王　敏　秦毅紅

摘要：濕法工藝收塵效率低，銀粉損失較大，產(chǎn)生的廢水需要單獨處理，增加處理成本和環(huán)保設(shè)備處理負(fù)擔(dān)。文章介紹了針對銀火法吹煉煙氣收塵系統(tǒng)中的缺陷進行的技術(shù)改造，采用噴霧冷卻及高效布袋除塵器干法收塵技術(shù)，實現(xiàn)了較高的銀轉(zhuǎn)爐煙氣收塵效率。

關(guān)鍵詞：銀火法；銀轉(zhuǎn)爐煙氣；噴霧系統(tǒng)；干法收塵；凈化效率；經(jīng)濟效益

中圖分類號：X701

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-2374(2009)14-0030-02

大冶有色金屬公司稀貴金屬廠以銅電解過程中產(chǎn)生的陽極泥為原料，采用濕法工藝提煉粗銀粉、火法吹煉及電解精煉的工藝流程生產(chǎn)白銀。陽極泥先經(jīng)過硫酸化焙燒蒸硒，然后將蒸硒砂進行分步浸出，分離銅、銀和金。得到粗銀粉。粗銀粉烘干后進行火法吹煉，澆鑄成銀陽極，電解精煉得到電銀粉并澆鑄成產(chǎn)品—銀錠。其中火法吹煉的主要設(shè)備是小轉(zhuǎn)爐(5t/爐)，煙塵凈化原采用的是濕法工藝，即將轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)淋水冷卻器降溫后進人文丘里除塵器收塵，塵漿液用泵打至壓濾機過濾，濾渣烘干后返爐，除塵后煙氣由風(fēng)機排至大氣。此工藝收塵效率低(＜65％)，銀粉損失較大，產(chǎn)生的廢水需要單獨處理，增加處理成本和環(huán)保設(shè)備處理負(fù)擔(dān)。針對存在的問題與缺陷，經(jīng)過認(rèn)真分析與研究，對銀轉(zhuǎn)爐收塵系統(tǒng)改用干法收塵工藝進行了技術(shù)改造，取得了很好的效果。

一、問題的分析與方法選擇

根據(jù)原工藝的實際生產(chǎn)情況及現(xiàn)場分析確定認(rèn)為大冶有色金屬公司稀貴金屬廠白銀火法吹煉工序收塵系統(tǒng)效率低的主要原因是：

1.設(shè)計不合理，原銀轉(zhuǎn)爐出煙口煙罩偏小，濕法收塵效果差；

2.設(shè)備落后，收塵系統(tǒng)分離級數(shù)低，細小顆粒無法回收；

3.設(shè)備間間隙小，導(dǎo)致收塵路徑過短，分離效果不明顯；

4.生產(chǎn)范圍大、環(huán)節(jié)多，煙塵成分復(fù)雜、溫度高，處理步驟增多。

原火法吹煉工序中的轉(zhuǎn)爐煙氣的特點是溫度高，含水低，粉塵主要以Ag、Pb、Zn氧化物形態(tài)存在，目粉塵粒度細，粘性大，比電阻高，是一種難回收的粉塵?？蛇x用較為有效的干法收塵方式。

另一方面，原火法吹煉工序的所有設(shè)備配置在一個廠房內(nèi)，設(shè)備間距較小，收塵路徑過短。轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)時，由于加料、送風(fēng)、排渣、放銀等周期作業(yè)，煙氣量和溫度不穩(wěn)定。因此在采用干法收塵的同時必須根據(jù)實際情況對收塵系統(tǒng)進行必要的優(yōu)化設(shè)計。

二、干法收塵的基本原理和工藝流程

(一)基本原理

煙氣干法收塵技術(shù)適用于許多有色冶煉煙氣的收塵處理。干法收塵分為低溫(＜200℃)和中高溫(＞200℃)兩種，前者主要采用旋風(fēng)除塵器加布袋除塵器的聯(lián)合工藝流程，特點是收塵效率高投資省；后者主要采用余熱鍋爐和電收塵的工藝流程，特點是適用于出口煙氣溫度高或帶腐蝕性煙氣，收塵效率高。缺點投資較大。根據(jù)銀轉(zhuǎn)爐煙氣的特點及節(jié)省投資等方面考慮改造后的收塵工藝采用低溫干法收塵技術(shù)。根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)實際情況選用的低溫干法收塵工藝有別于傳統(tǒng)的低溫于法收塵工藝、其基本原理是利用噴霧冷卻系統(tǒng)降低煙氣的溫度(高于酸結(jié)露的溫度)同時不產(chǎn)生液珠，然后進高效布袋收塵器，經(jīng)布袋收塵后煙氣由風(fēng)機排至大氣。

(二)工藝流程

根據(jù)生產(chǎn)的實際情況，確定改造后的收塵工藝流程為：來自銀轉(zhuǎn)爐的煙氣先進入噴霧冷卻塔，通過噴霧系統(tǒng)控制將煙氣溫度由400℃降低到150℃，然后進布袋收塵器，收下的粉塵返轉(zhuǎn)爐，凈化后的煙氣經(jīng)排煙機送入煙囪排空。干法收塵的工藝流程如圖1所示：

三、技術(shù)改造

(一)技術(shù)改造及主要特點

根據(jù)轉(zhuǎn)爐吹煉產(chǎn)生煙氣的特性，新工藝流程采用干法收塵的關(guān)鍵工序是噴霧冷卻系統(tǒng)。銀轉(zhuǎn)爐煙氣中含有少量Se氧化物，遇水形成亞硒酸，對金屬設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。為防止噴霧冷卻塔腐蝕，除在塔內(nèi)壁敷設(shè)LM稀土材料的防腐保溫層外，主要由噴霧冷卻系統(tǒng)根據(jù)煙氣流量及溫度自動調(diào)節(jié)噴槍的出水量，保證出塔煙氣溫度在150±5℃，高于煙氣的露點，煙氣中不會有水珠形成。既保證金屬設(shè)備不受腐蝕同時又能保證布袋收塵器的進氣溫度要求。

