用来处理来自悬浮熔炼炉的废气的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用来处理来自悬浮熔炼炉（１）的废气的方法和装置。在该方法中，废气从悬浮熔炼炉（１）的上升炉身（２）被引导到废热锅炉（５），废气中包含的烟道灰尘在废热锅炉（５）中被钝化气体钝化，废气被冷却且废气中包含的热能被回收，并且冷却的废气从废热锅炉（５）被引导到电过滤器（１５）。在电过滤器（１５）中，从废气分离烟道灰尘。该方法利用包括辐射室（６）和蒸发冷却单元（１１）的废热锅炉（５）。该方法包括以下步骤：废热锅炉的辐射室（６）从悬浮熔炼炉（１）的上升炉身（２）接收废气；废气中包含的烟道灰尘被废热锅炉的辐射室（６）中的钝化气体钝化；废气在废热锅炉的辐射室（６）中被预冷却；预冷却的废气从废热锅炉的辐射室（６）被引导到废热锅炉的蒸发冷却单元（１１）；废气被废热锅炉的蒸发冷却单元（１１）中的水雾冷却；和从废热锅炉的蒸发冷却单元（１１）将废气和水雾形成的水蒸汽引导到电过滤器（１５）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的、用来处理来自诸如闪速熔炼炉的悬浮 熔炼炉的废气的方法。本专利技术还涉及根据权利要求7的前序部分的、用来处理来自诸如闪速熔炼炉的悬 浮熔炼炉的废气的装置。
技术介绍
从设计用于硫化物浓度(例如硫化铜浓度或硫化镍浓度)处理的、诸如闪速熔炼 炉的悬浮熔炼炉的熔炼过程排出的、带有二氧化硫和烟道灰尘的废气通过上升炉身被引导 到包括辐射室和对流室的废热锅炉，并且进一步到达电过滤器。废热锅炉的废气中包含的 热能被回收，并且在废热锅炉的底部上分离废气的固体物质部分，即烟道灰尘，该固体物质 部分从废热锅炉的底部被移除并且返回到悬浮熔炼炉的反应炉身。在废热锅炉中，在灰尘 仍然以气态处于锅炉中时使烟道灰尘与二氧化硫和氧气反应，使得烟道灰尘被硫酸化，并 且其与气氛的反应实质上减小。通过当冷却该气体时回收的能量，也产生在其它过程步骤 中被利用的蒸汽。在一些应用中，废热锅炉由气体被足够大量的水冷却的直接水冷却取代，使得烟 道灰尘的大部分与冷却水一起也从气相被移除。也已经提出，气体可由水冷却，使得气体温度将仅仅下降到电过滤器或袋式过滤 器需要的操作温度。在那种情况下将不会有产生的灰尘泥渣，这是上述直接湿冷却方法的 缺点。然而，在结合悬浮熔炼炉工作的废热锅炉中，这种装置将是不可行的，因为烟道灰尘 将在未硫酸化的情况下前进到电过滤器中并且在那里发生反应，迅速引起电过滤器工作的 失调，由于仍然在发生反应的灰尘的温度的升高，以及由于灰尘的粘性引起的炉结，导致由 于这些炉结而引起的操作干涉。
技术实现思路
本专利技术的目的是在悬浮熔炼炉的废热锅炉中利用蒸发冷却，使得烟道灰尘可以在 仍然干的状态下被回收并且通过电过滤器从气体分离，此后它们可以被送回到悬浮熔炼炉 中。本专利技术的另一目的是实现一种用来处理来自悬浮熔炼炉的废气的、在投资费用上经济 的装置，使得该气体中包含的部分热能被回收。本专利技术的目的通过根据独立权利要求1的方法被实现。在从属权利要求2-6中提出根据本专利技术的方法的优选实施例。在根据本专利技术的方法中，来自悬浮熔炼炉的上升炉身的废气在将它们引导到电过 滤器中且进一步到硫酸厂之前在两个步骤中被处理。