一种高温含镉烟气中单质镉高效回收方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高温含镉烟气中单质镉高效回收方法及系统，所述高温含镉烟气中单质镉高效回收方法是先对高温含镉烟气进行除尘，然后对烟气进行加压，再进行减压，使得烟气中的气态镉析出，变为固体单质镉，再收集，即得到目标产物单质镉；本发明专利技术方法具有单质镉回收高效、处理成本低的优点。所述系统包括依次顺序连接的除尘系统、加压系统、减压系统；本发明专利技术系统可高效回收单质镉，而且处理成本低，同时整个过程不需要人工的参与，可实现自动化运行，运行稳定安全，使得企业管理成本大大降低，也保障了员工的健康。

A High Efficient Method and System for Recovery of Elementary Cadmium from High Temperature Flue Gas Containing Cadmium

【技术实现步骤摘要】
一种高温含镉烟气中单质镉高效回收方法及系统
本专利技术属于冶炼烟气处理
，具体涉及一种高温含镉烟气中单质镉高效回收方法及系统。
技术介绍
进入21世纪以来，我国在冶金方面发展迅速，有色金属产量逐年递增，但同时伴随产生的环境问题也凸显出来。镉在自然界中主要成硫镉矿而存在，也有小量存在于锌矿中，所以在锌矿冶炼过程中，含镉烟气会伴随产生。经过研究发现，炼锌产生的烟气中镉主要以单质的形式存在，这些单质镉会附着在风机上，如果不加以处理，会导致工艺过程中的风机停止工作，最终进入大气。同时，大量的有色金属冶炼、煅烧以及矿石的烧结，使得镉污染成为当今重金属污染中面积最广、危害最大得金属元素之一，被称为“五毒之首”。镉主要通过食物、水、空气等进入生物体内，与含羟基、氨基、等高分子有机物结合，能使许多酶系统受到抑制，从而影响生物的正常生理代谢。同时，镉作为重金属，本身就具有富集作用，自然排泄作用十分缓慢，其生物半衰期长达930年。长期生存在镉污染的环境中，会影响体内钙和磷的吸收，引起肾、肺、肝等内脏器官的病理变化，诱发骨质疏松骨软化和肾结石等疾病，最终引发“骨痛病”。目前，针对锌矿冶炼除镉的工艺，有研究者对镉的脱除有研究。公开号CN1048891A提出了利用维氏炉对锌矿石进行高温（1000-1500℃）焙烧，炉料温度和炉气性质通过控制煤块的加入量和控制鼓风机送入风量来完成，来完成除镉的，最终焙烧产物中镉含量低于0.05%。吴成春等人利用真空蒸馏法分离铟、镉，除镉率达到97%以上。曹淑清等人用阴离子交换法从湿法磷酸中除镉。而针对炼锌电炉中的镉单质，并没有合适的方法去处理，一方面造成了资源的浪费，另一方面也造成了后续烟气的处理成本。为此，研发一种能够解决上述问题的高温含镉烟气中单质镉高效回收方法及系统是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种高温含镉烟气中单质镉高效回收方法。本专利技术的第二目的在于提供一种高温含镉烟气中单质镉高效回收方法的系统。本专利技术的第一目的是这样实现的，是先对高温含镉烟气进行除尘，然后对烟气进行加压，加压至2.0~2.5atm，温度升至390~420℃，然后进行减压，减压至0.3~0.5atm，温度降至75~95℃，使得烟气中的气态镉析出，变为固体单质镉，再收集，即得到目标产物单质镉。本专利技术的第二目的是这样实现的，包括依次顺序连接的除尘系统、加压系统、减压系统，所述除尘系统为陶瓷膜除尘装置，所述加压系统包括储气密闭加压装置以及连接储气密闭加压装置进气口与陶瓷膜除尘装置出气口的加压风机，所述减压系统包括储气密闭减压装置，储气密闭减压装置的进气口通过缓冲管道与储气密闭加压装置的出气口连接，储气密闭减压装置的出气口设有单质镉截留筛网，储气密闭减压装置底部设有卸料舱门，卸料舱门下方设有接料斗，所述输送系统包括接料斗、螺旋送料器。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：1、本专利技术方法先对含镉烟气进行除尘处理，然后加压，加压防止因热量的损失而造成气体镉提前结晶在加压系统中，再减压，使得烟气中的气态镉析出，从而变为固体镉，然后收集，具有单质镉回收高效的优点；本专利技术方法不需要添加任何化学药剂、催化剂以及其他酸性试剂，且不需要热源加热，与现有技术相比，节约处理成本，而回收烟气中的单质镉，不仅避免了镉污染环境，而且具有经济效益；本专利技术方法可针对不同浓度的气态单质镉，具有适用范围广的优点；2、本专利技术系统可高效回收单质镉，而且处理成本低，同时整个过程不需要人工的参与，可实现自动化运行，运行稳定安全，使得企业管理成本大大降低，也保障了员工的健康。附图说明图1为本专利技术系统的结构示意图；图中：1-陶瓷膜除尘装置，2-储气密闭加压装置，3-加压风机，4-储气密闭减压装置，5-卸料舱门，6-接料斗，7-螺旋送料器，8-运输装置，9-压力监测装置，10-温度监测装置，11-真空泵。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。本专利技术方法是先对高温含镉烟气进行除尘，然后对烟气进行加压，加压至2.0~2.5atm，温度升至390~420℃，然后进行减压，减压至0.3~0.5atm，温度降至75~95℃，使得烟气中的气态镉析出，变为固体单质镉，再收集，即得到目标产物单质镉。优选地，所述除尘是通过陶瓷膜进行除尘。如附图1所示本专利技术系统包括依次顺序连接的除尘系统、加压系统、减压系统，所述除尘系统为陶瓷膜除尘装置1，所述加压系统包括储气密闭加压装置2以及连接储气密闭加压装置2进气口与陶瓷膜除尘装置1出气口的加压风机3，所述减压系统包括储气密闭减压装置4，储气密闭减压装置4的进气口通过缓冲管道与储气密闭加压装置2的出气口连接，储气密闭减压装置4的出气口设有单质镉截留筛网，储气密闭减压装置4底部设有卸料舱门5，卸料舱门5下方设有接料斗6，所述输送系统包括接料斗6、螺旋送料器7。优选地，所述单质镉截留筛网为陶瓷膜。优选地，还包括输送系统，输送系统包括接料斗6、螺旋送料器7、运输装置8，所述接料斗6设于卸料舱门5下方，所述螺旋送料器7的输送起始端与接料斗6的下料端相对应，螺旋送料器7的输送末尾端与运输装置8相对应。优选地，还包括控制装置，所述储气密闭加压装置2、储气密闭减压装置4均设有压力监测装置9、温度监测装置10，所述控制装置分别与储气密闭加压装置2、储气密闭加压装置2的压力监测装置、温度监测装置，储气密闭减压装置4、储气密闭减压装置4的压力监测装置、温度监测装置电连接。优选地，所述卸料舱门5为高压舱门。优选地，所述控制装置为上位机连接。优选地，所述缓冲管道为直管道，长度为10~15m，缓冲管道设有阀门。优选地，所述减压系统有多个，多个减压系统之间串联。优选地，所述加压系统还包括与储气密闭加压装置2连接的真空泵11。优选地，所述运输装置8设有压力传感器。优选地，所述控制装置为单片机。本专利技术系统工作原理和工作过程：首先高温含镉烟气进入陶瓷膜除尘装置1中进行除尘处理，将高温烟气中的粉尘过滤；经过除尘的烟气经过加压风机3，进入储气密闭加压装置2中储存，再通过控制装置控制储气密闭加压装置2进气口的高压舱门关闭，然后加压至设定压力后，开启储气密闭加压装置2出气口的高压舱门，将烟气放出并经过缓冲管道，导入储气密闭减压装置5中存储，再通过控制装置控制储气密闭减压装置5的进气口高压舱门关闭，储气密闭减压装置5开始减压直至达到设定压力，使烟气在降温过程中，烟气中的气态镉析出，从而变为固体镉，由于储气密闭减压装置4的出气口处的单质镉截留筛网过滤作用，将单质镉截留；然后停止真空泵11，储气密闭减压装置4的压力回升，使单质镉截留筛网上的单质镉从单质镉截留筛网上脱落；待烟气排出后，打开卸料舱门5，将单质镉依次通过接料斗6、螺旋送料器7至运输装置8中；运输装置8上设有压力感应器，当达到所设置的值以后，运输装置8自动将单质镉运送至指定的位置；控制装置根据储气密闭加压装置2的压力监测装置、温度监测装置实时监测的压力、温度数据，控制储气密闭加压装置2工作；储气密闭减压装置4的压力监测装置、温度监测装置实时监测的压力、温度数据，控制储气密闭减压装置4工作。下面结合实施例1~本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温含镉烟气中单质镉高效回收方法，其特征在于是先对高温含镉烟气进行除尘，然后对烟气进行加压，加压至2.0~2.5atm，温度升至390~420℃，然后进行减压，减压至0.3~0.5 atm，温度降至75~95℃，使得烟气中的气态镉析出，变为固体单质镉，再收集，即得到目标产物单质镉。

