一种利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法和装置，属于冶金环境保护的技术领域，解决了现有技术中电炉炼钢生产时二噁英的排放不达标，以及电解锰渣利用率低的问题。所述电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法是将电解锰渣喷入金属冶炼尾气烟道中，所述电解锰渣对二噁英进行催化降解，其中所述电解锰渣的喷入量为150

【技术实现步骤摘要】
一种利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法与装置


[0001]本专利技术涉及冶金环境保护的
，尤其涉及一种利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法与装置。

技术介绍

[0002]电炉炼钢是钢铁生产中一种短流程的工艺，其具有低碳排放的优点。近几年，电炉炼钢呈现出快速发展的态势，2015年，电炉钢产量约为4903万吨，占粗钢产量的比例为6.1％，而至2018年，电炉钢产量已接近1亿吨，占粗钢产量的比例增至10％。随着技术的不断提高，电炉炼钢在原有高效节能冶炼技术的基础上，又在绿色清洁生产、智能检测及控制等方面取得了较大进步。但是，电炉炼钢在二噁英治理技术、电炉余热回收技术等方面仍发展缓慢，制约了电炉短流程竞争力的提升，这些是未来电炉炼钢必须解决的问题。
[0003]二噁英是目前世界上已知毒性最强的物质，很难自然降解消除。钢铁行业的二噁英排放量占工业二噁英总排放量的1/3，其中电炉炼钢生产工序排放的二噁英量仅次于铁矿烧结工序，位居第二位。钢铁行业是主要的工业二噁英排放源，年排放二噁英量达到1100TEQ/g。根据现行标准(GB 28664
‑
2012)要求电炉冶炼中二噁英的毒性当量浓度须低于0.5ng
‑
TEQ/Nm3(个别地区要求低于0.2ng
‑
TEQ/Nm3)才可达标排放。
[0004]根据电炉炼钢生产过程对减排二噁英的迫切需求，亟需一种处理方法，能够有效减少电炉炼钢生产中二噁英的排放，实现电炉炼钢绿色生产的目的。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法与装置，能够有效地降低电炉炼钢生产中二噁英的排放量，使得二噁英的毒性当量浓度符合排放标准。
[0006]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0007]一方面，本专利技术提供了一种利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法，包括以下步骤：
[0008]将电解锰渣喷入金属冶炼尾气烟道中，所述电解锰渣对二噁英进行催化降解，反应式为：
[0009]其中所述电解锰渣的喷入量为150
‑
200kg/min；
[0010]其中所述金属冶炼尾气的尾气量为7000
‑
10000m3/h；二噁英的毒性当量浓度为0.2
‑
0.6ng
‑
TEQ/m3。
[0011]电解锰渣是纯锰生产过程中产生的废料，而电解锰渣被输送至堆场，筑坝湿法堆存。大量的电解锰渣堆放，不仅占用了大量的土地，而且电解锰渣中的有害物质渗透到土壤、地表水和地下水中，严重的环境污染，且造成重大的安全隐患。
[0012]在本专利技术中，利用电解锰渣对二噁英进行催化降解，能够有效地降低金属冶炼尾
气中二噁英的浓度，减少二噁英的排放量，实现对电炉冶炼尾气中二噁英高效治理，达到国家排放标准，符合绿色环保理念。此外，本专利技术利用电解锰渣对金属冶炼尾气中的二噁英进行催化降解，能够实现电解锰渣的二次利用，降低电解锰渣的危害，具有重要现实意义。
[0013]可选地，所述电解锰渣中粒径＜30μm的占比＞85％。
[0014]可选地，所述电解锰渣中MnO
x
的含量为6％
‑
10％。
[0015]在本专利技术中，向烟道内喷入电解锰渣，使得电解锰渣与烟道内的金属冶炼尾气接触，并在烟道内实现电解锰渣对金属冶炼尾气中二噁英的催化降解。本专利技术严格控制电解锰渣的喷入量在150
‑
200kg/min范围内，当电解锰渣的喷入量低于150kg/min时，电解锰渣对金属冶炼尾气中二噁英的催化降解不完全，导致二噁英的含量达不到国家排放标准；当电解锰渣的喷入量高于200kg/min时，造成资源的浪费。
