕的污染.2O余萬(wàn)t鉬精砂(二硫化鉬)焙燒成三氧化鉬,年排放12萬(wàn)t二氧化硫.利用二氧化硫處理回收裝置,生產(chǎn)亞硫酸鈉,則可減排二氧化硫11.4

13、萬(wàn)t(假設(shè)回收率95%).4.2經(jīng)濟(jì)效益亞硫酸鈉的使用范圍非常廣,在印染工業(yè)上作為脫氧劑和漂白劑,用于各種棉織物的煮煉,防止棉布纖維局部化而影響纖維強(qiáng)度,并提高煮煉物的白度.感光工業(yè)用作顯影劑;有機(jī)工業(yè)用作問(wèn)苯二胺,2,5一二氯吡唑酮,蒽醌一1一磺酸,l一氨基蒽醌,氨基水楊酸鈉等生產(chǎn)的還原劑,可防止反應(yīng)過(guò)程中半成品的氧化;造紙工業(yè)用作木質(zhì)素脫除劑;紡織工業(yè)用作人造纖維的穩(wěn)定劑;電子工業(yè)用于制造光敏電阻;水處理工業(yè)用于電鍍廢水,飲用水的處理.近幾年,我國(guó)對(duì)該產(chǎn)品的需求量呈逐年上升趨勢(shì).據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì),我國(guó)年需求量超過(guò)100萬(wàn)t(不包括出口數(shù)據(jù)).因此,市場(chǎng)前景看好.而利用治理廢氣中的二氧化硫生產(chǎn)的亞

14、硫酸鈉,生產(chǎn)成本很低,利潤(rùn)空問(wèn)大,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng).每噸二氧化硫通過(guò)堿(氫氧化鈉)吸收,可生產(chǎn)3t亞硫酸鈉.以日處理鉬精礦能力10t的企業(yè)為例,每年300個(gè)工作日,副產(chǎn)亞硫酸鈉5400t,每噸價(jià)格2600元,價(jià)值1400萬(wàn)元.扣除成本,盈利1600萬(wàn)元(每噸利潤(rùn)300元).鉬精砂焙燒生產(chǎn)三氧化鉬尾氣中含有大量的粉塵及貴重金屬錸.原生產(chǎn)工藝中粉塵的回收效率不高,在97%左右,通過(guò)本技術(shù)設(shè)備的回收,可達(dá)99.5%以上,回收效率提高2%,可回收粉塵200kg.每年回收60t,每噸單價(jià)5萬(wàn)元,純收人為300萬(wàn)元.全年利用回收的錸生產(chǎn)錸化物110kg左右,新增利潤(rùn)400萬(wàn)元左右.因減少二氧化硫排放免繳排污費(fèi)

15、100多萬(wàn)元.4.3社會(huì)效益亞硫酸鈉國(guó)內(nèi)總需求量為100萬(wàn)t左右,36萬(wàn)t亞硫酸鈉只占市場(chǎng)的36%.目前國(guó)內(nèi)均采用硫磺燃燒獲得二氧化硫,并用堿吸收生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)的亞硫酸鈉.采用焙燒尾氣中的二氧化硫副產(chǎn)亞硫酸鈉,可節(jié)約硫磺資源6萬(wàn)t.利用二氧化硫尾氣生產(chǎn)亞硫酸鈉的單位能耗,較行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)降低30%.生產(chǎn)亞硫酸鈉新增就業(yè)崗位每萬(wàn)噸為30人,36萬(wàn)噸t可新增就業(yè)崗位1080人.5結(jié)語(yǔ)鉬冶煉行業(yè)二氧化硫治理與回收利用技術(shù),由單一"制酸"發(fā)展到回收亞硫酸鈉,并且在技術(shù)上已經(jīng)成熟可靠,它解決了環(huán)保治理難題,實(shí)現(xiàn)資源的回收利用,在提高技術(shù)含量的同時(shí),拓寬其應(yīng)用范圍,實(shí)現(xiàn)社會(huì),環(huán)境,經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)

16、一,符合國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì),低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略,為鉬冶煉業(yè)乃至其他鐵合金生產(chǎn)企業(yè)的行業(yè)準(zhǔn)人和可持續(xù)發(fā)展,提供了技術(shù)和設(shè)備方面的有力支撐51.參考文獻(xiàn)1楊運(yùn)華.鉬冶煉企業(yè)環(huán)境污染及其治理J.稀有金屬與硬質(zhì)合金,2006,34(3).2羅振中,楊曉青,廖利波.國(guó)內(nèi)鉬冶煉及加工技術(shù)最新進(jìn)展J.中國(guó)鉬業(yè),2008(1).3鄭余良,侯萬(wàn)來(lái).鉬冶煉低濃度SO治理技術(shù)的探索J.中國(guó)鉬業(yè),2005(5).4陳浩,李典軍,劉大春,等.鉬礦冶煉技術(shù)研究進(jìn)展J.甘肅冶金,2009,31(1).5劉會(huì)健.低濃度二氧化硫廢氣處理技術(shù)研究JJ.環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài),2003(4).環(huán)境保護(hù)部發(fā)布二.一一年世界環(huán)境日中國(guó)主題環(huán)境保護(hù)部新聞發(fā)言人陶德田近日向媒體通報(bào)2011年"六?五"世界環(huán)境日中國(guó)主題:"共建生態(tài)文明,共享綠色未來(lái)&quo