次氧化锌粉尘的处理装置.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021475519.2 (22)申请日 2020.07.23 (73)专利权人 宝武集团环境资源科技有限公司 地址 200439 上海市宝山区逸仙路2816号 一幢一层A006室 (72)发明人 吴佩佩刘长正曹志成刘晓轩 彭程刘安治崔慧君付晓燕 (74)专利代理机构 上海集信知识产权代理有限 公司 31254 代理人 李玲 (51)Int.Cl. C22B 7/02(2006.01) C22B 19/30(2006.01) C22B 19/20(2006.01) C25C

2、1/16(2006.01) C25C 7/00(2006.01) B01D 53/78(2006.01) B01D 53/50(2006.01) C09D 7/61(2018.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种次氧化锌粉尘的处理装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种次氧化锌粉尘的处 理装置， 包括依次连接的转底炉、 余热锅炉、 收尘 系统、 脱硫塔、 氧化池、 浸出过滤系统以及净化除 杂电解系统； 转底炉、 余热锅炉、 收尘系统、 脱硫 塔之间通过烟道连接， 脱硫塔、 氧化池、 浸出过滤 系统以及净化除杂电解系统之间通过管道连接； 收尘系统与脱硫塔

3、之间的第三烟道连于脱硫塔 的底部， 第三烟道上设有冷风口； 脱硫塔顶部设 置有喷嘴。 该处理装置利用转底炉、 余热锅炉、 收 尘系统、 脱硫塔氧化池、 浸出过滤系统以及净化 除杂电解系统的有机组合处理转底炉烟气和次 氧化锌粉尘， 既解决了转底炉烟气处理过程中脱 硫产物难处理的问题， 又有效降低了处理成本， 实现了次氧化锌的资源化利用。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 212316203 U 2021.01.08 CN 212316203 U 1.一种次氧化锌粉尘的处理装置， 其特征在于， 包括依次连接的转底炉、 余热锅炉、 收 尘系统、 脱硫塔、 氧化池、 浸出过滤系统以及净化除杂

4、电解系统； 所述转底炉、 余热锅炉、 收尘系统、 脱硫塔之间通过烟道连接， 所述脱硫塔、 氧化池、 浸 出过滤系统以及净化除杂电解系统之间通过管道连接； 所述收尘系统与所述脱硫塔之间的第三烟道连于所述脱硫塔的底部， 所述第三烟道上 设有冷风口； 所述脱硫塔顶部设置有喷嘴。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212316203 U 2 一种次氧化锌粉尘的处理装置 技术领域 0001 本实用新型涉及冶金领域内处理含锌粉尘的技术， 尤其涉及一种次氧化锌粉尘的 处理装置。 背景技术 0002 钢铁厂以及冶炼厂每年会产生大量各种粉尘、 烟气， 其中烟气中含有SO2， 主要采 用钙法、 氨法处理低浓度的含

5、SO2烟气， 但大多数存在脱硫产物难以处理， 甚至属于重金属 二次污染； 粉尘主要有高卢瓦斯泥、 电炉粉尘、 转炉二次粉尘、 尘泥、 烟化炉收尘灰和回转窑 布袋灰等； 上述粉尘中富含锌、 铅、 铁、 硅等元素， 长期堆积在钢铁厂以及冶炼厂附近， 得不 到有效处理， 不仅占用了大量的土地， 而且在雨水作用下， 粉尘中的重金属锌铅等会渗入地 下造成地下水的污染； 另外粉尘堆放造成环境污染的同时， 也浪费了锌、 铅、 铁等有价资源； 因此采用湿法工艺处理中锌和高锌粉尘来回收粉尘中的锌同时富集铜、 镉、 钴、 铟、 等贵金 属， 但是湿法工艺中锌、 铅等的浸出率较低， 浸渣难以利用， 处理过程会引入硫

6、等造成新的 环境污染等； 公开技术中采用氧化锌处理进行含硫烟气处理， 氧化锌脱硫后产生微溶的亚 硫酸锌， 易堵塞脱硫系统， 增加维护成本， 亚硫酸锌经过氧化、 酸化或者焙烧， 产生高浓度的 二氧化硫用于制酸， 虽然能脱出烟气中含有的二氧化硫， 但是后续过程中又放出二氧化硫， 制酸系统排放的废气中也会含有未反应的二氧化硫气体， 形成二次污染， 还需要再次进行 脱硫处理， 造成工艺流程复杂， 加大处理难度， 难以有效利用烟气中的二氧化硫， 同时， 在脱 硫过程中， 需要精确控制反应过程才能达到脱硫指标。 0003 鉴于上述情况， 亟待开发一种处理含锌粉尘以及含硫烟气的装置， 既能够综合处 理含硫烟