[0016]此外，本专利技术中电解锰渣中粒径＜30μm的占比＞85％，MnO
x
的含量为6％
‑
10％，粒径细小的电解锰渣增大了与金属冶炼尾气的接触面积，接触更加充分，有效发挥电解锰渣对金属冶炼尾气中二噁英的催化降解功能。
[0017]可选地，利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法，包括以下步骤：
[0018]步骤1：将电解锰渣喷入金属冶炼尾气烟道中，所述电解锰渣与所述金属冶炼尾气进行第一催化降解；
[0019]步骤2：将所述电解锰渣与所述金属冶炼尾气送入电除尘器中进行第二次催化降解，电除尘器排出催化降解产物。
[0020]可选地，在所述步骤1中，所述金属冶炼尾气的温度为600
‑
800℃。
[0021]可选地，在所述步骤2中，所述电解锰渣与所述金属冶炼尾气的反应温度为200
‑
300℃。
[0022]在本专利技术中，利用电解锰渣对金属冶炼尾气进行两次催化降解，使得金属冶炼尾气中二噁英的毒性当量浓度符合国家排放标准。从电炉中产生的金属冶炼尾气进入烟道中，此时烟道内金属冶炼尾气的温度能够达到600
‑
800℃，在烟道内电解锰渣与金属冶炼尾气初步接触，进行第一次催化降解，能够脱除金属冶炼尾气中10％
‑
30％的二噁英。
[0023]在烟道内进行第一次催化降解后，电解锰渣与金属冶炼尾气一同送入电除尘器中进行第二次催化降解。电除尘器中的温度在200
‑
300℃范围内，并且在电除尘器中电解锰渣与金属冶炼尾气停留时间较长，实现电解锰渣对金属冶炼尾气中二噁英的高效催化降解，能够脱除金属冶炼尾气中70％
‑
90％的二噁英。
[0024]可选地，所述催化降解产物包括除尘灰，将所述除尘灰返回至电解锰渣中循环使用。
[0025]可选地，所述除尘灰中MnO
x
的含量为3％
‑
8％时，返回电解锰渣仓中继续循环使用；
[0026]所述除尘灰中MnO
x
的含量＜3％时，将所述除尘灰进行资源化利用。
[0027]在本专利技术中，电解锰渣与金属冶炼尾气分别在烟道内和电除尘器内接触，实现电解锰渣对金属冶炼尾气中二噁英的催化降解，催化降解后获得除尘灰。
[0028]除尘灰中含有一定量的MnO
x
，能够实现循环利用。当除尘灰中MnO
x
的含量在3％以上时，将除尘灰返回电解锰渣仓中，增加了除尘灰的循环次数，提高其利用效率，同时减少了电解锰渣的消耗，节约二噁英的治理成本；当除尘灰中MnO
x
的含量小于3％时，回收除尘
灰中有价元素并制作水泥缓凝剂等，提高除尘灰资源化利用的价值，实现电炉除尘灰的高效利用。
[0029]可选地，催化降解后的金属冶炼尾气中二噁英毒性当量浓度＜0.1ng
‑
TEQ/m3，粉尘浓度＜15mg/m3。
[0030]另一方面，本专利技术还提供了一种装置，用于完成本专利技术利用电解锰渣脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法，其特征在于，包括以下步骤，将电解锰渣喷入金属冶炼尾气烟道中，所述电解锰渣对二噁英进行催化降解，反应式为：其中所述电解锰渣的喷入量为150
‑
200kg/min；其中所述金属冶炼尾气的尾气量为7000
‑
10000m3/h；二噁英的毒性当量浓度为0.2
‑
0.6ng
‑
TEQ/m3。2.根据权利要求1所述利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法，其特征在于，所述电解锰渣中粒径＜30μm的占比＞85％。3.根据权利要求1所述利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法，其特征在于，所述电解锰渣中MnO
x
的含量为6％
‑
10％。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将电解锰渣喷入金属冶炼尾气烟道中，所述电解锰渣与所述金属冶炼尾气进行第一催化降解；步骤2：将所述电解锰渣与所述金属冶炼尾气送入电除尘器中进行第二次催化降解，电除尘器排出催化降解产物。5.根据权利要求4所述利用电解锰渣脱除金属冶炼尾气中二噁英的方法，其特征在于，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郄俊懋，石文静，龚志军，侯丽敏，武文斐，葛宇，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：