钨冶金过程氨尾气的治理与循环利用工艺研究（可编辑）

1、钨冶金过程氨尾气的治理与循环利用工艺研究 . . 第 卷第 期中圈钨毋 . 年 月 衄 文章编号: ? ? ?钨冶金过程氨尾气的治理与循环利用工艺研究杜 雯赣州有色冶金研究所,江西赣州 摘 要:对钨冶炼厂产生的结晶氨尾气进行强制冷却,而对焙烧炉产生的高氨尾气则先进行热交换、再并入强制冷却回收氨水,强冷却回收后的尾气再进入硫酸吸收系统,最终获得平均浓度达到 . / 的氨水及硫酸铵结晶产品,治理后氨的排放量达到国家恶臭污染物排放标准 ? 的要求。关键词:钨冶金;氨尾气;治理;循环利用中图分类号: 文献标识码: 分析,结晶前期氨含量高。后期氨浓度越来越稀,而引 言氯及硫离子含量升高。样品中氯、硫分别

2、由解吸剂氯化铵和除钼过剩硫化剂引起。综合样含氨 ./ 、钨冶金过程中产生的含氨废气主要为离子交换氯 . / 、硫 ./ 。解吸的钨酸铵蒸发结晶的氨尾气和仲钨酸铵煅烧产生的含氨废气。尤其是蒸发结晶生产仲钨酸铵 回收氨水将返回离子交换过程配解吸剂。其中时产生的氨量超过 /。废氨直接排放, 氯离子不影响回收液的循环利用,而硫离子易吸附于树脂,引起树脂中毒失效。硫离子可与某些金属离子如铅、铜形成溶度积极小的硫化铅、硫化铜难息死亡和植物枯死.空气中的氨遇水进入地表水,造成水体富营养化,使藻类加速繁殖,氨在水体氧化分 溶物除去。但铅是重金属污染环境且在碱性条件下解导致水中氧的缺乏,影响水生生物生存。 形成

3、沉淀,而铜价格贵,成本高。本工艺采用双氧水文献】明确规定,经局部排气装置排出的有害 氧化硫离子。使其转化为对树脂无毒性的硫酸根离物质必须通过净化设备处理后才能排入大气,保证 子。其转化过程为: ?进入大气的有害物质浓度不超过国家排放标准规定 一的限值。恶臭污染物排放标准? 对氨的排放要求指出,排气筒高度 时,氨排放量./;排气筒高度 时,氨排放量./ ;排 总化学反应为: 氨,当炉温高时,炉内部分氨分解:业氨尾气治理十分必要。目前对含氨废气的处理有许多文献介绍,但处理方法较为繁琐,投入较大。本文根据钨冶炼过程中含氨废气的性质特征,对其进行治理、回收,工艺简单 和氨组成,氮微量。出口炉气经热交换

4、冷却,由硫酸易行,成本较低,并使绝大部分氨回收循环利用。 吸收:氨尾气治理的基本原理氨尾气回收的工艺流程和主要设备本工艺的研究工作在生产现场进行。对单锅 结晶过程含氨尾气蒸气 强制冷凝分段取样 工艺流程中使用的主要设备见图、图 。收稿期: ? ? 作者简介:杜 雯 一 ,女,湖南涟源人,高级工程师,主要从事环境保护和安全检测工作。中圈钨毋 第卷靴结晶氨尾气逆流冷却塔。该设备内置纵向不锈 水回收过程的主要影响因素钢管.热氨气自上而下流经冷却管,冷却水在管外自. 冷却水温度对尾气中氨含量的影响下而上达到冷却目的。焙烧炉氨尾气负压真空包。由于焙烧炉尾气温 结晶氨尾气中含有大量的水蒸气和氨。不同的结晶

5、期逸出的尾气其成分比例相差较大,随着结晶度达到 以上,管道阻力大,采用负压真空包引导热气走向。 时间的增加,尾气中氨含量越来越低,而水蒸气含量不锈钢热交换器。该设备主要是利用高温尾气 越来越高。热量,蒸发浓缩硫酸铵,高温热气通过交换器隔层, 氨水易溶于水,但随着温度升高,氨的溶解度减进入真空包。 小, 时氨的溶解度达 ,而 时只有高压包。吸入真空包中的含氨尾气由高压泵送 , ,即使在未饱和的情况下,溶液中的氨也同入高压包.由高压包传送至逆流吸收塔。 样会挥发。因此,冷却水温度对尾气残留氨的影响较逆流吸收塔。采用溢流平衡装置控制硫酸流入 大。工艺研究中通过控制冷却水流量,检测结晶前期量和中和 值

