1、20 X 20業(yè)！K4匕車二目:廣H-R乙及;1摘要:匚業(yè)氧化鑰是鑰工業(yè)中重要的基礎(chǔ)原料但其生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生大縣里含低濃度SO：!的煙氣該煙氣的治理及硫回收難度較大0為促進(jìn)工業(yè)氧化鑰生產(chǎn)工藝的清潔生產(chǎn)本文對(duì)工業(yè)氧化鑰的生產(chǎn)工藝、污染物產(chǎn)生以及SO：2回收技術(shù)進(jìn)行了分析0關(guān)鍵詞:匚業(yè)氧化鑰生產(chǎn)工藝污染治理；硫回收鑰是難熔稀有金屬具有良好的高溫強(qiáng)度、高溫硬度以及抗熱耐辰性臺(tái)匕目匕等物理化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性臺(tái)匕目匕0鑰不僅是鋼鐵工業(yè)重要的添加劑同時(shí)也是化工、機(jī)械、航空等領(lǐng)域的重要原料和戰(zhàn)略物資0隨著鋼鐵工業(yè)的不斷增長(zhǎng)以及在多種新型合金鋼中的應(yīng)用鑰的全球消費(fèi)縣里持續(xù)上升0目刖約有96%）的硫化鑰精礦需先經(jīng)焙燒

2、轉(zhuǎn)化成工業(yè)氧化鑰以進(jìn)一步提取可溶性鑰鹽進(jìn)而再冶煉成鑰金屬或鑰合金0輝鑰礦(MoS2)是自然界已知的分布最廣、最具工業(yè)價(jià)值的鋁礦物，其含鋁60%,含硫40%。在焙燒過(guò)程中，輝鋁精礦發(fā)生氧化反應(yīng)，生成三氧化鋁的同時(shí)釋放出大量低濃度的SO2,如不采取有效的治理措施，會(huì)造成嚴(yán)重的大氣環(huán)境污染。因此，為促進(jìn)工業(yè)氧化鋁生產(chǎn)工藝的清潔生產(chǎn)本文對(duì)工業(yè)氧化鋁的生產(chǎn)工藝以及污染產(chǎn)生和治理技術(shù)進(jìn)行了分析1.生產(chǎn)工藝以鋁精礦為原料生產(chǎn)工業(yè)氧化鋁的方法可歸結(jié)為火法冶金和濕法冶金兩大類。目前，世界上絕大部分鋁精礦都是通過(guò)火法焙燒工藝脫硫氧化轉(zhuǎn)換成工業(yè)氧化鋁。國(guó)內(nèi)工業(yè)氧化鑰火法焙燒工藝有傳統(tǒng)焙燒工藝和無(wú)碳焙燒工藝兩種傳統(tǒng)火

3、法焙燒工藝的設(shè)備主要有反射爐、回轉(zhuǎn)窯、多膛爐和閃速爐等。由于生產(chǎn)效率低，能耗大，污染嚴(yán)重，反射爐焙燒工藝已被列入國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）和國(guó)家工信部出臺(tái)的鑰行業(yè)準(zhǔn)入條件的淘汰項(xiàng)目。而閃速爐目前尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。目前，我國(guó)工業(yè)氧化鋁生產(chǎn)采用回轉(zhuǎn)窯和多膛爐進(jìn)行焙一股采用回轉(zhuǎn)窯大型爐0回轉(zhuǎn)窯焙燒可分為回轉(zhuǎn)窯0外熱式回轉(zhuǎn)窯自動(dòng)化程度低等問(wèn)題對(duì)于外熱式回轉(zhuǎn)窯而、J上改變了傳統(tǒng)的加熱方燃瓦氣體由窯尾送入窯直燃爐或煤氣發(fā)生爐今后的發(fā)展方向0內(nèi)熱筑耐火磚可以有效保蝕及物料沖刷從而可命0由于窯體外壁不受上外形尺寸才可以放大系統(tǒng)普遍使用旋風(fēng)除塵塵器或靜電除塵器的兩低焙燒金屬回收率普回

