冶金百科 | 有色冶金煙氣治理與資源化——含鉛煙氣處理技術(shù)

2023-07-27 10:27:34 來源：中冶有色技術(shù)網(wǎng)

1166

簡介：在冶煉工業(yè)生產(chǎn)加工過程中形成的含鉛煙氣或廢氣主要是含鉛粒子形成的氣溶膠，它多是由熔融物質(zhì)在蒸發(fā)后形成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物，在形成過程中常伴有氧化反應(yīng)。鉛煙的粒子很小，粒徑一般在0.01～1μm范圍內(nèi)。

含鉛煙氣處理技術(shù)

在冶煉工業(yè)生產(chǎn)加工過程中形成的含鉛煙氣或廢氣主要是含鉛粒子形成的氣溶膠，它多是由熔融物質(zhì)在蒸發(fā)后形成的氣態(tài)物質(zhì)的冷凝物，在形成過程中常伴有氧化反應(yīng)。鉛煙的粒子很小，粒徑一般在0.01～1μm范圍內(nèi)。

(1)醋酸吸收法

鉛加熱到400~500℃時(shí)即產(chǎn)生大量的鉛蒸氣(俗稱鉛煙)而逸入空氣中。在不同溫度下，鉛蒸氣可以與氧反應(yīng)生成PbO和PbO。熔鉛煙中鉛主要以PbO的形式存在，尤其是當(dāng)熔鉛溫度較高時(shí)更是如此。該物質(zhì)不溶于水，難溶于稀的堿性溶液，但易溶于酸生成鉛鹽，若采用醋酸水溶液作吸收劑，其反應(yīng)式如下：

2Pb+O₂=2PbO （6-53）

Pb+2HAc=PbAc₂+H₂ （6-54）

Pb+2HAc=PbAc₂+H₂ O （6-55）

該方法若配合物理除塵效果更好，一般第一級用袋式濾塵器去除較大顆粒，第二級用化學(xué)吸收。這種方法具有裝置簡單，操作方便，凈化率高，生成的醋酸鉛可用于生產(chǎn)顏料、催化劑和藥劑等。但醋酸有較強(qiáng)的腐蝕性，因此對設(shè)備的防腐要求較高，其工藝流程圖見圖6-18。

(2)堿吸收法

以1%N_aOH水溶液作吸收劑，其化學(xué)吸收反應(yīng)為：

2Pb+O₂=2PbO （6-56）

PbO+2N_aOH=Na₂PbO₂+H₂O

生產(chǎn)工藝可控制氣流量為800~1000m3/h，喉口氣速為15~20m/h，吸收溫度為30~40℃，其凈化效率為85%～99%。該凈化方法及工藝為在同一凈化器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行除塵和吸收，凈化率高，設(shè)備簡單，操作方便。此外，可同時(shí)除油，因此特別適用于印刷行業(yè)和化鉛鍋排出的煙氣。其缺點(diǎn)是氣相接觸時(shí)間較短，當(dāng)煙氣中鉛含量小于0.5mg/m3時(shí)，凈化效率較低(<80%)，吸收液揮發(fā)較大，需不斷補(bǔ)充，并存在二次污染問題。

(3)掩蓋法

掩蓋法主要是針對鉛的二次熔化工藝中鉛大量向空氣中蒸發(fā)污染環(huán)境而采取的一種物理隔擋方法。具體做法是在熔融的鉛液液面上撒上一層覆蓋粉末來防止鉛的蒸發(fā)。所用的覆蓋劑有碳酸鈣粉、氯鹽、石墨粉及SRQF覆蓋劑等。

新型覆蓋劑SRQF主要以多種硅酸鹽(K₂O、Na₂O、MgO、C_aO、Al₂O₃、SiO₂ 等)經(jīng)特殊處理而成，無味，耐1000℃以上高溫，對人體無害。SRQF覆蓋劑分三層覆蓋：底層為淡紅色粉末層5cm，起與鉛液隔擋的作用;中層為灰色細(xì)粒層厚8cm，對鉛蒸氣起吸收和抑制作用;上層為褐黃色小塊，厚約10cm，對鉛蒸氣起吸附和抑制作用。

某鋼絲繩廠在鋼絲鉛浴熱處理工藝流程中，為防治生產(chǎn)車間的含鉛廢氣污染，采用了新型 SRQF覆蓋劑來抑制鉛鍋表面鉛蒸氣對生產(chǎn)車間環(huán)境的污染。SRQF覆蓋劑與傳統(tǒng)木炭覆蓋劑相比具有方法簡單、投資低、防治鉛污染效果明顯的優(yōu)點(diǎn)。

此外，還可以用電除塵、布袋過濾和氣動脈沖除塵等方法對含鉛煙氣進(jìn)行處理。