铅锌冶炼烟气制酸转化工艺流程 刘世聪 摘要：本文主要介绍了铅锌冶炼烟气制酸转化工序的工艺流程，并讨论了为实现两转两吸制酸的自热平衡，该制酸装置该采用怎样的技术和措施。 关键词：铅锌冶炼烟气；制酸；自然平衡；工艺流程； 1 引言 1.1 二氧化硫的性质及危害 二氧化硫是无色气体。有强烈刺激性气味。分子式SO2。分子量64.07。相对密度 2.264(0℃)。熔点-72.7℃。沸点-10℃。蒸气压338.32kPa(2538mmHg 21.11℃)。在水中溶解度8.5%(25℃)。易溶于甲醇和乙醇; 溶于硫酸、乙酸、氯仿和乙醚等。潮湿时,对金属有腐蚀作用。 二氧化硫是是大气中一种主要的气态污染物（形成酸雨的根源），燃烧煤或燃料、油类时均产生相当多的SO2。还有二氧化硫的空气不仅对人类（最大允许浓度5 mg/L）及动、植物有害，还会腐蚀建筑物，金属制品、损坏油漆颜料、织物和皮革等。目前如何将SO2对环境的危害减小到最低限度已引起人们的普遍关注[1]。 1.2 铅锌冶炼烟气产生和处理 铅锌冶炼烟气及其污染物的产生随冶炼过程和原材料种类不同而有很大差异。按其含硫与不含硫可分为两大类：一类为含硫烟气，除含有一般物质燃烧生成的正常组分外，主要含有二氧化硫和三氧化硫；另一类为不含硫烟气，主要含有二氧化碳、一氧化碳、氮气等。目前，在各铅锌冶金炉窑之后根据不同情况几乎全都采用不同的收尘方法，设置了收尘装置回收烟尘；同时，对含硫烟气也进行了不同程度的净化和利用。对于不含硫烟气，多采用借助外力作用的分离法，将气溶胶污染物从烟气中分离出来；而对于含硫烟气，除分离其中的气溶胶污染物外，烟气还应采取转化法制取硫酸，以回收其中的硫。我厂采用处理进口矿，而进口矿进口矿产地不一，化学成分复杂，粒度两极分化严重，进而会产生大量
该烟气制酸根据冶炼系统提供的二氧化硫烟气，采用了技术先进、经验成熟的工艺。烟气净化采用稀酸洗涤、绝热蒸发稀酸冷却移热、动力波气体净化工艺流程。干燥和吸收采用一级干燥、两级吸收、循环酸泵后冷却工艺流程。转化采用“3+1”式四段双接触转化工艺，“ⅣⅡⅠa—ⅢⅠb”换热流程。废酸处理采用硫化法处理工艺。 烟气制酸系统按工序分为净化工段、干吸工段、转化工段、酸库工段、废酸处理工段。 （1）净化工段 烟气制酸净化系统采用动力波泡沫洗涤烟气净化技术，该技术已在国内成功应用并国产化，其基本流程为：将由收尘系统来的温度为300℃的冶炼铜时产生的烟气送入净化工段，该烟气首先在一级动力波洗涤器逆喷管中被绝热冷却和洗涤并除去杂质，然后通过一级动力波气液分离槽进行气液分离，分离后的气体进入气体冷却塔进一步冷却及除杂，由气体冷却塔出来的气体进入二级动力波洗涤器的逆喷段进一步除杂。从二级动力波洗涤器出来的烟气中绝大部分烟尘、砷及氟等杂质已被清除，同时烟气温度降至40℃左右，然后进入两级管式电除雾除下酸雾，使烟气中的酸雾含量降至≤5mg/Nm3。烟气中夹带的少量砷、尘等杂质也进一步被清除，净化后的烟气送往干吸工段。 净化工段中的一级动力波洗涤器、气体冷却塔、二级动力波洗涤器均有单独的稀酸循环系统。气体冷却塔的循环酸通过板式换热器进行换热，将热量移出系统。稀酸采取由稀向浓，由后向前的串酸方式。根据废酸中含砷、含氟、含尘量从一级动力波洗涤器中抽出一定的量送至沉降槽、过滤器沉降。底流送至现有的铅压滤系统进行液固分离，产生的副产品铅滤饼可外售，其
滤液与过滤器的上清液一起送至废酸处理工段进行进一步处理。 （2）干吸工段 干吸工段采用了常规的一级干燥、二次吸收、循环酸泵后冷却的流程与双接触转化工艺相对应。干吸工段基本流程为将来自净化工段经二级电除雾器的烟气在干燥塔入口加入空气，将烟气中氧硫比调到1.0后进入干燥塔，在塔内与塔顶喷淋下来的95%硫酸充分接触，经丝网捕沫器捕沫，使出口烟气含水份≤0.1g/Nm3后进入SO2主鼓风机。来自一次转化的SO3烟气进入第一吸收塔，在塔内与塔顶喷淋下来的约98%的浓硫酸充分接触，吸收烟气中的SO3生成硫酸，烟气经纤维除雾器后进入转化工段进行二次转化。经二次转化的SO3烟气进入第二吸收塔，在塔内与塔顶喷淋下来的98%浓硫酸充分接触，吸收烟气中的SO3生成硫酸，烟气经纤维除雾器除雾后将酸雾量降至≤42mg/Nm3，然后由100m尾气烟囱排空。 干燥塔、第一吸收塔以及第二吸收塔均设有单独的酸循环系统，循环方式均为塔→槽→泵→酸冷却器→塔。干燥塔循环酸吸收烟气中的水分后浓度有所降低，而第一吸收塔和第二吸收塔的循环酸吸收SO3后浓度有所提高，根据工艺操作要求各自需维持一定的酸浓度，为此采用干燥和吸收相互串酸和加水的方式进行自动调节。系统中多余的98%酸或者93%酸可作为成品酸产出。 （3）转化工段 从SO2鼓风机来的冷SO2气体，俗称一次气，利用第Ⅳ热交换器、第Ⅱ热交换器和第Ⅰa热交换器被第四、二段触媒层出来的热气体和第一段触媒层出来的部分热气体加热到420℃进入转化器一段触媒层。经第一、二、三段触媒层催化氧化后SO2转化率约为94.3%的SO3气体，经各自对应的换热器换