在第一步骤中，废气从悬浮熔炼炉的上升炉身被引导到废热锅炉的辐射室，在该 辐射室中，废气优选地但不是必要地从1300°c的温度被预冷却到低于650°C的温度，并且 废气中包含的烟道灰尘由废热锅炉的辐射室中的钝化气体钝化，使得该气体中包含的烟道灰尘在从废热锅炉的辐射室被排出之前被钝化。在第二步骤中，废气被废热锅炉的蒸发冷却单元中的水雾冷却到电过滤器的操作 温度，有利地但不是必要地冷却到低于450°c、优选地低于400°C的温度，但有利地使得废 气温度仍然高于300°C，在这种情况下，水雾被供给到废气中，该水雾由于废气中包含的热 能而蒸发，因此有效地结合能量，并且作为蒸汽与废气和废气中包含的颗粒一起前进到电 过滤器。在第二步骤之后，废气温度应当超过300°C，因为否则当达到电过滤器时废气温度 保持太接近酸露点，这将在电过滤器中导致腐蚀损坏。在根据本专利技术的方法的优选实施例中，从在悬浮熔炼炉中执行的铜精矿熔炼过 程，废气从悬浮熔炼炉的上升炉身被引导到废热锅炉的辐射室。在这个实施例中，废气在第 一步骤中被预冷却，并且被废热锅炉的辐射室中的空气、再循环气体或富含氧的空气硫酸 化，使得主要作为氧化铜存在的、该气体中包含的烟道灰尘中的铜在从废热锅炉的辐射室 被排出之前被硫酸化，即烟道灰尘中的氧化铜与空气中包含的氧气或富含氧的空气反应， 并且与废气中包含的二氧化硫反应，使得当从废热锅炉的辐射室被排出时，烟道灰尘的反 应性铜主要是硫化铜。再循环气体是废气，在电过滤器中固体颗粒从该废气被去除，并且该 废气从电过滤器被供给到废热锅炉的辐射室。在根据本专利技术的方法的优选实施例中，从在悬浮熔炼炉中执行的镍精矿熔炼过 程，废气从悬浮熔炼炉的上升炉身被引导到废热锅炉的辐射室。在这个实施例中，在废热 锅炉的辐射室中，废气在第一步骤中通过氧化可能留在灰尘中的硫化物被钝化并且被预冷 却，使得主要作为氧化镍存在的、该气体中包含的烟道灰尘中的镍形成铁镍尖晶石(nickel ferrite)，并且灰尘中可能包含的、作为氧化铜存在的铜与氧气和二氧化硫进一步反应，因 此在从废热锅炉的辐射室被排出之前被硫酸化，使得烟道灰尘中包含的镍当从废热锅炉的 辐射室被排出时作为固体的氧化的铁镍尖晶石存在。本专利技术还涉及一种用来处理来自悬浮熔炼炉的废气的、根据独立权利要求7的装置。在从属权利要求8-12中提出根据本专利技术的装置的优选实施例。在用来处理来自悬浮熔炼炉的废气的根据本专利技术的装置中，废热锅炉包括用来从 悬浮熔炼炉的上升炉身接收废气的辐射室。废热锅炉的辐射室的前部分包括钝化装置，该钝化装置用来将钝化剂供给到位于 废热锅炉的辐射室中的废气，以便通过钝化剂钝化该气体中包含的烟道灰尘。此外，废热锅炉的辐射室包括热交换器装置，该热交换器装置用来回收废热锅炉 的辐射室中的废气中包含的部分热能，使得在将废气从废热锅炉的辐射室供给到废热锅炉 的蒸发冷却单元之前，废气温度下降，优选地但不是必要地，例如从1300°C的温度下降到低 于650°C的温度。气体冷却系统还包括蒸发冷却单元，该蒸发冷却单元布置成从废热锅炉的辐射室 接收预冷却的废气。气体冷却系统的蒸发冷却单元包括水雾喷嘴，在将废气从废热锅炉的蒸发冷却单 元供给到电过滤器之前，该水雾喷嘴用来通过水雾冷却废气，有利地但不是必要地冷却到 低于450°C、优选地低于400°C的温度。在冷却系统的蒸发冷却单元之后，废气温度应当优 选地大于300°C，否则当废气从冷却系统的蒸发冷却单元被供给到电过滤器时废气温度保持太靠近酸露点，并且这可在电过滤器中导致腐蚀损坏。 