(1)冶煉工藝及污染源
鋅冶煉有濕法和火法兩種。濕法煉鋅占世界總產(chǎn)量的80％以上，其次為火法中的鼓風(fēng)爐煉鋅，約占12％。
濕法煉鋅又分為常壓浸出和氧壓浸出兩種方法。濕法煉鋅過程所產(chǎn)生的浸出渣中含有鋅和有價(jià)金屬，回收這些金屬的有效方法之一是威爾茲窯煙化法。
濕法煉鋅中流態(tài)化焙燒爐煙氣溫度為800～900℃。
火法煉鋅分為蒸餾法和鼓風(fēng)爐法。
火法煉鋅中流態(tài)化焙燒爐煙氣溫度為1100℃，含塵量可達(dá)200~300g／m。(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。煙氣中含SO2為8％～10％。
鉛渣煙化爐產(chǎn)出的氧化鋅，富集了鉛精礦中的氟，煉鋅前要在多膛爐中脫氟，多膛爐出爐煙氣溫度為500～600℃，含塵量為5～10g／m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。
(2)除塵工藝
1)濕法煉鋅流程中，回收浸出渣中鋅和有價(jià)金屬的威爾茲窯，大都采用袋式除塵器收塵。
2)火法煉鋅流程中，流態(tài)化焙燒爐煙氣一般采用電除塵器收塵后送去制酸。
3)用于使氧化鋅脫除氟的多膛爐，其煙氣采用袋式除塵器收塵。工藝流程如下：多膛爐一表面冷卻器一袋式除塵器一排風(fēng)機(jī)一煙囪。
4)浸出渣揮發(fā)窯煙氣中含有少量二氧化硫和水，會(huì)造成袋式除塵器低溫腐蝕，故袋式除塵器需要保溫或采用高溫過濾介質(zhì)。
5)火法煉鋅中的豎罐蒸餾爐煙氣中含有氧化鋅，采用袋式除塵器回收。除塵工藝流程如下：蒸餾爐一廢熱鍋爐一風(fēng)機(jī)一袋式除塵器一煙囪。
流程中風(fēng)機(jī)的位置可視袋式除塵器的特點(diǎn)，設(shè)在其前面或后面。
6)鋅鑄型反射爐、電爐一般均采用袋式除塵器。
7)用旋渦爐處理火法煉鋅的罐渣，其煙氣溫度為1200～1300℃，含塵量為20g／m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。也可采用袋式除塵器。除塵工藝流程如下：旋渦爐一廢熱鍋爐一表面冷卻器一排風(fēng)機(jī)一袋式除塵器一排風(fēng)機(jī)一煙囪。
(3)工程實(shí)例
【常源機(jī)械除塵】威爾茲窯煙氣收塵。
樂山某鋅冶煉廠一臺(tái)威爾茲窯，其煙氣特性見表13-67，粉塵特性見表13—68。
表13—67威爾茲窯煙氣特性
煙氣流量／(m3／h) (標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)) 溫度／℃ 露點(diǎn)溫度／℃ 含塵濃度／(g／m3) 主要成分(％)
(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)) CO2 O2 H2O SO2 F Cl
48000～50000 140～160 70 28～34 6.3 15.5 10 0.12 1.09 0.24
表13—68威爾茲窯粉塵特性
主要成分(％) 真密度／(g／cm3) 堆積密度／(g／cm3) 粘度／(mg／cm3)
Zn Pb Cu Fe Cd AS Sb
60 8.97 0.051 1.82 0.046 0.084 0.041 4.055 0.727 約198
重量分散度(％)
0～5μm 5～10μm 10～15μm 15～25μm 25～35μm >35μm
12.2 17 21.5 28.9 13.2 7.2
                             
原設(shè)計(jì)選用的袋式除塵器存在以下問題：除塵器清灰不良，靠手動(dòng)拉開檢查門清灰，以至漏風(fēng)嚴(yán)重，窯尾經(jīng)常呈正壓狀態(tài)，每年由此而流失氧化鋅300～300t；同時(shí)濾袋破損嚴(yán)重，因此而流失的氧化鋅每年約200t；物料的流失同時(shí)導(dǎo)致環(huán)境污染，并影響人體健康。
在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，將原有除塵器改造為停風(fēng)低壓脈沖袋式除塵器(僅利用部分箱體)，采用滌綸針刺氈濾袋，揮發(fā)窯煙氣經(jīng)表面冷卻器降溫至130℃以下，進(jìn)入袋式除塵器，借助PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)除塵器的清灰控制及溫度監(jiān)控。
改造后的收塵系統(tǒng)如圖13—42所示。改造后袋式除塵器主要規(guī)格和參數(shù)見表13—69。
收塵系統(tǒng)工藝流程示意圖
圖13—42收塵系統(tǒng)工藝流程示意圖
1一威爾茲窯2一鐘罩閥3一表面冷卻器4一除塵器未改造的部分
5一停風(fēng)低壓脈沖袋式除塵器6一引風(fēng)機(jī)7一煙囪
表13-69袋式除塵器主要規(guī)格和參數(shù)
處理煙氣量／(m3／h) 75000
運(yùn)行溫度／℃ 130
濾袋材質(zhì) 滌淪針刺氈
濾袋尺寸／mm φ120X5500
濾袋數(shù)量／條 480
過濾面積／m2 995
過濾風(fēng)速／(m／min) 1.26
分箱室數(shù)／間 8
設(shè)備阻力／Pa 1200
清灰周期／min 30～60
漏風(fēng)率(％) ～4
煙塵排放濃度／(mg／m3)(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)) 15～38
噴吹壓力／MPa 0.18
投入運(yùn)行后17個(gè)月時(shí)，系統(tǒng)始終運(yùn)行正常，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，濾袋無一破損。與改造前相比，每天多回收氧化鋅2．5—3t，年經(jīng)濟(jì)效益近200萬元

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