一種金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置的製作方法
2023-05-18 00:38:31 2
專利名稱：一種金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種金屬冶煉副產物的處理裝置，特別涉及一種是金屬硫化礦冶 煉煙氣制酸所產生的汙酸處理裝置。
背景技術：
在金屬硫化礦冶煉過程中會產生大量的煙氣，絕大多數金屬硫化礦裝置均配套設 置有制酸系統，實現煙塵回收及二氧化硫制硫酸。其一般的生產工藝為煙氣淨化、乾燥、轉 化，煙氣淨化的作用是除去雜質、降低溫度和移走熱量。從冶煉系統來的爐氣中含有塵、酸 霧、砷、氟等有害物質，通過淨化工序後，使上述有害物質含量降低到符合制酸標準要求。煙 氣淨化的方法一般使用稀硫酸對煙氣進行洗滌，使煙氣中所攜帶的金屬離子和各種雜質大 部分進入稀硫酸循環液中，在稀硫酸溶液的循環使用過程中，所含金屬離子和各種雜質的 濃度會不斷增加，為保證稀硫酸循環液的濃度穩定，需要開路(即分流一部分)，這部分稀 硫酸廢水含大量重金屬等雜質，工業化生產中通常稱之為「汙酸」，需要進一步進行處理。現有技術中，中和——硫化法是採用較多的汙酸處理工藝及裝置。即採用先在中 和設備上經過中和處理，再經過硫化設備進行硫化處理，硫化法用作一種預處理方法，用以 降低後續達標排放處理難度，使砷的去除率提高到95%以上後，再採用石灰——鐵鹽法處 理，具體工藝為汙酸經石灰中和處理後，經過兩次硫化鈉硫化，一次硫化脫銅，壓濾後得到 銅濾餅；二次硫化脫砷，壓濾得到砷濾餅。此工藝路線的處理效果雖得到提高，但工藝流程 複雜，尤其是作為中和劑的鈣質材料石灰消耗量大，致使處理成本較高，成為了該工工藝工 業化應用的主要影響因素，不具有工業化應用的經濟可行性。另一方面，在電石生產過程中，電石水解獲取乙炔氣後產生大量以氫氧化鈣為主 要成分的廢渣，電石泥即是含水量高過50%的電石渣，產量多，鹼性強，且價格便宜，電石泥 中有效CaO含量達60%左右，可作為鈣質替代品，可應用於本領域，即採用硫化鈉-電石泥 中和法處理汙酸，而現有技術中尚無相應的裝置可實施該工藝。
實用新型內容本實用新型目的在於提供一種金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置，它用於 實施中和——硫化法汙酸處理工藝，可使處理後的汙酸達標排放，並具有設備簡單、操作方 便、環境汙染小的優點。本實用新型的技術方案為—種金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置，其特徵在於它包括電石泥中和 劑漿液配製槽、硫化槽、中和反應槽、濃縮槽及壓濾設備，所述的電石泥中和劑漿液配製槽、 硫化槽的出口管分別聯接至中和反應槽，所述的中和反應槽出口管與濃縮槽相聯接，所述 的濃縮槽與壓濾設備相聯接，所述的硫化槽設置有汙酸進口。作為對本實用新型的進一步改進，所述的電石泥中和劑漿液配製槽與中和反應槽 為同一設備。[0009]作為對本實用新型的進一步改進，它還包括對電石泥進行淨化處理的電石泥處理 槽，所述的電石泥處理槽出口管與電石泥中和劑漿液配製槽或中和反應槽相聯接。作為對本實用新型的進一步改進，它還包括對電石泥進行淨化處理的電石泥處理 槽，所述的電石泥處理槽出口管與中和反應槽相聯接。作為對本實用新型的進一步改進，所述電石泥中和劑漿液配製槽是用於將電石渣 加水配製成電石泥中和劑漿液的敞口槽，所述的硫化槽是用於將汙酸中加入硫化劑反應的 密封槽，所述的中和反應槽是用於調節硫化後的汙酸PH值的固定混凝土池，所述的硫化 槽、中和反應槽均設置有攪拌機。作為對本實用新型的進一步改進，所述的濃縮槽是用於對中和反應槽所產生的固 體物進行濃縮的固定混凝土池，所述的濃縮槽與中和反應槽相鄰設置，所述的中和反應槽 池邊高於濃縮槽且設置有供池內上層液體溢流至濃縮槽的進液口。作為對本實用新型的進一步改進，所述的裝置的處理能力為10 100萬立方每年。作為對本實用新型的進一步改進，所述的壓濾設備為板框壓濾機或陶瓷壓濾機。