7、气以及含锌粉尘， 又能解决了转底炉烟气处理过程中脱硫产物难处理的问题， 有 效降低处理成本， 实现资源化利用。 实用新型内容 0004 针对现有技术中存在的缺陷， 本实用新型目的是提供一种次氧化锌粉尘的处理装 置， 采用转底炉、 余热锅炉、 收尘系统处理转底炉烟气， 并通过在脱硫塔烟气入口设置冷风 口， 便于进一步降低转底炉烟气的温度， 采用脱硫塔处理次氧化锌粉尘和转底炉烟气， 并通 过氧化池、 浸出过滤系统以及净化除杂电解系统处理混合液制得锌含量99.99的锌锭， 既解决了转底炉烟气处理过程中脱硫产物难处理的问题， 又实现了次氧化锌的资源化利 用。 0005 为了实现上述目的， 本实用新型采

8、用如下的技术方案： 0006 一种次氧化锌粉尘的处理装置， 包括依次连接的转底炉、 余热锅炉、 收尘系统、 脱 硫塔、 氧化池、 浸出过滤系统以及净化除杂电解系统； 0007 所述转底炉、 余热锅炉、 收尘系统、 脱硫塔之间通过烟道连接， 所述脱硫塔、 氧化 池、 浸出过滤系统以及净化除杂电解系统通过管道连接； 0008 所述收尘系统与所述脱硫塔之间的烟道连于所述脱硫塔的底部， 所述烟道上设有 说明书 1/4 页 3 CN 212316203 U 3 冷风口； 所述脱硫塔顶部设置有喷嘴。 0009 本实用新型的有益效果为： 0010 本实用新型的次氧化锌粉尘的处理装置， 采用转底炉、 余热锅炉

9、、 收尘系统处理转 底炉烟气， 并通过在脱硫塔烟气入口设置冷风口， 便于进一步降低转底炉烟气的温度， 采用 脱硫塔处理次氧化锌粉尘和转底炉烟气， 又并通过氧化池、 浸出过滤系统以及净化除杂电 解系统处理混合液制得锌含量99.99的锌锭， 整个处理过程中， 将次氧化锌粉用于烟气 脱硫系统， 实现烟气脱硫的目的， 净化烟气， 环保效益显著， 同时节约了次氧化锌后续提锌 的硫酸用量， 经济效益较好， 既解决了转底炉烟气处理过程中脱硫产物难处理的问题， 又实 现了次氧化锌的资源化利用。 附图说明 0011 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述， 本实用新型的其它特 征、 目的和优点将会变

10、得更明显： 0012 图1为本实用新型的次氧化锌粉尘的处理方法的流程图； 0013 图2为本实用新型的次氧化锌粉尘的处理装置的示意图。 具体实施方式 0014 下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。 以下实施例将有助于本领域的 技术人员进一步理解本实用新型， 但不以任何形式限制本实用新型。 0015 如图2所示， 本实用新型的次氧化锌粉尘的处理装置包括依次连接的转底炉1、 余 热锅炉2、 收尘系统3、 脱硫塔4、 氧化池5、 浸出过滤系统6以及净化除杂电解系统7； 0016 转底炉1、 余热锅炉2、 收尘系统3以及脱硫塔4之间均通过烟道9连接， 脱硫塔4、 氧 化池5、 浸出过滤系统6以

11、及净化除杂电解系统7之间均通过管道10连接； 0017 收尘系统3与脱硫塔4之间的第三烟道91连于脱硫塔4的底部， 第三烟道91上设有 冷风口8； 脱硫塔4顶部设置有喷嘴(图中未示出)。 0018 如图2所示， 上述处理装置进行次氧化锌处理时， 转底炉烟气从转底炉1中沿烟道9 进入余热锅炉2进行降温， 然后进入收尘系统3除尘以及降温， 温度降至1505后， 从第 三烟道91经冷风口8冷却后， 进入脱硫塔4底部， 自下上行； 浆液L从脱硫塔4上端进入喷嘴 后， 自上下行， 遇到自下上行的转底炉烟气后， 开始脱硫反应， 然后处理后的脱硫气体从脱 硫塔4上方排气口(排气口未示出)排出， 混合液从脱硫

12、塔4底部的管道10进入氧化池5， 能够 防止脱硫塔系统管道堵塞， 混合液在氧化池5内进行氧化反应后， 进入浸出过滤系统6过滤 后得到硫酸铅滤饼和滤液， 硫酸铅滤饼经水洗除杂后可作为建筑涂料的原料； 滤液进入净 化除杂电解系统7经净化、 除杂、 电解后得到锌锭； 整个处理装置结构简单， 能够有效降低处 理成本。 0019 采用上述装置处理次氧化锌粉尘时， 具体处理过程如图1所示， 包括如下步骤： 0020 S1， 将次氧化锌粉尘与水按照1： 1的比例混合制成浆液， 并加入酒石酸调节pH至 4.36.5； 0021 次氧化锌粉尘中包括按质量百分数计的如下成分： Zn： 52.2855.64、 Pb

