以高炉烟尘为吸收剂吸收烧结烟气中二氧化硫的方法技术

本发明专利技术涉及一种以高炉烟尘为吸收剂吸收烧结烟气中二氧化硫的方法。高炉烟尘用水及返回过滤洗涤过程中的洗液、滤液，调制成高炉烟尘“浆液”，“浆液”在二氧化硫吸收设备中与烧结烟气充分接触，并送入氧化用空气，控制脱硫后“浆液”的ｐＨ值。反应产物经过滤、洗涤，含有未参与反应的铁氧化物Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］、ＦｅＯ及Ｃ和新生成的ＣａＳＯ↓［４］等的滤饼作为炼铁原料返回烧结机，洗液滤液返回用去调制高炉烟尘“浆液”，当滤液中Ｚｎ↑［＋＋］浓度达到要求时送去加工成锌制品。本发明专利技术方法既可减少二氧化硫排放量，又可将对炼铁有不良影响的锌从高炉烟尘中分离出来，使高炉烟尘中的Ｆｅ、Ｃ、Ｚｎ得到充分利用，一举两得。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于节能环保资源循环再利用
，涉及二氧化硫的烟气治理，具体涉 及一种。
技术介绍
钢铁工业是国民经济的重要基础产业、支柱产业。随着国民经济的迅速发展，在强 劲市场的拉动下，钢铁产量迅速增长。2007年我国粗钢产量达到4.89亿t，生铁产量达 到4.69亿吨。在钢铁工业迅速发展的同时，铁矿石、煤、焦、辅助原材料、电能、水等 的消耗也随之增加，废气、废水、废渣的产生量也大增。节能、减排、降耗成为维持钢 铁工业可持续发展的最主要任务。钢铁企业废气、废水、废渣的排放，造成对环境污染的情况十分严重，其中排放废 气中大气污染物S02的污染尤为引人注目。我国是S02排放大国，钢铁企业又是S02排放的主要行业之一。烧结机是钢铁企业最主要的S02污染源，S02排放量占钢铁企业SO2总排放量的40^ 60X，烧结机烟气脱硫是钢铁企业最紧迫的环保任务之一。烧结 机烟气有自身特点烟气量大，每平方米烧结机产生烟气量约为0.6xl04m3/h， 1台500m2 烧结机烟气量达300xl0ViVh;烟气中S02浓度取决于原料的含S量，差异较大， 一般 为800 2300mg/Nm3，最高可达5000 10000mg/Nm3;带式烧结机机头至机尾各处S02 浓度分布不均匀。可供选择的烟气脱硫技术很多，在湿法、干法、半干法中湿法更适合烧结烟气脱硫 采用。烧结烟气脱硫采用湿法便于使用钢铁企业内部所产的碱性废弃物如高炉渣、钢 渣、高炉烟尘(包括尘泥)、焦化厂的废氨水等作为吸收剂，脱硫产物可以成为产品供社 会再利用。利用钢铁企业内部所产废弃物吸烧结烟气中的S02，不仅减少了烧结机烟气SCb排 放量，同时减少了传统脱硫吸收剂的外购量，减少对社会资源的需求，还能使这些废弃 物进一步再利用。通常所说的"高炉烟尘"是指高炉炼铁过程中，由炉顶排出的高炉烟气(高炉煤气)中 所含的微细固体物。高炉烟气中的微细固体物经干式收尘器(重力收尘器、静电收尘器、 布袋收尘器等)收集得到的为高炉烟尘；经水洗、沉淀而收集得到的为含水的高炉尘泥(瓦 斯泥)。广义的"高炉烟尘"还应包括从高炉出铁口收集到的烟尘。这里所指"高炉烟尘" 是包括烟尘、尘泥及出鉄口烟尘在内的广义高炉烟尘。高炉烟尘的组成与入炉物料一致，其中主要成分是Fe203、 FeO和C， Fe是钢铁冶 炼的目的元素，C是生铁冶炼必不可的燃料元素。含大量Fe、 C的高炉烟尘理当返回烧结机循环利用，事实上钢铁企业都在以Fe为目的回收利用高炉烟尘。但是，简单的不 经任何处理直接把高炉烟尘返回烧结机回收利用，将造成含量不低的Zn的积累，富集 的Zn进入高炉后，会造成高炉风口上翘，炉身上部结瘤，煤气上升管和除尘布袋发生 堵塞，焦炭高温冶金性能(热反应性和反应后强度)的恶化等问题，影响高炉系统正常 运行，降低高炉的使用寿命。大约90X的进入生铁冶炼系统物料中所含Zn富集于高炉 烟尘中，高炉烟尘中含Zn约10% 20%，更甚者达25%。如果按年产4.5亿吨生铁， 每产1吨生铁产生20公斤高炉烟尘，高炉烟尘中Zn为10X, Zn回收率85X计，则每 年潜在的可回收Zn量为76.5万吨，相当2.5个年产30万吨Zn的大型锌冶炼厂的产量， 价值可观，应予回收。因此，在高炉烟尘返回烧结机之前，应采取措施将其中的Zn分离出来，既可避免 Zn高炉烟尘在循环利用过程中富集，克服对高炉系统正常运行造成的不利影响，又可 回收极具价值的Zn金属。为此人们开发出一些从高炉烟尘中分离Zn的技术，如用选 矿方法分离Zn;用NH4Cl作萃取剂从高炉烟尘中萃取Zn制取活性ZnO; ZnO、 Fe203 直接高温还原；高温挥发二次富集后浸取锌铟；回转窑烟化法等。在这些技术中有的同 时考虑Fe、 C、 Zn的回收，有的只单纯考虑Zn的回收，最合理的当然是Fe、 C、 Zn同 时被回收。