电过滤器布置成从废热锅炉的蒸发冷却单元接收已冷却的废气。在根据本专利技术的装置的优选实施例中，该装置连接到悬浮熔炼炉的上升炉身，以 便从铜精矿熔炼过程接收废气。在这个优选实施例中，废热锅炉的辐射室的钝化装置包括 喷嘴，该喷嘴用来将以再循环气体、空气或富含氧的空气的形式的钝化剂供给到位于废热 锅炉的辐射室中的废气，使得主要作为氧化铜存在的、废气中包含的烟道灰尘中的铜被硫 酸化，即，使得烟道灰尘的氧化铜在从废热锅炉的辐射室被排出之前与空气的氧气或富含 氧的空气反应，并且与废气中包含的二氧化硫反应，使得当从废热锅炉的辐射室被排出时， 烟道灰尘的铜主要作为硫化铜存在。在根据本专利技术的装置的优选实施例中，该装置连接到悬浮熔炼炉的上升炉身，以 便从镍精矿熔炼过程接收废气。在这个优选实施例中，废热锅炉的辐射室中的钝化装置包 括喷嘴，该喷嘴用来将以空气或富含氧的空气的形式的钝化剂供给到在废热锅炉的辐射室 中流动的废气，使得主要作为氧化镍存在的、废气的烟道灰尘中包含的镍在从废热锅炉的 辐射室被排出之前与空气的氧气或富含氧的空气反应，并且与废气中包含的二氧化硫反 应，使得当从废热锅炉的辐射室被排出时，烟道灰尘的镍主要作为固体的氧化的铁镍尖晶 石存在。通过本专利技术实现了显著优点。可以避免废热锅炉的对流室中的昂贵投资。然而， 通过使用根据本专利技术的装置，废气中包含的热能的大约70%的、与常规方法相比显著的份 额被作为蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来处理来自诸如闪速熔炼炉的悬浮熔炼炉（１）的废气的方法，在该方法中：废气从悬浮熔炼炉（１）的上升炉身（２）被引导到废热锅炉（５）；废气中包含的烟道灰尘在该废热锅炉（５）中被钝化气体钝化；废气被冷却，并且废气中包含的热能被回收；并且已冷却的废气从该废热锅炉（５）被引导到电过滤器（１５）；并且在该电过滤器（１５）中，从该已冷却的废气分离烟道灰尘，其特征在于，在该方法中，采用这样的废热锅炉（５），该废热锅炉包括：辐射室（６），该辐射室与该悬浮熔炼炉（１）的该上升炉身（２）连接，以便从该悬浮熔炼炉（１）的上升炉身（２）接收废气；和蒸发冷却单元（１１），该蒸发冷却单元与该辐射室（６）连接，以便从该辐射室接收废气，并且与该电过滤器（１５）连接，以便将废气从该蒸发冷却单元（１１）供给到该电过滤器（１５），并且该方法包括多个步骤，其中该废热锅炉（５）的辐射室（６）从该悬浮熔炼炉（１）的上升炉身（２）接收废气；废气中包含的烟道灰尘被该废热锅炉（５）的辐射室（６）中的钝化气体钝化；废气在该废热锅炉（５）的辐射室（６）中被预冷却；已预冷却的废气从该废热锅炉（５）的辐射室（６）被引导到该废热锅炉（５）的蒸发冷却单元（１１）；废气被该废热锅炉（５）的蒸发冷却单元（１１）中的水雾冷却；并且废气和该水雾形成的水蒸气从该废热锅炉（５）的蒸发冷却单元（１１）被引导到该电过滤器（１５）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P汉尼亚拉，R萨里南，A库基，IV科约，
申请(专利权)人：奥图泰有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]