CN102688607B - 氨尾气回收利用的方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氨尾气回收利用的方法和***。含氨尾气的回收方法，包括以下步骤：将所述含氨尾气进行冷凝，以便得到稀氨水以及冷凝后的氨尾气；将所述稀氨水进行蒸馏，以得到氨气、水和蒸馏后液；以及用洗氨氮水对所述冷凝后的氨尾气和所述氨气进行第一喷淋吸收，以得到第一喷淋氨氮溶液和第一喷淋残余氨尾气，其中所述氨氮溶液中的氨氮浓度不小于70g/L。利用该方法，能够有效回收含氨尾气。

Description

氨尾气回收利用的方法和***
技术领域
本发明属于钨精矿冶炼领域。更具体地，本发明涉及一种氨尾气回收利用的方法和***。
背景技术
目前，钨湿法冶炼过程中会产生大量氨尾气，每生产1吨仲钨酸铵会产生大约200千克氨气。如果这些氨气直接排放，将增加生产成本且会污染环境。目前，主要采用以下两种方法回收利用氨尾气。第一种方法是将氨尾气冷凝成稀氨水，但由于氨水浓度低、体积大，只能部分返回主流程使用，大部分稀氨水难以处理或处理成本极高。第二种方法是采用水或酸性溶液将氨尾气喷淋吸收为相应的氨氮溶液，再通过蒸发浓缩以循环利用，但存在成本高、效率低的缺点。
因而，目前对于含氨尾气的回收手段仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效回收含氨尾气的手段。
在本发明的第一方面，本发明提出了一种含氨尾气的回收方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤：将所述含氨尾气进行冷凝，以便得到稀氨水以及冷凝后的氨尾气；将所述稀氨水进行蒸馏，以得到氨气、水和蒸馏后液；以及用洗氨氮水对所述冷凝后的氨尾气和所述氨气进行第一喷淋吸收（在本文中有时也称为“一次喷淋吸收”），以得到第一喷淋氨氮溶液和第一喷淋残余氨尾气，其中所述氨氮溶液中的氨氮浓度不小于70g/L。
根据本发明的实施例，可以用于本发明的回收方法处理的含氨尾气的类型并不受特别限制。根据本发明的实施例，本发明中所采用的含氨尾气是钨酸铵蒸发结晶含氨尾气。钨酸铵蒸发结晶所产生的含氨尾气中主要含有水蒸汽和氨气。因而，通过将含氨尾气进行冷凝，例如通过氨冷凝器，可以将水蒸汽冷凝成水，水蒸汽冷凝成水的同时吸收了部分氨气，因此，冷凝后的氨尾气氨浓度高、含水蒸汽量少。冷凝水为稀氨水，稀氨水氨氮浓度为4g/L~10g/L。
在将含氨尾气进行冷凝处理之后，可以对所得到的稀氨水进行蒸馏，例如通过蒸馏釜将冷凝稀氨水进行加压连续蒸馏，可以使得稀氨水中氨气和水分离。根据本发明的实施例，蒸馏温度可以为95℃~100℃，蒸馏后液中氨氮浓度为2g/L~4g/L。
根据本发明的实施例，在通过冷凝得到冷凝后的氨尾气以及通过蒸馏从稀氨水中蒸馏出氨气之后，可以将冷凝后的氨尾气和蒸馏出的氨气进行吸收，例如使用离子交换解析后期的洗氨氮水对氨尾气一次循环喷淋吸收。根据本发明的实施例，可以在第一喷淋吸收过程中，利用酸将所述第一喷淋氨氮溶液的pH值调节至5~9。并且发明人发现，可以通过改变洗氨氮水用量来控制吸收后氨氮溶液氨氮浓度为≥70g/L，该浓度恰好满足生产所需。
在本文中所使用的术语“洗氨氮水”指的是，在钨冶炼工艺中，离子交换解吸后期回收的低浓度氯化铵溶液，它的主要成分是水，里面含低浓度氯化铵溶液。