4、轉(zhuǎn)窯由于其在供熱系所以工藝控制的穩(wěn)止性立在該基礎(chǔ)上繼而可增燒居多中、小型企業(yè)企業(yè)則陸續(xù)引進(jìn)了多膛外熱式回轉(zhuǎn)窯和內(nèi)熱式由于爐筒使用壽命短、已經(jīng)大部分被淘汰相內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯從根本式采用的是將潔凈的內(nèi)0供熱設(shè)備一股選用而采用天然氣供熱則是式回轉(zhuǎn)窯的爐筒內(nèi)壁砌護(hù)爐筒鋼板不受高溫侵以大大地延長(zhǎng)爐筒壽高溫形變限制在設(shè)計(jì)繼而提高產(chǎn)臺(tái)匕目匕0收塵器或重力譏降加布袋除級(jí)除塵煙塵排放縣里遍在98.5%左右0內(nèi)熱式統(tǒng)上的精確及可控性、產(chǎn)量有明顯提高0建加更為先進(jìn)的原料處理及產(chǎn)品處理設(shè)備自動(dòng)高0內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)窯焙燒上0多膛爐焙燒鑰精礦的美國(guó)02012年我國(guó)西金堆城鑰業(yè)有限公司限公司),先后從國(guó)外引業(yè)氧化鑰的生產(chǎn)工藝t的生產(chǎn)

5、線0多膛爐一爐床構(gòu)成鑰精礦從弟2層爐床用天然氣加熱礦中的浮選油(如煤油礦旋轉(zhuǎn)落人弟3層到弟礦放熱反應(yīng)發(fā)生氧化反化鑰和二氧化鑰繼續(xù)下二氧化鑰連續(xù)氧化并大最后兩層通常要充入氧化未氧化的二氧化鑰和鑰并使脫硫逐漸占兀全的多膛爐多為12層包燃風(fēng)機(jī)、中軸驅(qū)動(dòng)、燃化程度也有著明顯提鑰回收率可達(dá)98.5%以的生產(chǎn)始于20世紀(jì)中葉的兩大鑰加工企業(yè)(陜和河南洛陽(yáng)欒川鑰業(yè)有進(jìn)了多膛爐焙燒生產(chǎn)工并分別建成了每年4萬(wàn)股由2m6m直徑的816層1層給人弟1層與弟進(jìn)行預(yù)熱并脫除鑰精、2號(hào)油等),然后鑰精5層在這3層罪鑰精應(yīng)之后氧化成的一氧落經(jīng)外加熱氧化此時(shí)部分轉(zhuǎn)化為二氧化鑰氣或7曷氧空氣來(lái)強(qiáng)行氧少量未氧化的二硫化0目刖國(guó)內(nèi)

6、鑰行業(yè)使用括附帶的冷卻風(fēng)機(jī)、助瓦器及閥門等0多數(shù)多膛爐產(chǎn)出的工業(yè)氧化鑰焙燒回收率約98%,較高的可達(dá)到99%）。在鑰精礦傳統(tǒng)焙燒工藝的生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)論是回轉(zhuǎn)窯焙燒還是多膛爐焙燒都需要采用煤、油、煤氣、天然氣以及電等外部熱源提供熱里以保證焙燒反應(yīng)的順利進(jìn)行。2C10年12月無(wú)碳焙燒技術(shù)在洛鑰集團(tuán)回轉(zhuǎn)窯焙燒鑰精礦生產(chǎn)線研發(fā)成功0該工藝的基本思路是采用換熱器熱臺(tái)匕目匕回收技術(shù)通過(guò)在回轉(zhuǎn)窯本體上設(shè)置換熱裝置利用空氣作為熱載體，從物料主反應(yīng)高溫區(qū)取熱并用換熱后的空氣給關(guān)鍵的脫硫區(qū)補(bǔ)熱保證鑰精礦脫硫反應(yīng)的充分進(jìn)行0該工藝焙燒反應(yīng)放出的熱縣里足以保證反應(yīng)自動(dòng)進(jìn)行只要在開始時(shí)進(jìn)行加熱,使鑰精礦著火燃燒和在激烈反

7、應(yīng)之后加熱去殘硫不需要在操作過(guò)程中另外加熱實(shí)現(xiàn)了相精礦的無(wú)碳焙燒02.污染物產(chǎn)生分析工業(yè)氧化鑰生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物主要為輝鑰精礦焙燒產(chǎn)生的含SO：2、含塵的煙氣,該煙氣產(chǎn)生縣里約為23K1()4Nrm3/h0以45%）品位的鑰精礦焙燒脫硫生產(chǎn)三氧化鑰為例焙燒1t鑰精礦可產(chǎn)生36()kg左右的SO：這些SO2如果不經(jīng)治理就隨著煙氣排入大氣中將造成嚴(yán)重的大氣環(huán)境污染0傳統(tǒng)焙燒工藝均采用燃料燃燒煙氣作為焙燒鑰精礦的氧化劑但燃燒煙氣中的氧氣含里較低約為煙氣縣里的10%）左右0為提供充足的氧化劑保證氧化過(guò)程的順利進(jìn)行以降低匚業(yè)氧化鑰產(chǎn)品中的含硫縣里往往需要過(guò)里的然八、燒煙氣從而造成了煙氣排放里大、熱里

