有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)研究

聞新春

（烏魯木齊泰迪安全技術(shù)有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

當(dāng)今社會(huì)，有色金屬冶煉行業(yè)發(fā)展質(zhì)量顯著提高，對(duì)相應(yīng)的廢氣脫硫技術(shù)應(yīng)用提出了更高要求。當(dāng)前形勢(shì)下，有必要精準(zhǔn)把握有色金屬冶煉的客觀實(shí)際現(xiàn)狀及工藝方法，綜合運(yùn)用精細(xì)化與標(biāo)準(zhǔn)化的脫硫技術(shù)工藝方法，全面提高有色金屬冶煉總體實(shí)施效益。本文就此展開了探討[1-3]。

1 研究背景

有色金屬冶煉是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)體系的關(guān)鍵構(gòu)成內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)金屬礦產(chǎn)資源完成定向轉(zhuǎn)化的特定過程，在當(dāng)前優(yōu)化提升礦產(chǎn)資源實(shí)際應(yīng)用效率等方面發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用。近年來，隨著有色金屬冶煉強(qiáng)度的不斷提高，相應(yīng)的冶煉技術(shù)方法也在快速更新之中，其中所涉及的廢氣脫硫技術(shù)便是其中之一。國家生態(tài)環(huán)境保護(hù)主管部門高度重視有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新，在脫硫技術(shù)方法構(gòu)造、廢氣排出過程控制等方面制定并實(shí)施了一系列重大方針政策，為新時(shí)期有色金屬冶煉行業(yè)實(shí)現(xiàn)生態(tài)化、環(huán)保化發(fā)展提供了基本遵循與導(dǎo)向，在廢氣脫硫技術(shù)控制領(lǐng)域取得了令人矚目的顯示成就，積累了豐富而寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，有色金屬冶煉單位及其他機(jī)構(gòu)同樣在創(chuàng)新有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)模式，優(yōu)化廢氣脫硫過程控制等方面進(jìn)行了積極探索，初步形成了以有色金屬冶煉過程控制為基本載體，以生態(tài)化價(jià)值理念為基本導(dǎo)向的廢氣脫硫技術(shù)控制體系。盡管如此，受傳統(tǒng)金屬冶煉方法等方面要素的影響，當(dāng)前脫硫控制實(shí)踐中依舊存在諸多短板，不利于實(shí)現(xiàn)有色金屬冶煉行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，必須給與高度重視。

2 有色金屬冶煉的主要工藝

2.1 沉淀池工藝

沉淀池工藝是當(dāng)前有色金屬冶煉中的重要工藝方法，其運(yùn)行過程相對(duì)穩(wěn)定，方法過程控制要求相對(duì)較為標(biāo)準(zhǔn)化，可在重力的作用下完成固液分離的過程。在沉淀池工藝的作用下，有色金屬冶煉后產(chǎn)生的廢棄物可在水流的沖刷作用下，流經(jīng)沉淀池進(jìn)行有色金屬分離。隨著現(xiàn)代節(jié)能減排要求的不斷提高，所使用的沖刷水源可予以重復(fù)利用，而使用過的萃取液則可用于其他方面的生產(chǎn)及運(yùn)行。在當(dāng)前技術(shù)條件下，沉淀池工藝的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能耗依舊相對(duì)較高，受外界干擾因素的影響較為顯著。

2.2 INBA工藝

INBA工藝是一種高爐爐渣處理方法，該方法可將熔渣水淬后通過渣漿泵輸入到轉(zhuǎn)鼓實(shí)現(xiàn)脫水，最終獲得水渣。隨著現(xiàn)代工藝技術(shù)方法的持續(xù)不斷改進(jìn)，INBA工藝日趨成熟，可保障連續(xù)性、不間斷的作業(yè)運(yùn)行過程，具有較為廣泛的未來發(fā)展空間。同時(shí)，在新型技術(shù)工藝方法的推動(dòng)下，INBA工藝得到了顯著革新，降低了傳統(tǒng)技術(shù)條件下的焦點(diǎn)難題，可在更短的時(shí)間內(nèi)完成更多數(shù)量的有色金屬冶煉任務(wù)，并開始朝著更加綠色、更加低能、更加環(huán)保的方向發(fā)展。