我国冶炼烟气制酸的研究与进展 在我国，由于硫磺资源相对贫乏，大部分硫酸生产都是采用硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸。对比这两种制酸方法，前者会产生的大量烧渣处置不当会造成堆放土地的浪费和环境的污染，冶炼烟气制酸法则以冶炼产生的SO2为原料制硫酸，达到了污染物减排、废气综合利用的目的。 一、冶炼烟气制酸技术 在我国，有色金属冶炼烟气以低浓度二氧化硫烟气居多，但随着富氧冶炼技术的发展，也出现了一批高浓度SO2制酸企业。 1.低浓度烟气制酸 低浓度SO2烟气制酸包括间接制酸法和直接制酸法。 1.1间接制酸 间接制酸法实际上是采取脱硫工艺实现SO2的富集，从而提高制酸的效率。目前在国内使用较多的间接制酸法包括CANSOLV工艺、离子液循环吸收法。 1.1.1CANSOLV工艺 CANSOLV工艺以胺溶液为SO2 吸收剂，利用其对SO2的选择吸收性，在吸收塔内对SO2进行充分吸收，再在生塔内通过蒸汽汽提使SO2解吸出来。由于吸出的SO2浓度极高[干基φ(SO2)99.9%]，不仅可用于直接制酸，也可用于制作液体SO2产品[1]。该技术从2001年商业化至今，已较为广泛的应用于有色金属冶炼烟气制酸，使用该工艺冶炼制酸的企业包括云南锡业、山东阳谷铜业、贵州铝厂、云南锡业、四川宏达钼铜等多家。 1.1.2 离子液循环吸收法 离子液循环吸收法为成都华西化工研究所首创，这种方法采用有机阳离子和无机阴离子组合并配以少量活化剂、抗氧化剂、缓浊剂，制成吸收SO2的离子液，与SO2发生如下反应： 由于上述反应过程可逆，因此离子液吸收剂具有良好的吸收和解吸能力。该方法最早于2008年7月内蒙古巴彦淖尔锌冶炼项目，用于改造原厂一期制酸系统，改造使得该厂SO2排放量减少3387.2t/a，硫酸增产5186.65t/a，创造了极高的价值[2]。 1.2 直接制酸
我国锌冶炼业的基本状况 来源:金汇期货发布时间:2005-09-21 13:44:38 第一章、我国锌工业现状 1.1 我国锌企业分布 根据国家统计局资料，中国锌企业分布在27个省（市），约有1960家，其中矿山采选企业约1185家，冶炼企业775家。冶炼企业中，属于中型以上企业70家，占全部锌冶炼企业的23.1％。70家企业中，国有企业22家，私营企业11家，股份制企业27家，其它企业10家。 1.2 锌能力和产量的分布 经过50年的发展，我国的锌资源开发逐步从东北、中部向中、西部以及内蒙转移。除南、广东、广西仍保持一部分资源外，锌资源开发、矿山产量主要在向云南、甘肃、四川、青海以及内蒙转移（见图1、2）。2003年云南矿山锌产量、甘肃矿山铅产量居全国第一位。全国锌冶炼能力的发展与资源开发转移齐头并进，有原料优势的云南、广西、四川、陕西、内蒙等地区，冶炼业发展非常迅速，形成新的冶炼生产基地。以株洲冶炼厂为主的南继续保持国内最大的锌冶炼省的地位，以豫光金铅集团为龙头的河南铅冶炼发展十分迅猛，已成为中国炼铅第一省。（见图3、4）。 图2 近5年我国主要锌精矿生产省产量变化情况 图4 近5年我国主要产锌省产量变化情况 1.3 我国锌冶炼企业的总体情况 在2003年世界十大锌冶炼企业中，我国仅有株洲冶炼厂居第9位，但在国际上的排序仍有下降的趋势。 与世界其他国家相比，我国锌冶炼工艺可称为“世界大全”，目前湿法工艺占70％，火法占30％，其中 ISP工艺9％、竖罐炼锌18％，电炉、平罐、马槽炉炼锌工艺为3％。 （1）我国国有大企业设备比较先进，但非赢利性资产、不良资产所占份额较大，会负担较重，投入产出效率明显低于近几年发展的营企业。 近几年发展的营企业占有明显的优势，如广西龙城化工总厂的资产只有4.7亿，而锌产能达到10万吨；祥云飞龙公司的资产2.9亿，锌产能达到6万吨；东岭锌业资产2.5亿，锌产能达到6万吨。 （2）我国国有大型企业负债率较高。 我国国有大型企业平均负债率为64.27％，其它所有制企业平均资产负债率只有50％。铅冶炼企业资产负债率较锌冶炼企业资产负债率低，分别为 39.75％和60.76％。这主要是由于铅冶炼企业新建的较多，所有制形式多样的缘故。 （3）锌企业固定资产投资利润率较低。 2002年锌价格条件下的情况下，39家锌冶炼企业固定资产投资利润率为0.87％。
冶炼烟气制酸对环境的污染及其治理对策 文章概述了冶炼烟气制酸对环境的污染及其治理的重要性、环境治理的技术及开发情况，旨在为当前冶炼烟气制酸工业对环境的污染及其治理技术的选择、决策提供必要的依据，并简述了冶炼烟气制酸环保发展的趋势。 标签：冶炼烟气制酸；环境污染；治理技术；发展趋势 1 前言 冶炼烟气制酸是我国硫酸工业的重要组成部分，由于冶炼烟气制酸具有不可取代的环保意义、原料价格低廉、市场风险最小等特点，因此，冶炼烟气制酸将随着有色冶金行业的发展稳步发展，但同时日益突出的环境污染问题和如何提高硫资源利用问题摆在了我们面前，环保效益和经济效益已成为制酸工业的重点。根据统计，2011年我国硫酸总产量（以H2SO4计）为79738kt，其中冶炼烟气制酸产量为21297kt，占硫酸总产量的26.71%；硫磺制酸产量为38441kt，占硫酸总产量的48.21%；硫铁矿制酸产量为19691kt，占硫酸总产量的24.69%；石膏及其他原料制酸产量为309kt，占硫酸总产量的0.39%。以下是冶炼烟气制酸对环境的污染论述及治理方法、对策。 2 冶炼烟气制酸对环境的污染 冶炼烟气制酸过程中产生的“三废”，即废气、废水、废渣，会对大气和周围环境造成严重的污染。各国对硫酸工业污染物排放标准总的趋势是要求越来越严，我国硫酸工业污染物排放标准目前是按照2011年3月1日起开始实施的GB26132-2010标准执行。“三废”对环境的污染具体表现如下： 2.1 废气的污染及危害 废气是指由制酸系统尾气中排放出的SO2、酸雾等有害气体，其危害如下： （1）对人体健康的危害。人吸入一定量的SO2气體后，会诱发呼吸道疾病并使之恶化，诸如咳嗽、痰量增加、咽喉炎和气管炎等甚至引起肺气肿等痼疾。当SO2浓度达到100ppm时，呼吸道会立即发生痉挛、呼吸困难、甚至窒息死亡。 （2）对植物的危害。SO2会破坏植物的叶绿素，当空气中的SO2浓度达0.2ppm时，许多植物就出现不能生长，枯萎现象。长时期作用下，农作物叶子就会变黄或发生烟斑，产量减少。当SO2浓度达到1～2ppm时，即使是受害时间较短（2～3小时），也会使许多植物的叶子表面组织遭到破坏，生长和吸收能力下降而致枯萎。 （3）对环境的污染及危害。SO2对环境的危害就是酸雨的形成。随着环境保护意识的增强，人们对硫酸系统尾气中SO2的排放提出了越来越高的要求。