13、： 13.16 17.41、 TFe： 2.123.47； 其中， Zn以ZnO的形式存在， Pb以PbO的形式存在， Fe以Fe2O3 说明书 2/4 页 4 CN 212316203 U 4 的形式存在。 0022 S2， 将转底炉烟气与浆液送入脱硫塔4进行脱硫得到混合液和脱硫气体； 0023 转底炉烟气从转底炉1中出来经过余热锅炉2降温以及收尘系统3收尘后温度降至 1505， 为保证脱硫效果， 在脱硫塔4底部的第三烟道91上设置冷风口8， 通过第三烟道 91内外的压差使空气进入第三烟道91后达到降温的效果， 使得转底炉烟气的温度降至25 35， 其中转底炉烟气中SO2的浓度为1.31.7

14、。 0024 浆液从脱硫塔4顶部的喷嘴进入脱硫塔内部， 转底炉烟气从脱硫塔4底部上升的过 程中遇到之上而下的浆液， 由于SO2和PbO的结合能力大于SO2和ZnO的结合能力， 因此SO2先 与PbO反应生成PbSO3， 同时ZnO液吸收SO2转换成ZnSO3； 0025 其中浆液与转底炉烟气按照浆液中Zn及Pb之和与转底炉烟气中SO2的摩尔比为 1.52.2的比例送入脱硫塔4， 即按照摩尔比(Zn+Pb)/SO21.52.2； 0026 经过脱硫塔4处理后， 转底炉烟气的脱硫率为8593， 脱硫气体中SO2的浓度小 于0.01可以直接从脱硫塔4中可以直接排入空气， 混合液从脱硫塔4底部排出。

15、0027 S3， 将混合液送入氧化池5， 通入空气进行氧化处理， 并加入浓度为2538的稀 硫酸,然后经过滤后得到滤液和硫酸铅滤饼； 0028 其中空气需要经预热处理达到6070， 便于提高氧化处理的温度， 增加各反应 物的活性， 促进氧化反应快速进行； 氧化处理的时间为3050min； 混合液与稀硫酸的体积 比为100： 410。 0029 上述过程中， 空气将混合液中的PbSO3、 ZnSO3氧化成PbSO4、 ZnSO4， 稀硫酸使混合液 中的ZnO和PbO全部转化成PbSO4、 ZnSO4， Fe2O3转化成Fe2(SO4)3； 由于硫酸铅不溶于水， 反应 后的混合液经过滤后得到硫酸铅

16、滤饼和滤液； 硫酸铅滤饼经水洗除杂后可作为建材涂料的 原料。 0030 S4,将滤液调节pH至1.21.4， 并加入锌粉， 得到硫酸锌溶液， 将硫酸锌溶液经电 解后得到锌锭； 0031 上述过程中将滤液的pH调节至1.21.4， 去除滤液中的Fe2(SO4)3， 然后通过锌粉 将会滤液中铜、 镉、 钴、 镍等金属元素除去得到锌离子的浓度为4555g/L的硫酸锌溶液； 通 过将硫酸锌溶液电解得到锌含量99.99的锌锭。 0032 采用上述处理装置处理次氧化锌粉尘的方法能够使转底炉烟气的脱硫率达到85 93， 次氧化锌粉尘中锌的回收率达到8490。 0033 本实用新型该次氧化锌粉尘的处理装置，

17、采用转底炉、 余热锅炉、 收尘系统处理转 底炉烟气， 并通过在脱硫塔烟气入口设置冷风口， 便于进一步降低转底炉烟气的温度， 采用 脱硫塔处理次氧化锌粉尘和转底炉烟气， 又并通过氧化池、 浸出过滤系统以及净化除杂电 解系统处理混合液制得锌含量99.99的锌锭， 整个处理过程中， 将次氧化锌粉用于烟气 脱硫系统， 实现烟气脱硫的目的， 净化烟气， 环保效益显著， 同时节约了次氧化锌后续提锌 的硫酸用量， 经济效益较好， 既解决了转底炉烟气处理过程中脱硫产物难处理的问题， 又实 现了次氧化锌的资源化利用。 0034 综上所述， 上述实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制， 尽管参照较 佳实施例对本实用新型进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本实用 新型的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围， 其 说明书 3/4 页 5 CN 212316203 U 5 均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。 说明书 4/4 页 6 CN 212316203 U 6 图1 说明书附图 1/2 页 7 CN 212316203 U 7 图2 说明书附图 2/2 页 8 CN 212316203 U 8