镍闪速熔炼气流干燥系统二氧化硫尾气治理实践.pdf

2 0 1 5 年第9 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i r n m ．c n 6 1 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／J ．i s s n ．1 0 0 7 7 5 4 5 ．2 0 1 5 ．0 9 ．0 1 7 镍闪速熔炼气流干燥系统二氧化硫 尾气治理实践 朱学松，蔡栋元，田士元 金川I 集团股份有限公司镍冶炼厂，甘肃金昌7 3 7 1 0 0 摘要原金川镍闪速熔炼精矿干燥系统采用“三段式”气流干燥工艺，外排尾气二氧化硫浓度超标，采用 钠碱法对尾气进行治理后，干燥尾气达标排放。 关键词镍闪速熔炼；气流干燥；二氧化硫；尾气治理 中图分类号X 7 0 1 ．3 文献标志码A 文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 5 0 9 0 0 6 1 - 0 3 T r e a t m e n tP r a c t i c eo fS u l f u rD i o x i d ei nW a s t eG a sf r o m P n e u m a t i cD r y i n gS y s t e mo fN i c k e lF l a s hS m e l t i n g Z H U X u e s o n g ，C A ID o n g y u a n ，T I A NS h i y u a n N i c k e lS m e l t e r ，J i n c h u a nG r o u pC o ．，L t d ，J i n c h a n g7 3 7 i 0 0 ，G a n s u ，C h i n a A b s t r a c t O r i g i n a l “t h r e e s t e p ’’c o n c e n t r a t e sd r y i n gp r o c e s s i sa p p l i e di nJ i n c h u a nn i c k e lf l a s hs m e l t i n g s y s t e m ，w h o s ed i s c h a r g e ds u l f u rd i o x i d ec o n c e n t r a t i o ne x c e e d se m i s s i o ns t a n d a r d ．A l k a l i n es o d i u mp r o c e s s i sa p p l i e dt ot r e a td r y i n go f f g a st or e a c ht h ee m i s s i o ns t a n d a r d ． K e yw o r d s n i c k e lf l a s hs m e l t i n g ；p n e u m a t i cd r y i n g ；s u l f u rd i o x i d e ；w a s t eg a st r e a t m e n t 金川镍闪速炉精矿干燥系统采用“三段式”气流 干燥工艺，设备设施主要包括干燥窑、鼠笼打散机和 气流干燥管。干燥的介质为粉煤燃烧室产出的热烟 气，含水1 1 ％左右的铜镍混合湿精矿经干燥窑干 燥，含水降至5 ％～7 ％后进入鼠笼打散机。在鼠笼 内精矿被高速旋转的鼠笼转子打散呈悬浮状态，在 后部排烟机的作用下与热烟气共同进入气流管中。 精矿与烟气以1 8 ～2 0m ／s 的速度流动，使精矿干燥 至含水0 ．3 ％以下。精矿经沉尘室、旋涡后进入干 精矿仓，含尘烟气经过电场收尘后，经1 5 0m 烟囱 排空[ 1 ≈] 。原干燥系统流程如图1 所示。 “三段式”气流干燥工艺存在的问题是1 烟气 二氧化硫浓度超标；2 干燥所需热量由粉煤燃烧提 供，粉煤消耗量大；3 系统设备磨损快，设备结构庞 收稿日期2 0 1 5 0 4 0 9 作者简介朱学松 1 9 8 7 一 ，男，甘肃金昌人，工程师 大，动力消耗大。 1二氧化硫超标原因分析 由于系统烟气二氧化硫浓度超标，在2 0 1 3 年2 月进行了降低系统烟气二氧化硫浓度的生产试验。 试验通过减小上料量、增大总风量、降低系统负压、 降低沉尘室温度、混合氮气和斜坡烟道喷吹石灰等 方式，来控制系统烟气二氧化硫浓度。但试验结果 表明，通过工艺调整措施和喷吹石灰不能使系统烟 气二氧化硫浓度达标。试验过程中，在降低烟气二 氧化硫浓度的同时，干精矿品质无法保证，即便如此 烟气二氧化硫浓度仅能降低至15 0 0m g ／m 3 标态， 下同 ，无法达标排放。 通过分析，干燥烟气二氧化硫浓度超标的原因 万方数据 6 2 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 5 年第9 期 1 一粉煤燃烧室；2 - 给料皮带；3 - 干燥窑； 4 一鼠笼打散机；5 - 气流干燥管；6 - 沉尘室； 7 一一级旋涡收尘器；8 - - - 级旋涡收尘器；9 - 排烟机； 1 0 一电收尘器；1 1 一干精矿仓 图1 原精矿干燥系统工艺流程图 F i g ．