【技术特征摘要】
1.一种高温含镉烟气中单质镉高效回收方法，其特征在于是先对高温含镉烟气进行除尘，然后对烟气进行加压，加压至2.0~2.5atm，温度升至390~420℃，然后进行减压，减压至0.3~0.5atm，温度降至75~95℃，使得烟气中的气态镉析出，变为固体单质镉，再收集，即得到目标产物单质镉。2.根据权利要求1所述高温含镉烟气中单质镉高效回收方法的系统，其特征在于所述除尘是通过陶瓷膜进行除尘。3.一种实现权利要求1~2任一所述高温含镉烟气中单质镉高效回收方法的系统，其特征在于包括依次顺序连接的除尘系统、加压系统、减压系统，所述除尘系统为陶瓷膜除尘装置（1），所述加压系统包括储气密闭加压装置（2）以及连接储气密闭加压装置（2）进气口与陶瓷膜除尘装置（1）出气口的加压风机（3），所述减压系统包括储气密闭减压装置（4），储气密闭减压装置（4）的进气口通过缓冲管道与储气密闭加压装置（2）的出气口连接，储气密闭减压装置（4）的出气口设有单质镉截留筛网，储气密闭减压装置（4）底部设有卸料舱门（5），卸料舱门（5）下方设有接料斗（6），所述输送系统包括接料斗（6）、螺旋送料器（7）。4.根据权利要求3所述高温含镉烟气中单质镉高效回收方法的系统，其特征在于还包括输送系统，输送系统包括接料斗（6）、螺旋送料器（7）、运...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鑫，郝星光，宁平，赵柯，李凯，王驰，宋辛，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53