另外，根据本发明的实施例，在得到蒸馏后液之后，可以将蒸馏后液进行吹脱，所述吹脱时间为至少1小时，以便得到吹脱氨气和吹脱后氨氮溶液。根据本发明的实施例，可以先将蒸馏后液加碱调至pH≥8，再用溶气泵将其泵入吹脱塔循环吹脱，吹脱时间为≥1h。脱后液氨氮溶液的氨氮浓度为0.2g/L~1g/L。吹脱出来的氨气和第一喷淋吸收不彻底的氨尾气再次利用洗氨氮水进行第二循环喷淋吸收（在本文中有时也称为“二次喷淋吸收”或“二次吸收”），并且用酸在pH值自动控制仪的控制下，调二次吸收的氨氮溶液pH为5~9。由于二次吸收的氨氮溶液浓度相对较低，不便于直接用于生产，因此，将二次吸收的氨氮溶液返回一次循环吸收使用。
在得到吹脱液后，可以通过往吹脱后的氨氮溶液中加入氨氮脱除剂，脱除后溶液的氨氮浓度≤10mg/L，由此，可直接达标排放。而且脱除后的溶液还可以有效去除废水中砷、磷、氟和COD（化学需氧量）。根据本发明的实施例，氨氮脱除剂的类型并不受特别限制，可以为任何氧化剂，优选为选自漂白粉、次氯酸盐、双氧水和氯气的至少一种强氧化剂。
根据本发明实施例的氨尾气回收方法可以实现至少下列优点之一：
（1）根据本发明的实施例，采用冷凝、蒸馏、喷淋吸收，工艺流程短、设备占地面积小，操作简单。
（2）根据本发明的实施例，采用离子交换后期洗氨氮水作为吸收剂，不但可以使交换废水综合利用，而且可以大大减少污染环境，洗氨氮水氨氮浓度为200mg/L~500mg/L。
（3）根据本发明的实施例，采用两次喷淋循环吸收，第一次吸收氨回收率为80%~90%，第二次吸收氨回收率为10%~15％。总氨回收率在95%以上，部分未回收氨用氨氮脱除剂脱除，通过两次喷淋吸收，不但可以保持高氨回收率，而且便于设备的检修。
（4）根据本发明的实施例，采用pH值自动控制仪控制吸收后氨氮溶液pH值，设备运行稳定性高，自动化程度高。
（5）根据本发明的实施例，蒸馏后液采用溶气泵进行吹脱，吹脱效率高，氨吹脱率为70%~95%，吹脱时间越长，氨吹脱率越高。
（6）根据本发明的实施例，采用氨氮脱除剂对吹脱后的氨氮溶液深度脱除氨氮，脱除效率高，效果好。脱除后的溶液不但氨氮可以稳定达标排放，而且还可以有效去除废水中的砷、磷、氟和COD。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种含氨尾气的回收***。根据本发明的实施例，该回收***包括：冷凝装置，所述冷凝装置用于对所述含氨尾气进行冷凝，以便得到稀氨水以及冷凝后的氨尾气；蒸馏装置，所述蒸馏装置与所述冷凝装置相连，以便对所述稀氨水进行蒸馏，以得到氨气、水和蒸馏后液；第一喷淋吸收装置，所述第一喷淋吸收装置与所述蒸馏装置相连，以便对所述所述冷凝后的氨尾气和所述氨气进行第一喷淋吸收，以得到第一喷淋氨氮溶液和第一喷淋残余氨尾气。根据本发明的实施例，第一喷淋吸收装置进一步设置有pH值控制装置，以便将所述第一喷淋氨氮溶液的pH值调节至5~9。根据本发明的实施例，该***可以进一步包括：吹脱装置，所述吹脱装置适于对所述蒸馏后液进行吹脱，以便得到吹脱氨气和吹脱后氨氮溶液。根据本发明的实施例，该***可以进一步包括：第二喷淋吸收装置，所述第二喷淋吸收装置适于对所述吹脱氨气和第一喷淋残余氨尾气进行第二喷淋并且得到第二喷淋氨氮溶液。
由此，根据本发明的实施例的含氨尾气回收***，可以有效的用于实施上述根据本发明实施例的含氨尾气回收方法，需要说明的是，前面针对含氨尾气回收方法所描述的特征，同样也适于含氨尾气回收***，在此不再赘述。
因而，根据本发明实施例的含氨尾气回收***可以实现至少下列优点之
（1）根据本发明的实施例，采用冷凝、蒸馏、喷淋吸收，工艺流程短、设备占地面积小，操作简单。
（2）根据本发明的实施例，采用离子交换后期洗氨氮水作为吸收剂，不但可以使交换废水综合利用，而且可以大大减少污染环境，洗氨氮水氨氮浓度为200mg/L~500mg/L。