本實用新型的工作過程為在電石泥中和劑漿液配製槽內加入電石泥和水，配製成電石泥中和劑漿液，電石 泥中和劑漿液的有效CaO質量百分濃度約為10%，也可以直接在中和池反應內進行電石泥 中和劑漿液的配製工作，電石泥還可以經電石泥處理槽進行除雜處理後再送電石泥中和劑 漿液配製槽或中和反應槽內。另一方面，待處理汙酸輸送至硫化槽內，加入硫化劑進行硫化 處理後，將汙酸經出口管輸送到中和反應槽內與電石泥中和劑漿液進行中和反應，中和步 驟中PH值終點控制為10 12，反應完成後靜置分層，上層清液全部溢流至濃縮槽進行濃縮 處理，最後濃縮底流經過壓濾設備壓濾後水外排，濾渣另行處理。本實用新型的有益效果在於本實用新型為實施硫化鈉_電石泥中和法處理汙酸工藝提供了裝置，設置了電石 泥中和劑漿液配製槽進行電石泥中和劑漿液配製，充分利用電石渣中有效CaO含量高的特 點，將其作為鈣質材料替代石灰使用，使電石泥成功應用於汙酸處理，大大降低汙酸處理的 成本，使處理後的汙酸達標排放，實現了利用廢渣治理廢液的環保效果，為電石泥的使用開 闢了 一條新途徑，達到了 「以廢治廢」的目的，所產生的渣量較現有技術大大減少，降低崗位 勞動強度，對設備無特殊要求、工藝簡單、操作方便、處理能力大，工業化生產的經濟可行性好。本實用新型設置了電石泥處理槽可對電石泥進行淨化處理，設置濃縮及壓濾設 備，可避免電石渣中的有害雜質進入處理後溶液，保證外排水達到國家排放標準，減少了二 次汙酸的發生率。 經申請人在年產37萬噸硫酸裝置生產中應用，其汙酸處理量達40萬立方以上，本 實用新型可根據汙酸產出狀態進行調整處理能力，能允許汙酸成分和濃度在一定範圍內波 動，仍保證外排水能達到國家排放標準，外排水達標排放率能達到100%。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明[0023]
圖1為本實用新型的實施例1結構示意圖；圖2為本實用新型的實施例2結構示意圖；圖3為本實用新型的實施例3結構示意圖。圖中1、電石泥中和劑漿液配製槽2、硫化槽3、中和反應槽4、濃縮槽5、板框壓 濾機6、電石泥處理槽7、管道、8、泵。
具體實施方式
實施例1 一種金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置，如
圖1所示，年處理能力為100萬 立方，它採用硫化鈉_電石泥中和法處理金屬冶煉煙氣制酸所產生的汙酸，包括電石泥處 理槽6、電石泥中和劑漿液配製槽1、硫化槽2、中和反應槽3、濃縮槽4、板框壓濾機5，電石 泥中和劑漿液配製槽1是用於將電石渣加水配製成電石泥中和劑漿液的敞口槽，硫化槽2 是用於將汙酸中加入硫化劑反應的密封槽，電石泥處理槽6出口管與電石泥中和劑漿液配 制槽1由管道相聯接，硫化槽2設置有汙酸進口，硫化槽2、中和反應槽3均設置有攪拌機， 電石泥中和劑漿液配製槽1、硫化槽2的出口管分別聯接至中和反應槽3，中和反應槽3是 用於調節硫化後的汙酸PH值的固定混凝土池，濃縮槽4是用於對中和反應槽3所產生的固 體物進行濃縮的固定混凝土池，濃縮槽4與中和反應槽3相鄰設置，中和反應槽3池邊的一 邊略高於濃縮槽4且設置有供池內上層液體溢流至濃縮槽4的出口管7，濃縮槽4上層清液 直接外排，底流用泵8經管道輸送打入板框壓濾機5進行壓濾，濾液外排，濾渣另行處理。本裝置的工作過程為電石泥經電石泥處理槽6進行除雜處理後再送電石泥中和 劑漿液配製槽1，在電石泥中和劑漿液配製槽1內加入水，配製成電石泥中和劑漿液，電石 泥中和劑漿液的有效CaO質量百分濃度約為10%，另一方面，待處理汙酸輸送至硫化槽2 內，加入硫化劑進行硫化處理後，將汙酸經出口管輸送到中和反應槽3內與電石泥中和劑 漿液進行中和反應，中和步驟中PH值終點控制為10 12，反應完成後靜置分層，上層清液 全部溢流至濃縮槽4進行濃縮處理，最後濃縮底流經過板框壓濾機5壓濾後水外排，濾渣另 行處理。將本實用新型應用於年產22萬噸的制酸系統，該系統是利用鋅精礦沸騰爐焙燒 後的煙氣中所含二氧化硫生產硫酸，煙氣採用稀酸洗滌淨化、兩轉兩吸工藝處理，生產濃度 為93%的硫酸和濃度為98%的硫酸；該系統所產生的的汙酸全部送本實用新型進行處理 後，達到外排水標準。