1 P r o c e s sf l o wd i a g r a mo fo r i g i n a l c o n c e n t r a t ed r y i n gs y s t e m 主要有 一是干燥介质与精矿直接接触。粉煤燃烧产生 的高温烟气与精矿直接接触，导致部分精矿燃烧脱 硫，使干燥窑和气流管中产生二氧化硫； 二是系统收集下来的精矿和烟尘在旋涡、电场 内积聚发生自燃产生一部分二氧化硫； 三是系统采用含硫粉煤作为燃料，粉煤燃烧过 程中产生一部分二氧化硫[ 4 。6 ] 。 2 改造方案及内容 2 ．1 工艺配置 在原闪速炉干燥电收尘出口至1 5 0m 烟囱之 间的排空烟道中间加装一个D N 2 0 0 0 电动蝶阀作为 旁路，新增烟气脱硫系统配套D N 2 0 0 0 烟道作为主 烟道，脱硫装置设置垂6m 1 2m 脱硫塔1 台，塔顶 设置3 0m 的D N 2 0 0 0 玻璃钢排空烟囱1 根，抽气风 机 压力一1k P a 、功率3 0 0k W 1 台，c P 5 ．5m 3 ．0 m 地下槽1 个，脱硫循环泵2 台，地下槽泵2 台，并 配备相应的烟道、水管等附属设施。 工艺流程如下闪速炉干燥窑电收尘出口烟气 通过主烟道进入脱硫塔，通过塔内三级喷头洗涤、降 温、捕水后，进入塔顶3 0m 烟囱排空。脱硫塔及电 收尘负压均由抽气风机提供，以3 0 ℃、p H9 ．5 的中 水为主，补入3 0 ％N a O H 碱液，作为脱硫塔吸收液， 完成二氧化硫吸收后的溶液排入闪速炉二次沉渣 池，作为冲渣补充水使用。其中，中水来自动力厂总 站，由闪速炉冲渣水冷却池补水中水总管处接入；碱 液由化工厂氯碱车间提供，通过汽车运输碱液至地 下槽。工艺配置简图如图2 所示。 图2 工艺配置简图 F i g ．2D i a g r a mo fp r o c e s sc o n f i g u r a t i o n 2 ．2 方案选址 选址为现闪速炉车间干燥烟囱东侧和干燥电收 尘整流器室北侧空地之间，占地面积约2 0 0m 2 ，如 图3 所示。 返料堆场 ／厂、＼ f 干燥窑烟囱＼ ＼／ 广 图3平面布局简图 F i g ．3D i a g r a mo fp l a n el a y o u t 3改造效果 镍闪速熔炼干燥烟气脱硫系统于2 0 1 4 年1 2 月 初建成试车，同月底投入使用。系统投产以后，彻底 解决干燥烟气二氧化硫超标的问题，结束多年来干 燥外排尾气二氧化硫浓度超标的问题。烟气可以实 现二氧化硫达标排放，每年总计可减排二氧化硫 30 0 0t 以上。同时改善了厂区及周围市区环境，社 会效益显著。 4结论 镍闪速熔炼干燥烟气脱硫系统投入使用后，每 年总计可减排二氧化硫30 0 0t 以上，具有显著的社 会效益。 万方数据 2 0 1 5 年第9 期 有色金属 冶炼部分 h t t p ] ／y s y l ．b g r i m m ．c n 6 3 参考文献 [ 1 ] 万爱东，王万涛，蔡栋元．闪速熔炼职工培训教材精矿 干燥系统[ M ] ．甘肃金昌金川集团股份有限公司， 2 0 0 8 ． [ 2 ] 万爱东，王万涛，蔡栋元．闪速熔炼工精矿干燥系统 [ M ] ．甘肃金昌金川集团股份有限公司，2 0 1 2 ． [ 3 ] 郑军福，王万涛，蔡栋元．闪速熔炼技术操作规程[ M ] ． 甘肃金昌金川集团股份有限公司，2 0 1 2 ． [ 4 ] 柳琳．粉煤燃烧状况对镍精矿气流干燥工艺的影响 [ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 0 3 1 1 4 1 6 ． [ 5 ] 刘常胜，李述祖．钠碱法治理有色冶炼二氧化硫烟气 [ J ] ．中国有色冶金，2 0 0 8 ，3 7 3 5 0 5 3 ． [ 6 ] 蒋利桥，赵黛青，陈恩鉴．亚硫酸钠循环法烟气脱硫工 艺实验研究[ J ] ．热能动力工程，2 0 0 5 ，2 0 4 3 8 4 3 8 6 ． 上接第6 0 页 [ 3 ] 胡玲，肖久高，汪志和，等．离子液循环吸收法脱除和回 收硫酸装置尾气中二氧化硫[ J ] ．硫酸工业，2 0 1 3 1 2 4 2 5 ． [ 4 ] 范明英，马红霞，宋利平．“离子液”新技术在巴彦淖尔紫 金制酸尾气脱硫工程的应用E J ] ．内蒙古环境科学， 2 0 0 8 ，2 0 6 6 4 6 7 ． [ 5 ] 王娇，岳焕玲，孟昭华．离子液循环吸收法有色冶炼烟 气脱硫新技术[ J ] ．有色设备，2 0 0 8 3 4 - 7 ． [ 6 ] 戴文军，任龙．可再生式烟气脱硫技术的比较[ J ] ．石油 化工技术与经济，2 0 0 8 ，2 4 4 5 6 5 9 ． [ 7 ] 徐姣．生物法脱除工业废气中S O 和N O 的研究E D ] ． 天津天津大学，2 0 0 8 ． [ 8 ] 闫楠，涂志江，杨立春．有机胺脱硫工艺在高硫煤地区 火电厂的应用分析[ J ] ．环保科技，2 0 1 3 ，1 9 5 1 6 ． 万方数据