（3）根据本发明的实施例，采用两次喷淋循环吸收，第一次吸收氨回收率为80%~90%，第二次吸收氨回收率为10%~15％。总氨回收率在95%以上，部分未回收氨用氨氮脱除剂脱除，通过两次喷淋吸收，不但可以保持高氨回收率，而且便于设备的检修。
（4）根据本发明的实施例，采用pH值自动控制仪控制吸收后氨氮溶液pH值，设备运行稳定性高，自动化程度高。
（5）根据本发明的实施例，蒸馏后液采用溶气泵进行吹脱，吹脱效率高，氨吹脱率为70%~95%，吹脱时间越长，氨吹脱率越高。
（6）根据本发明的实施例，采用氨氮脱除剂对吹脱后的氨氮溶液深度脱除氨氮，脱除效率高，效果好。脱除后的溶液不但氨氮可以稳定达标排放，而且还可以有效去除废水中的砷、磷、氟和COD。
需要说明的是，在本文中所使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的含氨尾气回收***的设备流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
一般方法
参考图1，先用冷凝器对钨酸铵蒸发结晶含氨尾气进行冷凝。由于氨尾气中主要含有水蒸汽和氨气。先通过氨冷凝器将水蒸汽冷凝成水，水蒸汽冷凝成水的同时吸收了部分氨气，因此，冷凝后氨尾气氨浓度高、含水蒸汽量少。冷凝水为稀氨水，稀氨水氨氮浓度为4g/L~10g/L。通过蒸馏釜将冷凝稀氨水进行加压连续蒸馏，使稀氨水中氨气和水分离。蒸馏温度95℃~100℃，蒸馏后液氨氮浓度为2g/L~4g/L。利用离子交换解析后期的洗氨氮水对氨尾气一次循环喷淋吸收，氨尾气包括冷凝器冷凝后的氨尾气和稀氨水蒸馏出的氨气，同时用酸在pH值自动控制仪的控制下，将吸收后的氨氮溶液pH值调至5~9。通过改变洗氨氮水用量来控制吸收后氨氮溶液氨氮浓度为≥70g/L，该浓度恰好满足生产所需。先将蒸馏后液加碱调pH≥8，再用溶气泵将其泵入吹脱塔循环吹脱，吹脱时间为≥1h。脱后液中氨氮浓度为0.2g/L~1g/L。吹脱出来的氨气和一次吸收不彻底的氨尾气再次利用洗氨氮水进行二次循环喷淋吸收，用酸在pH值自动控制仪的控制下，调二次吸收的氨氮溶液pH为5~9。由于二次吸收的氨氮溶液浓度相对较低，不便于直接用于生产，因此，将二次吸收的氨氮溶液返回一次循环吸收使用。通过向吹脱后的氨氮溶液中加入氨氮脱除剂，脱除后溶液的氨氮浓度≤10mg/L，可直接达标排放。而且脱除后的溶液还可以有效去除废水中砷、磷、氟和COD。
实施例1
10m3蒸发结晶锅（进料体积为4m3~7m3），进料钨酸铵溶液为6m3，WO3=250g/L，OH-=2mol/L。通过冷凝器冷凝得到3.4m3稀氨水，其氨氮浓度为8g/L；将稀氨水用蒸馏釜在100℃条件下进行加压蒸馏，蒸馏后液体积为3.2m3，蒸馏后液氨氮浓度为4g/L；蒸馏后液再经溶气泵吹脱，吹脱后氨氮浓度为900mg/L，吹脱率为77.5%；最后用氨氮脱除剂对吹脱后液氨氮深度去除，去除后氨氮浓度为7mg/L，去除率为99.22%。
对冷凝后氨尾气和蒸馏出氨水进行一次喷淋循环吸收，得到3.1m3一次吸收氨氮溶液，其氨氮浓度为80g/L，直接用于生产使用，一次吸收氨回收率为84%。
对一次吸收不彻底的氨尾气和溶气泵吹脱出来的氨气进行二次喷淋循环吸收，可得到1m3二次吸收氨氮溶液，其浓度为40g/L，二次吸收氨回收率为13.1%。
实施例2
10m3蒸发结晶锅（进料体积为4m3~7m3），进料钨酸铵溶液为4m3，WO3=250g/L，OH-=2mol/L。通过冷凝器冷凝得到2.35m3稀氨水，其氨氮浓度为7g/L；将稀氨水用蒸馏釜在98℃条件下进行加压蒸馏，蒸馏后液体积为2.2m3，蒸馏后液氨氮浓度为3.7g/L；蒸馏后液再经溶气泵吹脱，吹脱后氨氮浓度为700mg/L，吹脱率为81%；最后用氨氮脱除剂对吹脱后液氨氮深度去除，去除后氨氮浓度为5mg/L，去除率为99.28%。