待處理汙酸的成分和濃度為 經上述裝置處理後的汙酸排放水能達到國家排放標準，汙酸處理後出水重金 屬(汞、銅、鉛、鋅、鎘、砷)達到國家《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)。具體為汞 彡 0. 05mg/L，銅彡 1. Omg/L，鉛彡 1. Omg/L，鋅彡 5. Omg/L，鎘彡 0. lmg/L，砷彡 0. 5mg/L。[0034]實施例2 一種金屬冶煉煙氣制酸所產生的汙酸處理裝置，如圖2所示，年處理能力為100萬 立方，它採用硫化鈉_電石泥中和法處理金屬冶煉煙氣制酸所產生的汙酸，包括電石泥中 和劑漿液配製槽1、硫化槽2、中和反應槽3、濃縮槽4、板框壓濾機5。電石泥中和劑漿液配 制槽1是用於將電石渣加水配製成電石泥中和劑漿液的敞口槽，硫化槽2是用於將汙酸中 加入硫化劑反應的密封槽，硫化槽2設置有汙酸進口，硫化槽2、中和反應槽3均設置有攪 拌機，電石泥中和劑漿液配製槽1出口管道上安裝了泵8並聯接至中和反應槽3，硫化槽2 的出口管聯接至中和反應槽3，中和反應槽3是用於調節硫化後的汙酸PH值的固定混凝土 池，濃縮槽4是用於對中和反應槽3所產生的固體物進行濃縮的固定混凝土池，濃縮槽4與 中和反應槽3相鄰設置，中和反應槽3池邊的一邊略高於濃縮槽4且設置有供池內上層液 體溢流至濃縮槽4的出口管，濃縮槽4上層清液直接外排，底流用泵8打入板框壓濾機5進 行壓濾，濾液外排，濾渣另行處理。本裝置的工作過程為待處理汙酸輸送至硫化槽2內，加入硫化劑進行硫化處理， 另一方面，電石泥在中和劑漿液配製槽1進行電石泥中和劑漿液的配製工作，配製好的電 石泥中和劑漿液由泵8輸送至中和反應槽3內，汙酸經出口管輸送到中和反應槽3內與電 石泥中和劑漿液進行中和反應，中和步驟中PH值終點控制為10 12，反應完成後靜置分 層，上層清液全部溢流至濃縮槽4進行濃縮處理，最後濃縮底流經過板框壓濾機5壓濾後水 外排，濾渣另行處理。將本實用新型應用於年產22萬噸的制酸系統，該系統是利用鋅精礦沸騰爐焙燒 後的煙氣中所含二氧化硫生產硫酸，煙氣採用稀酸洗滌淨化、兩轉兩吸工藝處理，生產濃度 為93%的硫酸和濃度為98%的硫酸；該系統所產生的的汙酸全部送本實用新型進行處理 後，達到外排水標準。待處理汙酸的成分和濃度為 經上述裝置處理後的汙酸排放水能達到國家排放標準，汙酸處理後出水重金 屬(汞、銅、鉛、鋅、鎘、砷)達到國家《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)。具體為汞 (0. 05mg/L，銅彡 1. Omg/L，鉛彡 1. Omg/L，鋅彡 5. Omg/L，鎘彡 0. lmg/L，砷彡 0. 5mg/L。實施例3一種金屬冶煉煙氣制酸所產生的汙酸處理裝置，如圖3所示，年處理能力為10萬 立方，它採用硫化鈉_電石泥中和法處理金屬冶煉煙氣制酸所產生的汙酸，包括硫化槽2、 中和反應槽3、濃縮槽4、板框壓濾機5，電石泥中和劑漿液配製槽1與中和反應槽3為同一 設備。硫化槽2是用於將汙酸中加入硫化劑反應的密封槽，硫化槽2設置有汙酸進口，硫化 槽2、中和反應槽3均設置有攪拌機，硫化槽2的出口管聯接至中和反應槽3，中和反應槽3 是用於調節硫化後的汙酸PH值的固定混凝土池，濃縮槽4是用於對中和反應槽3所產生的 固體物進行濃縮的固定混凝土池，濃縮槽4與中和反應槽3相鄰設置，中和反應槽3池邊的
6一邊略高於濃縮槽4且設置有供池內上層液體溢流至濃縮槽4的出口管，濃縮槽4上層清 液直接外排，底流用泵8打入板框壓濾機5進行壓濾，濾液外排，濾渣另行處理。本裝置的工作過程為待處理汙酸輸送至硫化槽2內，加入硫化劑進行硫化處理， 另一方面，電石泥在中和反應槽3進行電石泥中和劑漿液的配製工作。將汙酸經出口管 輸送到中和反應槽3內與電石泥中和劑漿液進行中和反應，中和步驟中PH值終點控制為 10 12，反應完成後靜置分層，上層清液全部溢流至濃縮槽4進行濃縮處理，最後濃縮底流 經過板框壓濾機5壓濾後水外排，濾渣另行處理。將本實用新型應用於年產10萬噸的制酸系統所產生汙酸的處理，年處理能力為 10萬立方，該系統是利用鉛精礦燒結工序後含二氧化硫尾氣制硫酸，經動力波淨化工藝後 直接冷凝生產濃度為97 %的硫酸，制酸淨化產生的汙酸全部送汙酸處理裝置進行處理，後 再經水處理裝置進一步處理後外排。