910 kt/a冶炼烟气制酸系统挖潜改造及运行实践 林锦富，丘逢杭，张衍训 （紫金铜业有限公司，福建上杭364200） 摘要：介绍紫金铜业910 kt/a冶炼烟气制酸系统的挖潜改造主要内容和运行实践。通过在转化工序应用预转化工艺、干吸工序补充生产发烟酸等，转化进气浓度由12%提升至15.89%，改造后系统运行平稳，平均转化率达99.9%以上，实践证明该制酸系统挖潜改造较为成功。 关键词：预转化；烟气制酸；发烟酸；挖潜；扩能 中图分类号：X701 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2017）11-0000-00 Transformation and Operation of Acid Production for 910 kt/a Smelting Flue Gas LIN Jing-Fu, QIU Feng-hang, ZHANG Yan-xun （Zijin Copper Co., Ltd., Shanghang 364200, Fujian, China） Abstract：Potential-tapping renovation and operation practice of sulfuric acid production for 910 kt/a smelting flue gas in Zijin Copper were introduced. Inlet concentration of conversion rises from 12% to 15.89% after applying pre-transformation in conversion process and supplement fuming acid in dry absorption process. System runs smoothly after transformation with average conversion rate of 99.9% above. Plant practice proves that potential-tapping renovation of acid making is comparatively successful. Key words：pre-conversion, acid making with flue gas; fuming acid; potential tapping; capacity expansion 紫金铜业有限公司为进一步提升公司实力，在保留主工艺流程基础上，尽可能利用现有设备能力，将总产能提高到280 kt/a阴极铜规模，配套冶炼烟气制酸装置需由820 kt/a提升至910 kt/a（100%H2SO4），含100 kt/a （104.5%H2SO4）。扩能改造自2015年1月组织实施，11月对接试生产，一次投料成功，运行一年以上，各项指标均达到甚至优于设计指标。 1 净化工序基础设计条件 年工作时间330 d，入口压力-50~50 Pa，入口烟气温度(280±20)℃，尘含量≤1g/m3。表1为净化工序挖潜增效前后入口烟气参数。 表1 净化工序入口烟气参数 Table 1 Parameters of flue gas at inlet of purification process 类别冶炼炉况 烟气量 /(m3·h-1) 烟气成分/% SO3SO2N2O2CO2H2O 挖潜增效 前 FF 9.02×1040.31 19.31 66.03 9.30 1.40 3.65 FF+CFS1 1.91×1050.20 13.05 71.66 10.64 0.66 3.78 FF+CFS2 1.92×1050.21 13.49 71.36 10.65 0.66 3.62 FF+CFB 1.92×1050.21 13.25 71.87 10.86 0.66 3.16 挖潜增效 后 FF 7.53×1040.55 27.06 57.16 11.01 0.86 3.36 FF+CFS1 1.82×1050.32 15.63 68.95 11.47 0.36 3.28 FF+CFS2 1.84×1050.33 16.07 68.53 11.47 0.36 3.26 FF+CFB 1.86×1050.32 15.89 68.75 11.71 0.35 2.98 注：CFB为转炉造，CFS1为转炉造渣一期，CFS2为转炉造渣二期，FF为闪速熔炼炉铜 2 挖潜增效工艺方案及改造内容 820 kt/a烟气制酸装置产能提升至910 kt/a，核心是通过挖潜改造提升现有设备能力，尽可能使技术和设备国产化，使生产装置达到国内同类工厂先进水平。根据挖潜改造前后烟气条件，进入硫酸系统的烟气量略有减少，但SO2浓度由13.25%提高至15.89%，进入硫酸系统的总SO2增加11%，经核算净化工序处理能力完全满足，不需要改造。 收稿日期：2017-06-27 基金项目：福建省中科院STS计划配套项目（2016T3033） 作者简介：林锦富（1987-），男，福建龙岩人，助理工程师. doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2017.11.017