2.3 明特工藝

在某種意義上來件，明特工藝與INBA工藝存在部分相同特點(diǎn)，使?fàn)t渣通過管槽進(jìn)入粉碎?；b置中，所輸出的混合物質(zhì)再經(jīng)過沖刷作用進(jìn)行萃取和粒化。在當(dāng)前有色金屬冶煉過程中，明特工藝的整體設(shè)備更加便于周轉(zhuǎn)，所形成的能源消耗相對(duì)較少，易周轉(zhuǎn)性更強(qiáng)。在現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)的推動(dòng)下，部分有色金屬冶煉單位持續(xù)不斷深化研究，先后開發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)方法，成為促進(jìn)有色金屬冶煉行業(yè)持續(xù)向好的重要推動(dòng)力量，符合當(dāng)前生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念下的有色金屬冶煉需求。

3 有色金屬冶煉廢氣排放存在的問題分析

3.1 廢氣脫硫技術(shù)體系不完善

在當(dāng)前有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)應(yīng)用中，相應(yīng)的制度體系始終處于基礎(chǔ)性地位，對(duì)于廢氣脫硫技術(shù)方案與策略的形成具有導(dǎo)向作用?？v觀當(dāng)前廢氣脫硫技術(shù)工作實(shí)際，普遍存在著相關(guān)技術(shù)體系缺失，既有技術(shù)體系缺乏約束性與規(guī)范性等共性問題，無法為廢氣脫硫技術(shù)應(yīng)用工作的順利有序開展提供依據(jù)。由于廢氣脫硫技術(shù)體系不完善，無法在有色金屬冶煉過程中明確界定廢氣脫硫技術(shù)的具體方法要求，尤其是在生態(tài)環(huán)境保護(hù)與大氣污染防治政策的宏觀背景下，廢氣脫硫技術(shù)體系的重要性愈發(fā)突出。

3.2 廢氣脫硫技術(shù)中的信息化技術(shù)運(yùn)用不充分

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為有色金屬冶煉廢氣處理技術(shù)實(shí)施提供了更為豐富的技術(shù)手段，使得以往僵化固化行為模式下難以完成的廢氣脫硫技術(shù)實(shí)施任務(wù)具備了更大的可操作性。實(shí)踐表明，部分有色金屬冶煉單位未能結(jié)合自身實(shí)際，在廢氣脫硫技術(shù)實(shí)踐中引入信息化技術(shù)，難以對(duì)廢氣脫硫技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)與脫硫效果指標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，數(shù)字化、高效化水平較低，無法構(gòu)建形成以信息化技術(shù)為主要載體的有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)體系。由于信息化技術(shù)應(yīng)用不充分，難以在有色金屬冶煉各項(xiàng)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)信息交互，廢氣脫硫技術(shù)的控制力度有待加強(qiáng)。

3.3 廢氣脫硫技術(shù)人員綜合素養(yǎng)有待提升

在當(dāng)前有色金屬冶煉廢氣排放工作中，廢氣脫硫技術(shù)人員始終扮演不可替代的關(guān)鍵角色，是執(zhí)行廢氣脫硫技術(shù)規(guī)則體系，落實(shí)廢氣脫硫技術(shù)目標(biāo)職責(zé)的直接實(shí)施者與操作者，其綜合素養(yǎng)及廢氣脫硫技術(shù)方法意識(shí)的強(qiáng)弱，直接關(guān)系到有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)應(yīng)用的整體成效。從當(dāng)前現(xiàn)狀來看，由于有色金屬冶煉廢氣脫硫的專業(yè)化技術(shù)人員培養(yǎng)不到位，所采取的廢氣脫硫技術(shù)方案存在顯著盲目性與隨意性，對(duì)各類潛在影響因素的辨識(shí)與控制方法有點(diǎn)提升。

