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烟气产生和性质 铜冶炼烟气的性质与冶炼工艺过程、设备及其操作条件有关,其特点是烟气温度高,含尘量大,波动范围大,并含有气态污染物SO2、SO3、AS2O3、Pb蒸气等。在焙烧、烧结、吹炼和精炼过程中产生的烟气常有较高的温度,从500℃至1300℃,具有余热利用价值,进入除尘装置之前有时需经预先冷却。冶炼过程产生的烟尘,是某些金属在高温下挥发、氧化和冷凝形成的,颗粒较细,必须采用O除尘器才能捕集下来。这些烟气不仅带出的尘量大(约占原料量的2%~50%);而且含尘浓度高,如流态化焙烧炉烟气含尘浓度可达100~300g/m3(在标准状态下)。烟气中含有的高浓度SO2,是制酸的原料,因而在烟尘净化中要考虑制酸的要求。
治理方法 铜冶炼烟气的治理,首先要将产尘设备用密闭罩罩起来,并从罩子(或相当于罩子的设备外壳)内抽走含尘气流,防止烟尘逸散,然后将含尘气流输送至除尘装置中净化,再将捕集下来的烟尘进行适当处理,或返回冶炼系统利用,或对富集了有价元素的烟尘进行综合回收,或进行无害化处置。
铜冶炼烟气除尘流程有干法流程、湿法流程和干湿混合流程。干法流程采用的除尘装置有重力沉降室、旋风除尘器、袋式除尘器和电除尘器等,回收的是干烟尘,便于综合利用。湿法流程采用的湿式除尘器有文丘里除尘器、冲击式除尘器、泡沫除尘器和湍球塔等,回收的是泥浆,不便于综合利用,还存在着污水处理、稀有金属流失、设备腐蚀和堵塞等问题,中国过去较少采用。干湿混合流程是在湿式除尘器之前加一级或两级干式除尘,以减少泥浆量,多用于干燥作业的除尘。
铜精矿干燥机烟气含水量较大,烟气温度不高,一般为120~200℃,烟尘成分与原料相似,颗粒较粗,在标准状态下含尘浓度为20g/m3左右,一般采用旋风除尘器、冲击式除尘器(或水膜除尘器)两级除尘。也有采用电除尘器除尘的。
铜精矿流态化焙烧炉烟气,温度800~1000℃,在标准状态下烟气含尘浓度200~300g/m3,SO2浓度4%~l2%。烟气经除尘后,通常与其他烟气混合或单独进行制酸。除尘流程一般采用余热锅炉冷却、两级旋风除尘器和电除尘器净化流程。净化后烟尘浓度在标准状态下可降至0.5g/m3以下,以适应烟气制酸的要求。
铜熔炼和吹炼炉中,除反射炉烟气中SO2浓度在1%~2%外,其他炉子烟气中SO2浓度均较高,其中闪速炉为10%~14%,密闭鼓风炉为4%~6%,电炉密闭得好时可达4%~7%;烟气含尘浓度在标准状态下一般为10~30g/m3(闪速炉为80~100g/m3)。烟气除尘基本上都可采用旋风除尘器、电除尘器两级除尘流程,其中反射炉、闪速炉烟气温度高达1000C以上,在除尘之前应经余热锅炉冷却。