摘要 本文主要分阐述了冶炼烟气制酸制酸工艺中的干吸工段中的各影响因素。根据相关资料与云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖生产区硫酸车间的生产实际相结合，分析了硫酸生产工艺中影响干吸工段的重要因素。干燥系统和吸收系统是硫酸生产过程中两个不相连贯的工序。由于在两个系统中均以浓硫酸做为吸收剂，彼此需要进行串酸维持调节各自浓度，而且采用的设备相似，故在生产和设计上通常划为同一工序，称为“干吸工序”。通过研究干吸工段的各影响因素可以有效的提高二氧化硫烟气的转化率，提高三氧化硫的吸收率，减少尾气排放，对企业生产和安全环保非常重要。 关键词：冶炼烟气制酸干燥吸收 ABSTRACT This paper expounds the main points smelter off-gas acid in the process of dry absorption section in various influencing factors. According to relevant data and yunnan chi macro zinc germanium co., LTD., qujing production area sulfuric acid workshop production reality, analyzes the influence of sulphuric acid production in the process of dry absorption section of the important factors. Drying system and absorption system is sulfuric acid production process two phase coherent process. Because the two systems are in concentrated sulfuric acid as absorbing agent, need each other to string acid maintain control their concentration, and using equipment similar, so in the production and design usually belong to the same process, known as the \"dry absorption section\". Through the study of dry absorption section of all the factors can improve the efficiency of sulfur dioxide gas conversion rate, improve sulfur trioxide absorptivity and reduce emissions, the enterprise production and safe environmental protection is very important. Keywords：Smelter off-gas drying absorption
山西远力黄金冶炼股份有限公司 关于冶炼烟气制取硫酸工艺的介绍 经焙烧后金精矿中的硫转化为SO2，烟气经除尘后进行硫酸的制备，是将矿物中有害元素转变为重要的化工产品，既避免了SO2对环境的污染又实现了资源的综合利用。 （1）调浆工段：（本工段为湿法调浆无粉尘和危害气体产生）来自不同矿山的金精矿根据硫品位高低配矿后，送至车间原料库，通过一台桥式抓斗(5t)将金精矿加入机械搅拌调浆槽(Φ4000×4500mm)内加水调浆，经泵打入焙烧控制室的金精矿搅拌储浆槽(Φ3500×4000mm)。 （2）焙烧工段：（本工段沸腾炉内为负压，通过干吸工段SO2风机将烟气及焙砂通过密闭管道吸入收尘工段，产生烟气不外溢）储浆槽的矿浆再经泵送至高位分槽分成4路均匀流量的矿浆自流进入喷枪，来自空气压缩机的高压气体将矿浆雾化吹入第一段沸腾焙烧炉(33m3)内进行焙烧，同时风机产生的风由炉底进入炉内将矿尘吹起翻腾形成沸腾状态。 金精矿浆在沸腾焙烧炉内进行高温氧化发生物理-化学反应，使得金精矿中细粒金的包裹体-硫化矿氧化脱硫形成裂缝和孔隙状的焙砂，金颗粒部分表面裸露出来要以与氰化物溶液接触发生浸出反应。焙烧时精矿中的其他金属硫化物也分别转化为该金属的氧化物或硫酸盐。通过反应金精矿中的S、C、As等氧化生成SO2、CO2、As2O3进入烟气；Cu、Pb、Zn转化生成硫酸盐，进一步采用稀酸浸出除去，减轻或消除了对氰化提金过程的不良影响，Fe则转变为不参与氰化反应的Fe2O3滞留于渣中。 （3）收尘工段：（本工段为负压工段，烟气通过除尘后经密闭管道进入下一工段）沸腾炉炉膛溢流口直接进入焙砂冷却器。由于焙烧中的细焙砂基本上随烟气一起带走，在烟气进入制酸系统前必须通过炉冷、旋风最后通过电收尘进行严格收尘。电收尘器的正常效率99.7%。此时烟气中的含金焙砂细尘基本上被收净，炉冷、旋风、电收尘收集下来的焙砂尘也进入水淬槽，由各水淬槽溢流出的焙砂浆汇合于泵池中，由耐酸耐磨砂泵泵到浸铜工段。水淬用水来自铜车间的萃余液，收尘后烟气送到净化工序。 (4)净化工段：（本工段为负压工段，除尘后炉气通过SO2风机经密闭管道进入下一工段）来自除尘后的炉气进入内喷文氏管、填料洗涤塔，经绝热增湿洗涤后除去炉气中大部分的尘、氟等杂质，炉气经洗涤后进一步降温，进入电除雾器，进一步除去残余的灰尘和酸雾杂质，使炉气中酸雾<0.03g/m3。
