鉍精煉煙氣處理工藝研究

鉛鋅冶煉行業在冶煉工程中通過綜合回收，將其中的有價金屬鉍、銻、碲、金銀等元素通過還原熔煉和氧化精煉方式得到其純度較高的單質金屬，精煉是在氧化精煉的過程中形成氧化鉍而存在于渣項中得以分離，然后將氧化鉍渣通過反射爐進行還原熔煉得到粗鉍，由于粗鉍中含有部分鉛、銀等元素，需要進一步分離得到單質鉍，該脫除雜質的過程叫過鉍精煉。鉍精煉通常用通入氯氣除鉛、加入鋅塊除銀等工藝產生合格的精鉍，但是，在通入氯氣除鉛過程中，鉍在熔化的過程中，部分形成蒸汽與未反應*的氯氣一起被帶入到煙氣進入大氣中[1]，如果不加以回收鉍和脫除氯氣，必將對環境造成污染，某冶煉廠在鉍精煉過程中進行統計，有3%～5%左右的鉍蒸汽同氯氣一起進入到煙氣中，針對精鉍煙氣的處理問題，冶煉企業采取的處理方式各不相同。

1鉍煙氣處理常規工藝

1.1 堿液吸收[3]

含有氯氣的煙氣由引風機引至脫氯塔，由脫氯塔的底部進入，堿液通過堿液循環泵由脫氯塔頂部進入，經噴淋系統與煙氣進行混合，堿液與氯氣進行反應：

Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O

煙氣經過脫氯處理后，經過50m煙囪排放，但是，在生產過程中，由于工人操作原因，導致煙氣中的氯氣濃度過高，脫氯塔內氯氣吸收不*，且煙氣中的粉塵不能經過脫氯塔進行*回收，影響鉍的回收率，該方法不能對鉍精煉煙氣有較好的處理作用。工藝流程見圖1。

1.2 布袋收塵+堿液吸收

該工藝是通過引風機將鉍精煉煙氣送至布袋收塵系統，通過布袋收塵系統將煙氣中含有的粉塵進行收集，煙氣再進入脫氯塔中進行脫氯處理，在運行過程中發現，由于煙氣中含有的氯氣會對布袋收塵系統產生嚴重的腐蝕現象，導致布袋收塵器損壞較為嚴重，故障率較高。工藝流程見圖2。

1.3 旋風收塵+堿液吸收

煙氣進入到旋風收塵器后進行收塵處理，然后經過脫氯處理排放，旋風收塵器一般采用碳鋼材質、PP材質和玻璃鋼材質，碳鋼材質不耐腐蝕，在運行過程中腐蝕現象嚴重，導致設備損壞嚴重；PP材質和玻璃鋼材質耐溫較差，鉍冶煉過程中熔煉溶度控制在300℃左右，煙氣溫度在200℃，使用PP或者玻璃鋼材質較易軟化，導致設備損壞。工藝流程見圖3。

1.4 動力波+噴淋工藝[2]

煙氣凈化處理工藝由兩級濕式洗滌吸收工藝組成。前級采用的動力波洗滌工藝用水對合股煙氣進行降溫、除塵和吸收煙氣中的氣態 As、Cl 等。后采用以石灰溶液為吸收劑的噴淋脫硫工藝，主要吸收煙氣中的SO2，同時進一步除去煙氣中的殘余有害成分，煙氣的凈化質量[2]。工藝流程見圖4。

2 鉍精煉煙氣治理工藝

以湖南某鉛冶煉廠貴金屬冶煉車間精鉍冶煉工段采用新式液體旋流板收塵器+兩級脫氯塔+氣液分離裝置*解決鉍精煉煙氣收塵難度大，氯氣吸收率低的難題。工藝流程見圖5。

鉍精煉煙氣經過引風機引至PP材質旋風收塵器中進行收塵處理，在旋風收塵器中增加堿液噴淋裝置，將旋風收塵器收塵下來的鉍煙塵清洗的同時，可防護由于煙氣溫度過高對設備產生的軟化作用；然后煙氣進入雙旋流板吸收塔，通過堿液循環泵與煙氣中的氯氣進行充分接觸，形成氯化鈉和氯酸鈉而得以去除；煙氣再次進入到氣液分離罐中進行氣液分離后排至50m煙囪達標排放。

經過旋風收塵和兩級脫氯塔循環后的堿液中含有的氯氧鉍，經過一段時間處理后，將水溶液通過壓濾機進行壓濾，得到氯氧鉍渣，返回冶煉系統回收精鉍。

3運行效果

該工程經過6個月的穩定運行，煙氣排放指標優于《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）表2中顆粒物和氯氣二級排放標準限制。

4主要經濟技術指標

該工程總投資為80萬元，占地100㎡。運行6個月回收鉍18噸，按照鉍價格5.8萬元/噸進行計算，該工藝回收鉍價值在104.4萬元。

5結論

（1）通過新式液體旋流板+雙旋流板吸收塔+氣液分離罐工藝對鉍精煉煙氣處理取得較的處理效果，氯氣的去除效率大道95%以上，大大降低了氯氣對大氣環境的污染，為達標排放提供了可靠的保障。

（2）鉍精煉煙氣中的有價金屬元素可經過旋風、水洗過程得以收集，減少了重金屬元素對環境的污染，按照鉍產量1000噸/年進行計算，每年可回收鉍30噸～50噸/年，增加企業經濟效益165～275萬元/年。