CN105152138A - 一种铜火法冶炼烟气的处理方法 - Google Patents

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李大江
袁朝新
郭持皓
梁东东
孙留根
常耀超
高磊
余群波
胡磊
韦其晋
孙聪
彭达顺
黄海辉
李云
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一种铜火法冶炼烟气的处理方法，涉及一种利用粒状高硫煤还原铜火法冶炼烟气中SO2生产硫磺的处理方法。其特征在于其处理过程的步骤包括：（1）将铜火法冶炼烟气通入回转窑，将粒状高硫煤加入回转窑内，进行还原反应，生成硫蒸汽；（2）将得到的含硫烟气进行降温除尘；（3）将得到的净化烟气进行冷却，使烟气中的硫蒸汽冷凝为液体硫磺；（4）液体硫磺过滤；（5）固体硫磺。本发明的方法，与现有的含硫烟气处理方法（烟气制酸）相比，主要优点在于产品是工业硫磺，便于存储、运输，利于销售。

Description

一种铜火法冶炼烟气的处理方法
技术领域
一种铜火法冶炼烟气的处理方法，涉及一种利用粒状高硫煤还原铜火法冶炼烟气中SO2生产硫磺的处理方法。
技术背景
铜火法冶炼过程中，金属铜硫化矿物在熔炼和吹炼过程中会产生大量的SO2气体，一般采用烟气制硫酸的方法予以回收。其冶炼烟气是经过余热锅炉回收余热、除尘洗涤净化、干燥之后发生催化氧化反应，烟气中SO2与氧气在触媒层接触产生SO3，然后在硫酸吸收塔内SO3与水形成硫酸产品。该技术工艺成熟，设备可靠，转化率高，已经成为国内大多数有色冶炼企业的工艺选择。但该工艺的产品是危化品液体浓硫酸，不便于储存和运输。在硫酸市场疲软的形势下，硫酸滞销引起生产停工的现象时有发生，成为困扰冶炼企业生产的问题之一。因此寻求其他方法回收烟气中硫资源的方法成为铜冶炼行业关心的热点之一。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术中存在的问题，提供一种产品便于存储、运输、销售的铜火法冶炼烟气的处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于其处理过程的步骤包括：
（1）将铜火法冶炼烟气通入回转窑，将粒状高硫煤加入回转窑内，进行还原反应，生成硫蒸汽；
（2）将得到的含硫烟气进行降温除尘，降温温度至350-400℃；
（3）将步骤（2）得到的净化烟气进行冷却，将烟气温度控制在120-160℃，将烟气中的硫蒸汽冷凝为液体硫磺；
（4）将得到的液体硫磺过滤；
（5）将液体硫磺固化得到固体硫磺。
本发明的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于所述的铜火法冶炼烟气为来自熔炼炉的含尘烟气，温度为1200~1300℃，SO2体积浓度为8%~20%。
本发明的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于所述的铜火法冶炼烟气为与来自P-S转炉的含尘烟气，温度为1100~1200℃左右，SO2体积浓度8%~20%。
本发明的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于其步骤（1）在回转窑中进行的还原反应生成硫蒸汽过程的温度为1000±100℃下，SO2还原率超过95%。
本发明的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于其步骤（2）将得到的含硫烟气进行降温除尘是经过余热锅炉和电除尘器进行降温除尘的。
本发明的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于其步骤（1）在回转窑中进行的还原反应，控制生成的含硫蒸汽烟气中的CO体积含量不高于5%，O2浓度不高于2%。
本发明的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于将铜火法冶炼烟气通入回转窑，将粒状高硫煤加入回转窑内，进行还原反应的气体采用超级克劳斯装置，将气体中的H2S、CS2、COS转化为S蒸汽与SO2，回收其中硫磺、脱除SO2后的尾气达标排放。
本发明的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于采用的粒状高硫煤作为还原剂，粒径≤10mm，S%＞3%。
本发明的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，熔炼炉烟气与转炉烟气可分别进入回转窑，保持回转窑内还原气氛利用粒状高硫煤还原烟气中SO2生成气态元素硫，烟气经过降温除尘后进入硫冷凝塔，塔内采取直接喷水或间接冷却的方式将元素硫冷凝为液体，液硫经过滤后进入液硫储槽或去硫磺成型机产出固体硫磺。制硫磺尾气经过超级克劳斯装置处理后达标排放。
本发明的方法，与现有的含硫烟气处理方法（烟气制酸）相比，主要优点在于产品是工业硫磺，便于存储、运输，利于销售。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其处理过程是将冶炼烟气在高温下用粒状高硫煤还原SO2产生硫蒸汽、之后通过液硫冷凝及过滤产出精制硫磺的过程。
具体操作步骤是：
1、来自熔炼炉的含尘烟气（1200~1300℃，SO2浓度8%~20%）与来自P-S转炉的含尘烟气（1100~1200℃左右，SO2浓度8%~20%）分别进入回转窑；
2、将粒状高硫煤由进料端加入回转窑内，与铜冶炼烟气中的SO2在1000±100℃下发生还原反应，生成硫蒸汽，控制煤的加入量以维持后续电除尘入口烟气中CO浓度低于5%，O2浓度不高于2%。，SO2还原率超过95%；
3、含硫烟气经余热锅炉和电除尘器降温除尘，温度降至450℃后，保持S呈气体状态；
4、将混合后的烟气进入硫冷凝塔，塔内喷水或通过间接冷却将烟气温度控制在160℃左右，此时烟气中的硫蒸汽冷凝为液体硫磺从底部排出；
5、液硫经压滤净化得到较为精制液硫；
6、精制液硫利用硫磺包装机产出粒状固体硫磺；
7、制硫磺尾气中H2S、CS2、COS采用超级克劳斯装置转化为S与少量SO2，回收硫磺、脱除SO2后的尾气达标排放。