本收塵噴霧冷卻系統(tǒng)采用美國AutoJet Technologies噴霧系統(tǒng)公司的產(chǎn)品及技術(shù)，并配備其他相關(guān)的設(shè)施。本收塵噴霧冷卻系統(tǒng)采用美國AutoJet Technologies噴霧系統(tǒng)公司的產(chǎn)品及技術(shù)，AutoJet煙氣冷卻系統(tǒng)是根據(jù)進口煙氣溫度及流量的變化經(jīng)控制系統(tǒng)操作自動調(diào)節(jié)出口煙氣的溫度達到所需的范圍。進口溫度和出口溫度由溫度計檢測，可以在最大最小條件間編號，系統(tǒng)是按照在最大最小條件之間運行來設(shè)計的。AutoJet煙氣冷卻系統(tǒng)使用FloMax空氣霧化噴嘴和噴槍向煙氣流噴水，這些噴嘴在必要時可以分為多組來達到更大的水量調(diào)節(jié)比或降低總的壓縮氣體消耗量。AutoJet煙氣冷卻系統(tǒng)是由2250專用噴霧控制器控制的，配有專門應(yīng)用于煙氣冷卻編寫的Spray Logic軟件，可以有效地監(jiān)控出口溫度信號，保證適量的水用于煙氣冷卻，這種閉環(huán)控制對蒸發(fā)冷卻工藝起到了優(yōu)化作用。

本收塵噴霧冷卻系統(tǒng)技術(shù)特點：用最少的噴水量實現(xiàn)煙氣的蒸發(fā)冷卻和用盡可能少的壓縮空氣量霧化；采用美國專利產(chǎn)品雙流體噴嘴和煙氣冷卻專用控制器，保證轉(zhuǎn)爐煙氣量頻繁變化時出口煙氣溫度穩(wěn)定在設(shè)計范圍內(nèi)，保護后部的布袋既不燒、也不粘灰；蒸發(fā)冷卻塔的除塵效率為40％～60％；系統(tǒng)阻力不超過500Pa；噴嘴孔徑大不易堵塞，可以利用生產(chǎn)廢水；整個系統(tǒng)閉環(huán)自動控制，操作、維修量少。

(二)工藝設(shè)計

針對原有轉(zhuǎn)爐煙氣收塵系統(tǒng)的問題，選用干法收塵方法的同時并進行了工藝優(yōu)化設(shè)計。

1.改造原小轉(zhuǎn)爐煙罩，根據(jù)計算將煙罩面積增加一倍，并且增加排煙負(fù)壓，減少煙氣的外逸，確保最大限度回收煙塵，從而增加銀回收量的同時最大限度降低污染。

2.增長收塵路徑，增設(shè)較大顆粒自由塵降室，減輕后面步驟收塵負(fù)擔(dān)(原收塵工藝沒有這個環(huán)節(jié))，同時實現(xiàn)第1級收塵，在自由塵降室收集較大顆粒煙塵。

3.新增噴霧冷卻塔，采用AutoJet煙氣冷卻系統(tǒng)，根據(jù)煙氣量及溫度自動調(diào)節(jié)噴水量，水霧在吸收煙氣熱焓時也與煙塵結(jié)合，使臨界顆粒煙塵得以沉降實現(xiàn)第Ⅱ級分離，同時使高溫?zé)焿m溫度降至150℃，為布袋收塵做準(zhǔn)備，圖2為噴霧冷卻塔工作示意圖：

4.新增袋式收塵器，捕集1μm以上的煙塵，實現(xiàn)回收微小顆粒的第Ⅲ級分離，使排出煙氣達到排放標(biāo)準(zhǔn)，收塵效率高，煙塵自動控制反吹，自動化程度高。

(三)設(shè)備配置

技術(shù)改造后的收塵系統(tǒng)主要設(shè)備和設(shè)備配置圖分別見表1和圖3：

(四)技術(shù)改造的效果

系統(tǒng)技術(shù)改造項目竣工后，在新建的1臺5t/爐小轉(zhuǎn)爐的收塵系統(tǒng)進行實施，已順利運行了一年多。生產(chǎn)實踐證明，新收塵系統(tǒng)自動化程度高，煙氣收塵系統(tǒng)只需1人巡檢，可穩(wěn)定高效運行。在產(chǎn)量相同的前提下考察改造前兩年和投產(chǎn)后一年。從煙塵中回收的銀粉量，評估本項目的結(jié)果。統(tǒng)計結(jié)果列于表2：

從表中可知：2007年煙氣中白銀回收量1552公斤比活動前2005年的1024公斤和2006年的1036公斤分別提高了528公斤和516公斤，回收效率由小于65％提高到95％，煙氣中白銀回收量大幅增加，經(jīng)濟效益顯著，說明新系統(tǒng)收塵狀況良好，降低了煙塵排放，達到環(huán)保目的。

四、結(jié)語

通過生產(chǎn)實踐和統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，改造和優(yōu)化后的小轉(zhuǎn)爐收塵系統(tǒng)自動化程度高，收塵效率高，按2006年煙氣中白的銀回收量1036公斤計算，可提高銀產(chǎn)量516公斤，按每公斤4000元計算，可以增加贏利206.4萬元為大冶有色金屬公司稀貴金屬廠增加了經(jīng)濟效益。同時外排的煙塵量大幅降低，具有良好的環(huán)保效益。