国家标准 GB XX－XXXX 《冶炼烟气制酸安全生产规范》编制说明 铜陵有色金属集团控股公司 二○一〇年七月
国家标准 GB XX－XXXX《冶炼烟气制酸安全生产规范》 编制说明 一、工作简况 1、任务来源 根据中国有色金属标委会中色协综字[2010]015号文转发国标委综合[2009]93号国家标准制（修）订计划，由铜陵有色金属集团控股有限公司承担国家标准《冶炼烟气制酸安全生产规范》（以下简称标准）的制定任务，国标委项目编号：20091871-T-610。 2、主要工作过程 我公司为完成标准制定任务，进行了大量的准备工作。08年，综合集团公司各方力量成立标准起草小组，对项目组织、编写、费用等具体事项均逐一进行了落实，同年底完成标准初稿。09年，在进行项目报批的同时完成标准的第一次修改形成征求意见稿。2010年，在中国有色金属标委会标准制定任务正式下达后，于6～7月间分两次先后走访了云南铜业、韶关冶炼厂、株洲冶炼集团、大冶有色集团、江西铜业、金川集团、河南豫光、中条山集团等八家冶炼企业的标准化、安全管理部门和硫酸生产车间，进行现场调研和交流，并给这些企业送达标准征求意见稿（书面）征求意见。考察结束后，铜陵有色集团公司组织本公司内部标准化、安全、硫酸专家对标准稿进行了讨论。在此基础上，对标准进行第二次修改。 3、我国冶炼烟气制酸安全生产现状及发展趋势 据报道，我国冶炼烟气制酸产量呈逐年上升趋势。09年产量为17785 kt，占硫酸总产量的29.8%，比08年提高1个百分点。产量最大的是铜陵有色，为2290 kt，其次是金川集团1850 kt、江西铜业1720 kt；前10位企业产量占全国冶炼烟气制酸总产量的54.3%。 目前冶炼烟气制酸工艺流程基本相同，只是设备配置略有不同。工艺大多采用绝热蒸发、稀酸洗涤净化、一级干燥、两次转化、两次吸收流程，净化产出的废酸经处理回收其中的有价金属，废水循环利用或达标排放，尾气经中和脱硫后
附件2 铅锌行业规范条件（征求意见稿） 为推进铅锌行业供给侧结构性改革，促进行业技术进步，推动铅锌行业高质量发展，现制定本规范条件。 本规范条件适用于已建成投产的铅锌矿山及利用铅、锌精矿和含锌二次资源为原料的铅锌冶炼企业，是促进行业技术进步和规范发展的引导性文件，不具有行政审批的前置性和强制性。 一、企业布局 （一）铅锌矿山、冶炼企业必须符合国家及地方产业政策、土地利用总体规划、矿业资源规划、主体功能区规划、环保及节能法律法规和政策、矿业法律法规和政策、安全生产法律法规和政策、行业发展规划等要求。其中，铅锌矿山企业须依法取得采矿许可证和安全生产许可证。采矿权人应按照批准的矿产资源开发利用方案和绿色矿山建设标准、采矿初步设计和安全专篇进行矿山建设和开发，严禁无证开采、乱采滥挖和破坏浪费资源。矿山企业选矿矿石处理能力应不小于矿山开采能力，鼓励企业通过绿色矿山认证。 二、质量、工艺和装备 （二）铅锌采选、冶炼企业应建立实施并保持满足
GB/T19001要求的质量管理体系，并鼓励通过质量管理体系第三方认证。铅锌精矿必须符合《重金属精矿产品中有害元素的限量规范》（GB20424），铅锭必须符合国家标准（GB/T469），锌锭必须符合国家标准（GB/T470），其它产品质量须符合国家或行业标准。 （三）铅锌矿山企业，须采用适合矿床开采技术条件的先进采矿方法，优先采用充填采矿法，尽量采用大型先进设备，提高自动化水平。根据矿石种类和成分，采用先进适用的选矿工艺，提高选矿回收率和资源综合利用水平。 （四）铅冶炼企业，粗铅冶炼须采用先进的富氧熔池熔炼-液态高铅渣直接还原或富氧闪速熔炼等一步炼铅工艺，以及其他生产效率高、能耗低、环保达标、资源综合利用效果好的先进炼铅工艺，并需配套双转双吸或其他先进制酸工艺，必要时制酸尾气需配套脱硫设施。鼓励采用具有自主知识产权的先进铅冶炼技术。鼓励矿铅冶炼企业利用富氧熔池熔炼炉、富氧闪速熔炼炉等先进装备处理铅膏、冶炼废渣等含铅二次资源。禁止采用鼓风炉等落后工艺。 （五）锌冶炼企业，硫化锌精矿焙烧必须采用硫利用率高、尾气达标的流态化焙烧工艺，单台流态化焙烧炉炉床面积须达到100平方米及以上，配套建设烟气双转双吸或其他先进制酸工艺，必要时制酸尾气需配套脱硫设施。锌湿法冶炼工艺须配套建设满足环保要求的湿法浸出渣无害化处理
doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2017.11.016 331 kt/a冶炼烟气制酸装置的设计和运行实践 刘长东，鲁宗升，张建 （吉林紫金铜业有限公司，吉林珲春 133300） 摘要：介绍了某公司331 kt/a冶炼烟气制酸装置的设计和运行实践。净化工序采用两级动力波净化＋两级电雾、转化工序采用“3＋2”常规转化工艺，采用进口催化剂，尾气为大规模干法活性焦脱硫。上述制酸装置于2015年9月投产，2016年以来，在侧吹熔炼炉投料量大幅增加的情况下，通过对部分设备进行改造以及转化催化剂进行调整等措施使得总转化率控制在99.85%以上，系统产能达520 kt/a以上，制酸尾气SO2浓度保持在活性焦脱硫装置所能够接受的合理范围，从而确保了冶炼生产的正常进行。 