4 有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)分析

4.1 脫硫工藝

在有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)首先明確脫硫工藝方法的客觀實(shí)際條件及運(yùn)行原理與要求。通常情況下，脫硫工藝的基本實(shí)施流程為將固硫劑摻入循環(huán)水中，并運(yùn)用相應(yīng)的工具進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁⑵漭斎氲綒鈩?dòng)乳化過濾器中，在紊流摻混的強(qiáng)傳質(zhì)作用下，二氧化碳及其中的固硫劑將會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成化學(xué)反應(yīng)后的副產(chǎn)品，即硫化物。在硫化物形成之后，可進(jìn)行濃縮、沉淀及提升等具體操作。在此過程中，可將脫硫工藝流程細(xì)化分為吸收、氧化及分離等三個(gè)不同階段，該三個(gè)階段在實(shí)際操作要求、過程控制及工藝效果等方面存在顯著差異，應(yīng)結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的客觀實(shí)際進(jìn)行綜合優(yōu)化調(diào)整。

4.2 凈化塔設(shè)計(jì)的技術(shù)原理

在當(dāng)前氣動(dòng)乳化技術(shù)應(yīng)用中，需要綜合運(yùn)用三相紊流的強(qiáng)傳質(zhì)機(jī)理，屬于濕法除塵脫硫概念范疇。在凈化塔設(shè)計(jì)中，應(yīng)有效控制其上端和下端之間的銜接配合，使相關(guān)溶液能夠充分有效融合，并在特定力量的作用下，生成霧狀化的乳化液，使整個(gè)乳化過程更加穩(wěn)定可靠。在此過程中，應(yīng)注重安全控制，對(duì)凈化塔設(shè)計(jì)的基本構(gòu)造進(jìn)行科學(xué)防控，使其所形成的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造更加符合行業(yè)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。為有效優(yōu)化凈化塔運(yùn)行效果，應(yīng)對(duì)廢氣中的粉塵和有害氣體進(jìn)行充分融合混合，完成對(duì)有害氣體的有效吸附與處理。對(duì)于難以通過凈化塔進(jìn)行處理的有害廢氣而言，則應(yīng)充分確保單位液量捕集煙塵和吸收有害氣體的效率，完成廢氣凈化。

4.3 影響吸收效率的影響因素分析

一方面，二氧化硫吸收效率的直接影響因素為凈化塔氣體流速。在通常情況下，凈化塔內(nèi)的氣體流速越快，對(duì)循環(huán)水的影響就更為顯著，對(duì)固硫劑與廢氣的紊流影響也就更為直接，需要綜合運(yùn)用工程設(shè)計(jì)方法及工程凈化效率進(jìn)行優(yōu)化控制。當(dāng)凈化塔氣體流速保持在特定范圍內(nèi)時(shí)，凈化效率則會(huì)相應(yīng)達(dá)到頂峰，這是因?yàn)樵诖朔N狀況下廢氣的流速更為適中，便于形成穩(wěn)定的乳化層，有利于保持氣流穩(wěn)定。另一方面，循環(huán)水酸堿值高底對(duì)于二氧化硫的吸收效率也極為顯著，這就需要結(jié)合二氧化硫的實(shí)際吸收需求，綜合優(yōu)化設(shè)定循環(huán)水酸堿值，使凈化塔內(nèi)的環(huán)境始終保持在相對(duì)恒定的酸堿性狀態(tài)之中。若循環(huán)水的酸堿度過高，則固硫劑的實(shí)際利用效率也就越低，整體系統(tǒng)運(yùn)行的成本便會(huì)提高。