待處理汙酸的成分和濃度為 本實用新型所採用的工藝為電石泥-硫化法，所用的中和劑為採用電石泥製成的 電石泥中和劑漿液，電石泥中和劑漿液的有效CaO質量百分濃度為30%，所採用的電石泥 中有效CaO含量為70%。經上述裝置處理後的汙酸排放水能達到國家排放標準，汙酸處理後出水重金 屬(汞、銅、鉛、鋅、鎘、砷)達到國家《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)。具體為汞 彡 0. 05mg/L，銅彡 1. Omg/L，鉛彡 1. Omg/L，鋅彡 5. Omg/L，鎘彡 0. lmg/L，砷彡 0. 5mg/L。
權利要求一種金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置，其特徵在於它包括電石泥中和劑漿液配製槽、硫化槽、中和反應槽、濃縮槽及壓濾設備，所述的電石泥中和劑漿液配製槽、硫化槽的出口管分別聯接至中和反應槽，所述的中和反應槽出口管與濃縮槽相聯接，所述的濃縮槽與壓濾設備相聯接，所述的硫化槽設置有汙酸進口。
2.根據權利要求1所述的金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置，其特徵在於所 述的電石泥中和劑漿液配製槽與中和反應槽為同一設備。
3.根據權利要求1所述的金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置，其特徵在於它 還包括對電石泥進行淨化處理的電石泥處理槽，所述的電石泥處理槽出口管與電石泥中和 劑漿液配製槽或中和反應槽相聯接。
4.根據權利要求2所述的金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置，其特徵在於它 還包括對電石泥進行淨化處理的電石泥處理槽，所述的電石泥處理槽出口管與中和反應槽 相聯接。
5.根據權利要求3或4所述的金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置，其特徵在於 所述電石泥中和劑漿液配製槽是用於將電石渣加水配製成電石泥中和劑漿液的敞口槽，所 述的硫化槽是用於將汙酸中加入硫化劑反應的密封槽，所述的中和反應槽是用於調節硫化 後的汙酸PH值的固定混凝土池，所述的硫化槽、中和反應槽均設置有攪拌機。
6.根據權利要求5所述的金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置，其特徵在於所 述的濃縮槽是用於對中和反應槽所產生的固體物進行濃縮的固定混凝土池，所述的濃縮槽 與中和反應槽相鄰設置，所述的中和反應槽池邊高於濃縮槽且設置有供池內上層液體溢流 至濃縮槽的進液口。
7.根據權利要求6所述的金屬冶煉煙氣制酸所產生汙酸的處理裝置，其特徵在於所 述的壓濾設備為板框壓濾機。
專利摘要本實用新型涉及一種是金屬硫化礦冶煉煙氣制酸所產生的汙酸處理裝置。它包括電石泥中和劑漿液配製槽、硫化槽、中和反應槽、濃縮槽及壓濾設備，電石泥中和劑漿液配製槽、硫化槽的出口管分別聯接至中和反應槽，中和反應槽與濃縮槽相鄰設置，濃縮槽與壓濾設備相聯接，硫化槽設置有汙酸進口。本實用新型是實施硫化鈉-電石泥中和法處理汙酸工藝的裝置，設置了電石泥中和劑漿液配製槽進行電石泥中和劑漿液配製，充分利用電石渣中有效CaO含量高的特點，將其作為鈣質材料替代石灰使用，使電石泥成功應用於汙酸處理，降低汙酸處理的成本，使處理後的汙酸達標排放，達到了「以廢治廢」的目的，所產生的渣量較現有技術大大減少，降低崗位勞動強度。
文檔編號C02F9/04GK201626891SQ20092025996
公開日2010年11月10日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者何煌輝, 劉寧波, 劉智能, 唐運雪, 李雲新, 肖康, 鍾浩, 龍欽 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司