对冷凝后氨尾气和蒸馏出氨水进行一次喷淋循环吸收，得到2.1m3一次吸收氨氮溶液，其氨氮浓度为85g/L，直接用于生产使用，一次吸收氨回收率为82.3%。
对一次吸收不彻底的氨尾气和溶气泵吹脱出来的氨气进行二次喷淋循环吸收，可得到0.6m3二次吸收氨氮溶液，其浓度为45g/L，二次吸收氨回收率为12.4%。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种含氨尾气的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述含氨尾气进行冷凝，以便得到稀氨水以及冷凝后的氨尾气；
将所述稀氨水进行蒸馏，以得到氨气、水和蒸馏后液；以及
用洗氨氮水对所述冷凝后的氨尾气和所述氨气进行第一喷淋吸收，以得到第一喷淋氨氮溶液和第一喷淋残余氨尾气，其中所述氨氮溶液中的氨氮浓度不小于70g/L，
进一步包括：
将所述蒸馏后液进行吹脱，所述吹脱时间为至少1小时，以便得到吹脱氨气和吹脱后氨氮溶液，
在进行吹脱之前，将所述蒸馏后液的pH调节至为至少8，
进一步包括：
利用洗氨氮水对所述吹脱氨气和所述第一喷淋残余氨尾气进行第二喷淋，并且得到第二喷淋氨氮溶液，
其中，所述洗氨氮水指的是，在钨冶炼工艺中，离子交换解吸后期回收的低浓度氯化铵溶液，它的主要成分是水，里面含低浓度氯化铵溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氨尾气为钨酸铵蒸发结晶所产生的含氨尾气。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀氨水中的氨氮浓度为4g/L～10g/L，所述蒸馏后液中的氨氮浓度为2g/L～4g/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在第一喷淋吸收过程中，利用酸将所述第一喷淋氨氮溶液的pH值调节至5～9。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用氨氮脱除剂，对所述吹脱后氨氮溶液进行氨氮脱除，
任选地，所述氨氮脱除剂为选自次氯酸盐、双氧水以及氯气的至少一种。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述次氯酸盐为漂白粉。
7.一种含氨尾气的回收***，其特征在于，包括：
冷凝装置，所述冷凝装置用于对所述含氨尾气进行冷凝，以便得到稀氨水以及冷凝后的氨尾气；
蒸馏装置，所述蒸馏装置与所述冷凝装置相连，以便对所述稀氨水进行蒸馏，以得到氨气、水和蒸馏后液；以及
第一喷淋吸收装置，所述第一喷淋吸收装置与所述蒸馏装置相连，以便对所述冷凝后的氨尾气和所述氨气进行第一喷淋吸收，以得到第一喷淋氨氮溶液和第一喷淋残余氨尾气，
进一步包括：
吹脱装置，所述吹脱装置适于对所述蒸馏后液进行吹脱，以便得到吹脱氨气和吹脱后氨氮溶液，
第二喷淋吸收装置，所述第二喷淋吸收装置适于对所述吹脱氨气和所述第一喷淋残余氨尾气进行第二喷淋并且得到第二喷淋氨氮溶液。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述第一喷淋吸收装置进一步设置有pH值控制模块，以便将所述第一喷淋氨氮溶液的pH值调节至5～9。
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