Claims (8)

1.一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于其处理过程的步骤包括：
（1）将铜火法冶炼烟气通入回转窑，将粒状高硫煤加入回转窑内，进行还原反应，生成硫蒸汽；
（2）将得到的含硫烟气进行降温除尘，降温温度至350-400℃；
（3）将步骤（2）得到的净化烟气进行冷却，将烟气温度控制在120-160℃，将烟气中的硫蒸汽冷凝为液体硫磺；
（4）将得到的液体硫磺过滤；
（5）将液体硫磺固化得到固体硫磺。
2.根据权利要求1所述的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于所述的铜火法冶炼烟气为来自熔炼炉的含尘烟气，温度为1200~1300℃，SO2体积浓度为8%~20%。
3.根据权利要求1所述的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于所述的铜火法冶炼烟气为与来自P-S转炉的含尘烟气，温度为1100~1200℃左右，SO2体积浓度8%~20%。
4.根据权利要求1所述的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于其步骤（1）在回转窑中进行的还原反应生成硫蒸汽过程的温度为1000±100℃下，SO2还原率超过95%。
5.根据权利要求1所述的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于其步骤（2）将得到的含硫烟气进行降温除尘是经过余热锅炉和电除尘器进行降温除尘的。
6.根据权利要求1所述的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于其步骤（1）在回转窑中进行的还原反应，控制生成的硫蒸汽中的CO体积含量小于等于5%，O2浓度小于等于2%。
7.根据权利要求1所述的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于将铜火法冶炼烟气通入回转窑，将粒状高硫煤加入回转窑内，进行还原反应的气体采用超级克劳斯装置，将气体中的H2S、CS2、COS转化为S蒸汽与SO2，回收其中硫磺、脱除SO2后的尾气达标排放。
8.根据权利要求1所述的一种铜火法冶炼烟气的处理方法，其特征在于采用的粒状高硫煤作为还原剂，粒径≤10mm，S%＞3%。
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