高炉烟尘中非磁性铁占约2/3，不宜采用磁选技术来处理高炉烟尘。高炉烟尘中除含有可供回收利用的Fe、 C、 Zn夕卜，还含有为数可观的CaO、 MgO。 Zn和CaO、 MgO都是S02很好的吸收剂，把高炉烟尘用去处理烧结机烟气，利用其中 的Zn和CaO、 MgO吸收S02，脱硫之后再分离Fe、 C、 Zn，这样在分离过程中高炉烟 尘多利用了一次，应当是一种更为理想的选择。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于克服现有技术中的上述不足，提供一种以高炉烟尘为吸收剂吸 收烧结烟气中二氧化硫的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。首先，高炉烟尘吸收二氧化硫的化学反应式如下 1)、 S02在水中离解S02+H20=H+十HSOr=2H+ + S032—2) 、吸收反应Zn+++2HS03—=Zn (HS03) 2 Zn+++S032—=ZnS。4Ca+++2HS03—=Ca (HS03) 2 Ca+++S032—=CaS034Mg+++2HS03—=Mg (HS03) 2 Mg+++S032—=MgS。43) 、氧化反应HS03—+ 1/202=H+ + S042—S03 +1/202 = S042— Zn+++S042_ = ZnS04 Ca+++S042—= CaS04 Mg+++S042— = ZnS04ZnS03+l/202=ZnS04 CaS03+l/202 = CaSCM MgS03 + l/202=MgS04一种，是将高炉烟尘用水及返 回的过滤洗涤过程中的洗液、滤液，调制成高炉烟尘"浆液","浆液"在二氧化硫吸收设备 中与烧结烟气充分接触，并送入氧化用空气，控制脱硫后"浆液"pH值，反应产物经过 滤、洗涤，含有未参与反应的铁氧化物Fe203、 FeO及C和新生成的CaS04等的滤饼作 为炼铁原料返回烧结机，洗液、滤液返回用去调制高炉烟尘"浆液",当滤液中Zi^浓度达 到要求时送去加工成锌制品。高炉烟尘"浆液"质量百分浓度为5% 20%;脱硫后"浆液" 的pH值为6 6.7;以调整烟尘加入量的办法来控制pH值。滤液用去加工成金属Zn时， 滤液含Zn为110 150g/l;用去加工成ZnS04、 ZnC03、活性ZnO等其它Zn制品时， 滤液含Zn〉50g/1。本专利技术，采用高炉烟尘吸收二 氧化硫，既可减少二氧化硫的排放量，又可将对炼铁有不良影响的锌从高炉烟尘中分离 出来，使高炉烟尘中的Fe、 C、 Zn很到充分利用， 一举两得。附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图。 具体实施例方式如图1所示，高炉烟尘在调浆槽内，用水及返回的过滤洗涤过程中的洗液、滤液， 调制成质量浓度为5% 20%的高炉烟尘"浆液"。调桨的具体方法，是将洗液、滤液用泵分别从相应的贮液槽送至调浆槽，达到预定 的刻度位置。当初始时无洗液，滤液返回，或洗液、滤液的量不够时，则加水补充。高炉烟尘以贮料斗经螺旋给料机，定量加到调浆槽内，在搅拌机的作用下，与槽内 液体一起调制成质量百分浓度为5% 20%的高炉烟尘"浆液"。调浆为间断性操作，设 置两台调浆槽， 一台调浆， 一台向吸收塔供高炉烟尘浆液，替换运行。高炉烟尘"浆液"送至二氧化硫吸收设备中与烧结烟气充分接触，控制的脱硫后"浆 液"pH值为6 6.7的条件下，"浆液"中的Zn及ZnO、 CaO、 MgO与烟气的S02反应， 经送入的空气中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以高炉烟尘为吸收剂吸收烧结烟气中二氧化硫的方法，其特征在于：是以高炉烟尘用水、及返回的过滤洗涤过程中的洗液、滤液，调制成高炉烟尘“浆液”；所述的“浆液”在二氧化硫吸收设备中与烧结烟气充分接触，并送入氧化用空气，控制脱硫后“浆液”的ｐＨ值，反应产物经过滤、洗涤，含有未参与反应的铁氧化物Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］、ＦｅＯ及Ｃ和新生成的ＣａＳＯ↓［４］等的滤饼作为炼铁原料返回烧结机，洗液、滤液返回用去调制高炉烟尘“浆液”，当滤液中Ｚｎ↑［＋＋］浓度达到要求时送去加工成锌制品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史汉祥，
申请(专利权)人：史汉祥，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]