关键词：冶炼烟气；制酸装置；技术改造；实践 中图分类号：X701 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2017）11-0000-00 Design and Operation of Acid Production Device for 331 kt/a Smelting Flue Gas LIU Chang-dong, LU Zong-sheng, ZHANG Jian (Jilin Zijin Copper Co. Ltd., Hunchun 133300, Jilin, China) Abstract：Design and operation of sulfuric acid production device for 331 kt/a smelting flue gas were introduced. Purification process applies two-stage power wave purification and two-stage electric fog. Conversion process applies "3+2" conventional conversion process and imported catalyst. Tail gas treatment applies large-scale dry active coke desulfurization. The sulfuric acid production device was put into operation in september 2015. Since 2016, the total conversion rate has been maintained at 99.85% above with system capacity of 520 kt/a above by adjusting part of equipment and conversion catalyst against growing of side-blown smelting furnace. SO2 concentration is controlled within reasonable range for activated coke desulfurization device, to ensure normal smelting production. Keywords：smelting flue gas; acid generator; technical transformation; practice 某公司“1150 t/d多金属复杂金精矿综合回收项目”于2015年建成投产，冶炼配置为侧吹炉熔炼＋PS转炉吹炼，配套331 kt/a冶炼烟气制酸装置。制酸装置净化工序采用两级动力波净化＋两级导电玻璃钢电除雾器，转化干吸工序为“3＋2”两转两吸流程，转化装填进口催化剂，尾气脱硫采用大规模干法活性焦脱硫技术。上述制酸装置于2015年9月中旬投入试生产，并逐步实现了冶炼与制酸之间的烟气平衡。2016年以来，熔炼系统侧吹熔炼炉的投料量增加到70~80 t/h以上，相应地冶炼烟气制酸装置的实际酸产量超过设计值达50%左右。由于技术改造方案中转化工序为五段转化，在一次转化率下降时，反应后移到四层，同时仍可保持五层温升不变，从而避免了制酸装置高负荷条件下总转化率的大幅下降，确保活性焦脱硫系统的正常运行。 1 设计概况 1.1 净化工序 净化工序采用两级逆喷稀酸洗涤、绝热蒸发冷却流程，并配置两级导电玻璃钢电除雾器。逆喷洗涤器采用大开孔喷嘴，不易堵塞。逆喷管内气液接触点位置取决于气液两相的动量平衡，在冶炼烟气气量波动时上述气液接触点位置将自动调整并重新达到动量平衡，可适应冶炼烟气气量在50%~100%范围内的波动。为避免溢流堰频繁堵塞，溢流堰采用上清液供液[1-2]。 随着国内冶炼厂接收的有色金属精矿的品质呈退化趋势，主要表现为主金属品位下降，杂质含量增加，其中就包括氟、砷等对制酸装置有害的杂质。大部分砷在两级逆喷洗涤流程中被脱除，并且两级导电玻璃钢电除雾器对砷的脱除起到一个把关的作用。氟的控制则需要在净化洗涤设备中添加水玻璃，水玻璃若添加位置不合适易造成设备和管道的堵塞。业内的实践证明，在填料塔等洗涤设备内添加水玻璃，易造成上述洗涤设备压降增加。采用两级逆喷流程后，在第一级和最后一级洗涤设备添加水玻璃可控制净化出口烟气中的氟，从而有效保护下游含硅的衬砖、填料以及纤维除雾器[3]。 收稿日期：2017-06-27 基金项目：福建省中科院STS计划配套项目（2016T3033） 作者简介：刘长东（1971-），男，内蒙古赤峰人，助理工程师.
锌精矿焙烧工艺介绍 一、原料工序 锌精矿来源较广，成分复杂不均，目前进入我分厂原料的精矿有新疆、河北、东矿、万城、天津（澳大利亚、秘鲁），除此之外平均每天约有（）吨锌浮渣进入7#仓。为了使焙烧能有一个相对稳定的工艺条件，必须对精矿进行合理配料使精矿成分稳定在焙烧操作允许范围之内，并且不发生大的波动，因为这个是关系到整个焙烧制酸系统稳定的先决条件。除了对精矿进行合理配料之外，还需对精矿进行预处理，控制精矿的粒度及水分，配料采用仓室配料，根据成分进行配料计算，确定配料比例。 配料设备采用配料圆盘和电子皮带秤（已经取消），控制混合精矿的流量大小，精矿含水量目前分厂要求控制在9%-10%。 二、焙烧工序 我分厂焙烧工段焙烧炉炉床面积109平米，该炉为鲁奇式，有一锥型扩大段，采用无前室加料系统，设有物料排出口及直通式风帽，炉子抛料口设有紧急闸门，如发生路况异常，关闭闸门，保护抛料机原料送来的精矿先进入炉前仓，由仓下调速胶带给料机，定量给料机，通过留管进入抛料机送入焙烧炉内，产出的配砂经过2台流态化冷却器和高效圆筒冷却-焙砂至150度左右，通过刮板机送入球磨机磨细，然后与烟尘一并送入俩台汽化平喷射泵送至浸出车间。沸腾炉产出的烟气经余热锅炉回收烟气余热后，经俩段漩涡收尘器、电收尘收尘后由高温风机送制酸系统。
