冶金過程的冶金廢氣的主要污染物有:含二氧化硫煙氣、含氟煙氣、含塵煤氣、含氮氧化物煙氣等。冶金廢氣的排放量大,污染面廣;溫度高,成分復(fù)雜,粉塵顆粒細(xì),吸附力強(qiáng);廢氣中具有高的回收價值。
火法冶金廢氣
1、大體可分為三類:一類是生產(chǎn)工藝過程化學(xué)反應(yīng)中排放的廢氣,如采礦、選礦、燒結(jié)、焙燒、焦化、金屬冶煉、化工產(chǎn)品和鋼材酸洗過程中產(chǎn)生的煙氣(煤氣)和有害氣體;二類是燃料在爐、窯中燃燒產(chǎn)生的煙氣;三類是原料、燃料運(yùn)輸、裝卸和加工(鑿巖、爆破、礦石破碎、篩分)等過程產(chǎn)生的粉塵。
2、含二氧化硫煙氣:由于大多數(shù)有色金屬礦為硫化礦,所以在有色金屬冶煉的焙燒、燒結(jié)、熔煉、精煉、鋼鐵冶煉的燒結(jié)、焦化過程等環(huán)節(jié)中均有含二氧化硫煙氣排出。煙氣中SO2一般用于制酸,所以要求煙氣SO2濃度盡可能高。
3、含氟和瀝青煙氣:氟化物較高的溶解度使它廣泛存在于土壤,水體忽然植物體中,是生物必需的微量元素。當(dāng)其濃度超過一定臨界濃度時,成為生物的有毒污染元素。氟化物的溶解度差別很大,20℃時,氟化鈣的溶解度只有40㎎/L,而氟化氫則達(dá)到40540㎎/L。
4、空氣中氟化物的主要來源是鋼鐵,鋁電解,化學(xué)化工,玻璃,陶瓷,氟化工等工業(yè)和燃煤過程中排放出含氟廢物。工業(yè)過程排放主要是使用冰晶石(Na3AlF6),螢石(CaF2),磷礦石3Ca(PO4)2,CaF2和氟化氫的企業(yè)排放的。自焙槽的煙氣中還有大量瀝青揮發(fā)物,是陽糊在燒結(jié)過程中隨著溫度升高而逐漸析出的:170℃以下析出輕油餾分;170~270℃析出中油餾分;230~270℃析出重油餾分;270~360℃析出蔥油餾分;400℃以上全部焦化。
5、含鉛煙氣:鉛加熱熔化時產(chǎn)生大量鉛蒸氣,它在空氣中可生成鉛的氧化物微粒。廢氣中含有鉛蒸氣細(xì)小的氧化鉛微粒稱為鉛煙。鉛精冶煉廢氣中的顆粒物則主要是鉛熔化所產(chǎn)生的蒸氣冷凝形成的鉛煙,顆粒微粒,對人體危害性較大,而其產(chǎn)生濃度一般不大,在1000mg/m3。
6、含汞煙氣:人為來源主要是層砂采礦,汞冶煉和使用汞的生產(chǎn)過程,由于設(shè)備不嚴(yán)密而漏失的汞分裂成小的顆粒并滲入地面縫隙或土壤中,且隨著溫度升高,汞的氣化速度急劇增加,從而造成汞蒸氣污染。自然界進(jìn)入大氣中的汞主要是由巖石風(fēng)化和火山爆發(fā)等產(chǎn)生的,每年達(dá)15萬t。
7、煤氣:煤氣主要來源于碳作還原劑的還原熔煉過程(如高爐煉鐵、鉛、鋅、鎳氧化焙砂還原)以及煉鋼過程,高爐煉鐵產(chǎn)出大量含CO、CO2的荒煤氣,高爐冶煉每噸生鐵可產(chǎn)生1600~3500m3煤氣,煤氣量隨著焦比水平和鼓風(fēng)含氧量的不同而變化。焦化過程則產(chǎn)生焦?fàn)t煤氣。煤氣中除含有可燃成分外,還含有大量爐塵,需進(jìn)行煤氣除塵。
8、氮氧化物煙氣:自然界的雷電、森林和枯草的失火都會產(chǎn)生氮氧化物。人為來源主要由重油、煤、和天然氣的燃燒以及空氣中的氮被氧化產(chǎn)生,如熱風(fēng)爐煤氣高溫燃燒過程會產(chǎn)生氮氧化物。
冶金廠煙塵廢氣處理方法可可以分為三種:
冶金廢氣流量大,而且多為含塵煙氣,因此在凈化冶金廢氣時,應(yīng)先進(jìn)行除塵作業(yè)。
一種:半精除塵設(shè)備。粒度在20-6的顆粒除塵設(shè)備稱為半精除塵設(shè)備。常用洗滌塔、一文氏管、一次布袋除塵等。
二種:精除塵設(shè)備。粒度小于20的顆粒除塵設(shè)備稱為精除塵設(shè)備。冶金工程常見的有靜電除塵器、布袋除塵等。
三種:粗除塵設(shè)備。粒度大于的顆粒除塵設(shè)備稱為粗除塵設(shè)備。冶金工程常用的有重力除塵、旋風(fēng)除塵等。