6、,补加了浓硫酸的硫酸铵溶液在纵 和结晶晚期尾气在不同冷却温度冷却水出温度向备有筛板的管中从上端控制流入,含氨尾气自下 下残氨含量均在结晶锅出口处取样 。结果见表 。而上,经多次循环吸收后的硫酸铵溶液进入三级不 表 冷却水温度对尾气残氨含量的影响结晶前期取样时结晶前期蒸发氨结晶晚期取样时结晶晚期蒸发氨锈钢热交换器。出口水温度, 浓度/ 出口水温度/ 浓度/ 圈 数据显示,结晶前期冷却后尾气残氨浓度随冷却水温度的升高而增加,而结晶晚期残氨浓度变化不大,主要是结晶后期蒸发的尾气中氨含量低,大量的水蒸气经冷却溶解氨。单锅 结晶全过程进行冷却尾气回收氨,当硫酸铵溶液 ? 一 冷却水出口温度 左右,回收氨

7、浓度综合样达 . / ,相当于 ./ 。硫酸铵结晶回收工艺中考虑到冷却水的循环和不同季节温度变化,冷却效果难保证每次达到要求,另外,仅由图 氨尾气回收的工艺流程水冷却回收治理氨尾气,远达不到国家排放要求。因此,无论结晶前期或是晚期,水冷尾气全部送往硫酸铵工序。负压 机 结晶硫酸铵一 不圭钢热交换. 双氧水用量对净化氨水质量的影响回收氨水返回利用,硫离子易引起树脂中毒;而采用双氧水氧化硫,残留氧化剂易破坏树脂,使树脂慢慢失去交换能力。以含氨 . , 、硫 . , 的高浓度氨水液的净化效果考察双氧水用量。试验按理论用量的不同倍数加入双氧水,反应时间,常温。结果见表 。输送泵试验数据显示。当双氧水用

8、量达到理论的.倍时.基本达到脱除硫的效率。工艺研究中,为了不影响后期回收氨的使用,在双氧水氧化完毕后,按过氨水量的双氧水的量加入等摩尔量的亚硫酸铵,使尽可图 氨尾气回收设备连接图第 期 杜 雯:钨冶金过程氨尾气的治理与循环利用工艺研究能少的双氧水进入解吸工序。 度改为 ,内置相隔、孔径 的不锈钢筛板,在气流速度 / 、硫酸浓度 / 、出表 双氧水用量对除硫率的影响硫酸铵溶液的 值在 左右的情况下检测筛板的使用效果。结果见表 。表 吸收塔中筛板数对吸收效果的影响筛板数 无筛板 块筛板 块筛板 块筛板尾气含氨量/ ? . . . .从检测的数据看。筛板数对尾气含氨的影响非常大,试验现场也发现,随着

9、筛板数的增加,排放尾气含氨量也大大下降,当装有 块筛板时,检测硫酸串联热交换器对热利用率的影响焙烧炉高温含氨炉气传送难度大。生产中采用 表面气体。其含氨量为 ./ 。. 硫酸浓度对尾气脱氨的影响了真空包负压牵引,热气体先进入热交换器,使大部空包的制作难度以及便于真空包中含氨尾气的高压 考察。吸收筒高度 ,筛板 块,在气流速度传送。交换器热交换效率直接影响真空包的操作。 / 、出 硫酸铵液 值在 左右,硫酸浓度分别不同。其结果见表 。为防止交换层气体紊流和出现闭塞区,夹层中原有的铝散热管改由热气波形导气隔板,一方面增 表 硫酸浓度对尾气氨的影响硫酸浓度/大热气与底板的接触面积.另一方面,中间部分

10、面积尾气含氨量, . . . . .大.热气滞留时间相对较长。门,使焙烧炉尾气刚好全部进入负压管道时,经过 影响不大,均 ./ 。因此,对工艺中产生的硫热交换后的热气温度仍达到 ? 以上。热的 酸铵溶液补加浓硫酸使硫酸浓度控制在 利用率不足 %;生产中使用 台交换器串联,使 / 范围内,并返回逆流吸收塔循环使用。. 尾气流速对尾气脱氨的影响进入真空包中气体温度低于 。. 吸收塔高度及筛板数对吸收效果的影响 吸收筒高度 ,筛板 块,硫酸浓度 / ,吸收塔结构示意如图 ,外桶壁直径, 出口硫酸铵液 值在 左右,不同的气流速度。其控制液面高度,直径 吸收筒内置横筛板, 结果见表 。表 气体流速对脱氨的影响防止气泡短路影响吸收效果。含氨尾气流入 控制硫酸溶液流入气体流速,尾气含氨量, 】. . . .结果显示,气体流速大,排放尾气氨含量有所升高,特别是当气体流速达到 / 时,排放尾气氨含量达 ./ 。实际生产中尾气流速一般控制在 。该企业各排气简高度均 ,经环保部门监测,氨的排放量 ./ ,达到恶臭污染物排放标准? 的排放要求。在实际生产中要求焙烧炉操作规范化,产生的热气量尽可能稳定。结 论图 吸收塔示意图工艺