1.焙烧的目的 将精矿中的ZnS尽量氧化成ZnO，同时让铅、镉、砷等杂质氧化变成易挥发的氧化物从精矿分离。使精矿中的S氧化成SO2，产出足够浓度的SO2烟气送制酸。 2.精矿焙烧要求 尽可能的完全氧化金属硫化物，使精矿中的杂质氧化后变为挥发物挥发出去。同时尽可能的少得到铁酸锌，由于该物质不溶于稀硫酸，不利于浸出工艺进行。 3.焙烧原理 该流态化焙烧为固体流态化焙烧，气体通过料层速度不同，按焙烧强度可分为、固定料层、膨胀料层、流态化料层。流态化焙烧利用气体自下而上以一定速度通过料层，使固体颗粒被吹动，颗粒相互分离呈悬浮态，这样可使精矿颗粒与空气充分接触，有利于化学反应。主要化学反应为： 2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2 （1） ZnS+2O2-ZnSO4 （2） ZnO+SO2+O-ZnSO4 （3） 3ZnSO4+ZnS=4nO+4SO2 （4） 硫化物的反应过程是从表面，反应前期产生于表面的氧化层必然会对后续的反应起阻碍作用，影响反应速度，精矿粒度越大，空气中的氧分子与矿的反应速度减慢，焙烧时间越长，如果焙烧炉不能满足该条件，必然焙砂残硫上升，使反应不够彻底，如焙烧炉温度低，鼓风量
行政部门员工生产工艺学习指南 紫金有色金属有限公司 二0一一年四月
目录 公司简介 (1) 10万吨/年锌冶炼整体生产网 (2) 焙烧制酸生产工艺简介 (3) 浸出生产工艺简介 (7) 净化生产工艺简介 (12) 电解生产工艺简介 (14) 锌粉生产工艺简介 (16) 熔铸生产工艺简介 (16) 综合回收生产工艺简介 (17) 水汽车间生产工艺简介 (21)
紫金有色金属有限公司是紫金矿业集团控股子公司，公司成立于2004年10月，注册资本3.75亿元，现有总资产27.6亿元，员工2500余人。地处工业园区，是国内大型有色金属冶炼企业，自治区重点工业企业，自治区循环经济发展示范企业，也是首批通过国家工业和信息化部全国《铅锌行业准入条件》审核的8户铅锌企业之一。公司的20万吨/年锌冶炼工艺采用热酸浸出—低污染沉矾除铁湿法炼锌工艺，目前公司已具备年产锌锭22万吨、硫酸40万吨的产能，年产值可达40亿元以上。 控股公司紫金矿业集团股份有限公司（A+H）是一家以黄金及基本金属矿产资源勘查和开发为主的高新技术效 （H股票代码：2899,A 益型特大国际矿业集团，是中国最大的黄金生产企业和中国控制金属矿产资源最多的企业之一。 股票代码：601899）。 公司积极开展矿产资源整合和风险勘探工作，目前紫金在当地控股矿山一座，参股矿山一座，控制锌资源金属量300多万吨，原料自给率可达50%以上；现有矿权17个，矿权面积1000余平方公里。 公司始终将科学管理、安全环保、节能减排和发展循环经济作为企业可持续发展及构建和谐企业的核心来抓，成立了技术研发中心，已对伴生的铜、镉、钴、铅银等有价金属全部实现了综合回收利用，对饱和蒸汽实施了余热发电项目，建成了水污染和尾气在线监控系统，在国内首次成功应用离子液尾气吸收技术，使公司尾气排放在达到国家一级排放标准的基础上再减少了2/3的尾气排放量，成为内蒙古自治区循环经济示范企业，公司技术研发中心被认定为自治区级技术中心，巴彦淖尔市“环境友好型企业”，公司先后荣获“科技进步一等奖”、自治区“科技进步三等奖”。2007年通过了“三标一体”认证；公司“紫金”牌锌锭为上海期货交易所交割品牌；公司实验室通过国家实验室认证，紫金牌锌锭被内蒙古自治区品牌协会授予“内蒙古著名品牌”。公司先后荣获“全国劳动关系和谐企业”、“2007内蒙古自治区国税纳税50强”、“内蒙古自治区五一劳动奖状”、内蒙古自治区“AAA级诚信企业”。 公司的发展目标是将企业建成中国著名的有色金属选冶及深加工基地、行业先进生产力代表企业，最终实现探、采、选、冶、加工一体化的集约经营，使公司成为全球重要而极富竞争能力的锌等有色金属材料供应基地。
烟气制酸工国家职业标准 1．职业概况 1．1 职业名称 烟气制酸工。 1．2 职业定义 操作制酸设备，将冶炼烟气的二氧化硫制成硫酸的人员。 1．3 职业等级 本职业共设五个等级，分别为：初级（国家职业资格五级）、中级（国家职业资格四级）、高级（国家职业资格三级）、技师（国家职业资格二级）、高级技师（国家职业资格一级）。 1．4 职业环境 室内外，常温，噪声，短时接触有毒有害物质。 1．5 职业能力特征 具有一定的学习理解能力、语言表达能力、观察判断能力，听觉、色觉、嗅觉正常，手脚灵活。 1．6 基本文化程度 高中毕业（或同等学历）。 1．7 培训要求 1．7．1 培训期限 全日制职业学校教育，根据其培养目标和教学计划确定。晋级培训期限：初级、中级、高级均不少于80标准学时；技师和高级技师均不少于120标准学时。 1．7．2 培训教师 培训初级、中级、高级的教师应具有本职业技师及以上职业资格证书或相关专业中级以上专业技术职务任职资格；培训技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书或相关专业中级及以上专业技术职务任职资格；培训高级技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书2年以上或相关专业高级专业技术职务任职资格。 1．7．3 培训场地设备 理论知识培训场地为标准教室且有必要的教学设施和教具，技能操作培训场所为运行正常的烟气制酸生产现场。 1．8 鉴定要求 1．8．1 适用对象 从事或准备从事本职业的人员。 1．8．2 申报条件 ——初级（具备以下条件之一者） （1）经本职业初级正规培训达规定标准学时数，并取得结业证书。 （2）在本职业连续见习工作1年以上。 （3）本职业学徒期满。