8、損失大的問(wèn)題也使煙氣中SO：?的濃度很低一股為1%2%之問(wèn)為煙氣中SO：?的治理和回收帶來(lái)較大困難0對(duì)于鑰加工企業(yè)焙燒煙氣中SO；）的治理一直是污染治理的重占八、和難占八、0在項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中焙燒煙氣中SO：?治理工程的投資可達(dá)到生產(chǎn)投資的15%）左右其運(yùn)行費(fèi)用也較高且副產(chǎn)品的銷路和價(jià)格波動(dòng)較大給企業(yè)帶來(lái)了較重的負(fù)擔(dān)0無(wú)碳焙燒工藝則利用空氣代替燃料燃燒的煙氣為焙燒反應(yīng)提供氧化劑0由于空氣中的氧氣含里是燃燒煙氣中氧氣含縣里的兩倍從而大大減少了氣體需求縣里也明顯增加了排放煙氣中的SO21濃度使SO：?濃3%左右0另外無(wú)碳焙焙燒過(guò)程中消耗的臺(tái)匕目匕源排放0煙塵是輝鑰精礦氣污染物0回轉(zhuǎn)窯的煙大約15kg

9、/t30kg/t精礦0多約100kg/t200kg/t精礦0煙等貴金屬企業(yè)普遍采行收塵處理回收的粉可達(dá)到98%99%3.SO2污染治理技術(shù)傳統(tǒng)焙燒工藝產(chǎn)生的尾問(wèn)這個(gè)濃度相對(duì)于常高但相對(duì)于制酸回收難度非常大0目刖鑰有氨法、石膏法、檸檬以及氨-酸法等但這本、副產(chǎn)品的銷路等方題0本文主要介紹非穩(wěn)兩種治理效果和經(jīng)濟(jì)效度從原來(lái)的1%2%）提高到燒工藝可以大大地降低減少由耗臺(tái)匕目匕造成的碳焙燒產(chǎn)生的另一主要大塵率一股為1.5963(問(wèn)膛爐的煙塵率為10%)20%氣中的粉塵含有鑰、銖用布袋除塵或電除塵進(jìn)塵重新利用收塵效率氣中SO：!濃度在1%)2%3之規(guī)煙氣脫硫方法而言太工藝而言又太低治理冶煉企業(yè)SO2）的

10、治理方法酸鹽法、活性炭吸收法些方法在投資、運(yùn)行成面存在或多或少的問(wèn)態(tài)制酸法和亞硫酸鈉法較好的SO2）回收方法0(1)非穩(wěn)態(tài)制酸法非穩(wěn)態(tài)制酸匚藝?yán)梅欠€(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化器及催化劑兼具催化和蓄熱作用使進(jìn)轉(zhuǎn)化器的低濃度SO：2煙氣實(shí)現(xiàn)自熱平衡轉(zhuǎn)化生產(chǎn)93%）或98%）的硫酸0但非穩(wěn)態(tài)制酸匚藝轉(zhuǎn)化率只有90%-93%要實(shí)現(xiàn)煙氣達(dá)標(biāo)排放還必須采用兩級(jí)鈉法吸收以進(jìn)行尾氣的治理0某企業(yè)尾吸塔排放尾氣里約為200()0Nrm3/h26950卜m3/排放的SO：?濃度小于或等于250mg/m3遠(yuǎn)低于國(guó)豕排放標(biāo)準(zhǔn)0非穩(wěn)態(tài)制酸L藝適用于生產(chǎn)規(guī)模大的企業(yè)設(shè)備投資大占地面積大0無(wú)碳焙燒工藝因?qū)U氣中SO：:濃度提高到3%左右不用對(duì)煙氣中SO：!濃度進(jìn)行再提升可以簡(jiǎn)化非穩(wěn)態(tài)制酸的工藝流程并使其成本大大降低0(2)回收亞硫酸鈉法該工藝方法是含SO：?煙氣經(jīng)除去大部分的煙塵以及其他有害金屬離子后采用純堿吸收廢氣中的SO2?而生成精亞硫酸鈉0首先以碳酸鈉為吸收劑進(jìn)行脫硫生成副產(chǎn)品Na；!SO；3,然后利用亞硫酸鈉臨界飽和溶液經(jīng)越八、發(fā)、結(jié)晶、分離和干旦果工序制成無(wú)水精亞硫酸鈉產(chǎn)品。該方法所得利潤(rùn)與廢氣治理成本基本相當(dāng)，但易受亞硫酸鈉產(chǎn)品銷量波動(dòng)的影響參考文獻(xiàn)1王連勇，張井凡，蔡九菊，等.鋁精礦無(wú)碳焙燒工藝分析J,稀有金屬與硬質(zhì)合金2013,41(1):8-12.2何樹榮.工業(yè)