重金属冶炼厂二氧化硫烟气制酸设施设计 重金属冶炼厂二氧化硫烟气制酸设施设计(design of sulfur recovery facility from fluegas of laeavy non—ferrous metallurgical works) 以重金属火法冶炼过程产出的二氧化硫烟气为原料，采用不同工艺生产硫酸产品的设施设计，是重金属冶炼厂设计的重要组成部分。重金属冶炼厂生产过程中产生大量含二氧化硫的烟气，其浓度波动较大，且含有多种金属和砷、氟等杂质，常用的回收处理方法较多。利用烟气除生产硫酸外，还可生产硫磺、液体二氧化硫。低浓度二氧化硫烟气，根据条件也可生产其他产品。 设计内容包括：原料、产品方案、设计规模、工艺流程、主要设备、车间配置和主要技术经济指标。 简史 1740年英国建成第一个硫酸厂，以燃烧硫磺和硝石生成的气体为原料，用水吸收制成硫酸。1746年开始用铅室法生产硫酸，20世纪初开始用瓷环填料取代铅室，出现塔式法制酸技术。接触法制酸始于1831年，随着净化技术日趋完善，到20世纪初才得到广泛应用，并开始用于重金属冶炼的烟气制酸。1964年联邦德国拜耳公司(Bayer AG)首先在工业上实现两次转化两次吸收工艺(简称“两转两吸”工艺)，使接触法制酸尾气中的二氧化硫含量降至500×10-6以下。1982年，苏联采用非稳态转化制酸技术，在红乌拉尔炼铜公司处理浓度为0．7％～4％的二氧化硫冶炼烟气，排放尾气的二氧化硫浓度低于0．04％～0．05％。 中国于1876年开始以硫磺为原料，用铅室法生产硫酸，1945年，葫芦岛炼锌厂采用德国鲁奇公司技术建成处理锌精矿焙烧二氧化硫烟气的制酸车间。设计规模为1．5万t／a。60年代后，中国设计建成的铜、铅、锌、镍、钴等冶炼厂陆续利用冶炼烟气制造硫酸。采用的制酸工艺有干法净化制酸、热浓酸或稀酸洗净化制酸等。1985年设计建成的贵溪冶炼厂制酸车间，采用稀酸洗净化的“两转两吸”
烟气制酸工艺流程 该烟气制酸根据冶炼系统提供的二氧化硫烟气，采用了技术先进、经验成熟的工艺。烟气净化采用稀酸洗涤、绝热蒸发稀酸冷却移热、动力波气体净化工艺流程。干燥和吸收采用一级干燥、两级吸收、循环酸泵后冷却工艺流程。转化采用“3+1”式四段双接触转化工艺，“???a—??b”换热流程。废酸处理采用硫化法处理工艺。 烟气制酸系统按工序分为净化工段、干吸工段、转化工段、酸库工段、废酸处理工段。 (1)净化工段 烟气制酸净化系统采用动力波泡沫洗涤烟气净化技术，该技术已在国内成功应用并国产化，其基本流程为:将由收尘系统来的温度为300?的冶炼铜时产生的烟气送入净化工段，该烟气首先在一级动力波洗涤器逆喷管中被绝热冷却和洗涤并除去杂质，然后通过一级动力波气液分离槽进行气液分离，分离后的气体进入气体冷却塔进一步冷却及除杂，由气体冷却塔出来的气体进入二级动力波洗涤器的逆喷段进一步除杂。从二级动力波洗涤器出来的烟气中绝大部分烟尘、砷及氟等杂质已被清除，同时烟气温度降至40?左 3右，然后进入两级管式电除雾除下酸雾，使烟气中的酸雾含量降至?5mg/Nm。烟气中夹带的少量砷、尘等杂质也进一步被清除，净化后的烟气送往干吸工段。 净化工段中的一级动力波洗涤器、气体冷却塔、二级动力波洗涤器均有单独的稀酸循环系统。气体冷却塔的循环酸通过板式换热器进行换热，将热量移出系统。稀酸采取由稀向浓，由后向前的串酸方式。根据废酸中含砷、含氟、含尘量从一级动力波洗涤器中抽出一定的量送至沉降槽、过滤器沉降。底流送至现有的铅压滤系统进行液固分离，产生的副产品铅滤饼可外售，其
滤液与过滤器的上清液一起送至废酸处理工段进行进一步处理。 (2)干吸工段 干吸工段采用了常规的一级干燥、二次吸收、循环酸泵后冷却的流程与双接触转化工艺相对应。干吸工段基本流程为将来自净化工段经二级电除雾器的烟气在干燥塔入口加入空气，将烟气中氧硫比调到1.0后进入干燥塔，在塔内与塔顶喷淋下来的95%硫酸充分接触，经丝网捕沫器捕沫，使出口烟 3气含水份?0.1g/Nm后进入SO主鼓风机。来自一次转化的SO烟气进入第一23吸收塔，在塔内与塔顶喷淋下来的约98%的浓硫酸充分接触，吸收烟气中的SO生成硫酸，烟气经纤维除雾器后进入转化工段进行二次转化。经二次转3 化的SO烟气进入第二吸收塔，在塔内与塔顶喷淋下来的98%浓硫酸充分接3 触，吸收烟气中的SO生成硫酸，烟气经纤维除雾器除雾后将酸雾量降至?3 342mg/Nm，然后由100m尾气烟囱排空。 干燥塔、第一吸收塔以及第二吸收塔均设有单独的酸循环系统，循环方式均为塔?槽?泵?酸冷却器?塔。干燥塔循环酸吸收烟气中的水分后浓度有所降低，而第一吸收塔和第二吸收塔的循环酸吸收SO后浓度有所提高，3 根据工艺操作要求各自需维持一定的酸浓度，为此采用干燥和吸收相互串酸和加水的方式进行自动调节。系统中多余的98%酸或者93%酸可作为成品酸产出。 (3)转化工段 从SO鼓风机来的冷SO气体，俗称一次气，利用第?热交换器、第?热22 交换器和第?a热交换器被第四、二段触媒层出来的热气体和第一段触媒层出来的部分热气体加热到420?进入转化器一段触媒层。经第一、二、三段触媒层催化氧化后SO转化率约为94.3%的SO气体，经各自对应的换热器换23 热后送往第一吸收塔吸收SO制取硫酸。第一吸收塔出来的SO气体，俗称二32次气，利用第?热交换器和第?b热交换器被第三段触媒层出来的热气体和第一段触