4.4 規(guī)范冶煉廢氣脫硫技術(shù)流程

立足于有色金屬冶煉廢氣脫硫新要求，在技術(shù)流程與方法過程等約束范圍內(nèi)，完善冶煉廢氣脫硫技術(shù)流程及實(shí)施步驟，將所有潛在的吸收效率影響因素控制在可控范圍內(nèi)，防止出現(xiàn)脫硫技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用偏差問題。在當(dāng)前有色金屬冶煉技術(shù)范疇內(nèi)，高含硫廢氣是冶煉過程中出現(xiàn)的主要污染物，其脫硫技術(shù)應(yīng)用問題逐漸成為阻礙有色金屬冶煉高質(zhì)量發(fā)展的重要阻礙。在當(dāng)前環(huán)境下，有色金屬冶煉所排放出的廢氣污染物濃度較高，治理難度大，技術(shù)規(guī)范化要求高，需要探索完善更為符合有色金屬冶煉實(shí)際的廢氣脫硫技術(shù)方法，促進(jìn)有色金屬冶煉產(chǎn)業(yè)朝著更加綠色化、生態(tài)化的方向發(fā)展。

5 有效優(yōu)化有色金屬冶煉廢氣脫硫成效的對(duì)策探討

5.1 建立健全冶煉廢氣脫硫技術(shù)規(guī)則體系

結(jié)合當(dāng)前有色金屬冶煉廢氣脫硫的客觀實(shí)際需求，建立健全完善的廢氣脫硫技術(shù)規(guī)則體系，明確具體流程，將所有影響廢氣脫硫成效的潛在影響因素納入其中，實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一管理，為有色金屬冶煉廢氣脫硫方案與策略的制定及實(shí)施提供可靠依據(jù)與基礎(chǔ)保障。對(duì)有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)規(guī)則體系的運(yùn)行效果進(jìn)行動(dòng)態(tài)化檢查，突出其約束性與導(dǎo)向性價(jià)值，對(duì)其中不符合有色金屬冶煉需求，不符合生態(tài)環(huán)境保護(hù)趨向，的規(guī)則條款予以修訂，始終保持其基礎(chǔ)性導(dǎo)向作用，將廢氣脫硫技術(shù)流程控制納入規(guī)則體系范疇[4,5]。

5.2 運(yùn)用信息化手段，豐富廢氣脫硫手段

搭建基于計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件技術(shù)的有色金屬冶煉廢氣脫硫信息平臺(tái)，充分運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法轉(zhuǎn)換為提升有色金屬冶煉廢氣脫硫成效的重要驅(qū)動(dòng)力，豐富廢氣脫硫管理方式方法。擯棄傳統(tǒng)保守陳舊的有色金屬冶煉廢氣脫硫模式，突破僵化固化廢氣脫硫流程的阻礙與桎梏，牢固樹立信息化環(huán)境下有色金屬冶煉廢氣脫硫的新思維、新理念，運(yùn)用新型信息化手段解決廢氣脫硫中的常見難點(diǎn)問題。在信息化技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)廢氣脫硫各個(gè)環(huán)節(jié)與模塊之間的數(shù)據(jù)共享，做到信息互聯(lián)互通，防止出現(xiàn)“信息孤島”等問題。

5.3 提高廢氣脫硫技術(shù)人員綜合素養(yǎng)

定期組織有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)人員參加專項(xiàng)培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，由業(yè)內(nèi)專業(yè)人士為其講解新形勢(shì)下廢氣脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，形成全面系統(tǒng)的廢氣脫硫技術(shù)識(shí)架構(gòu)體系，為破解廢氣脫硫難點(diǎn)問題奠定基礎(chǔ)。強(qiáng)化有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)人員的實(shí)操技能，熟練應(yīng)用精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化、全面化的管理手段與工具，牢固樹立廢氣脫硫技術(shù)應(yīng)用中的的責(zé)任意識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)與創(chuàng)新意識(shí)。明確廢氣脫硫崗位的具體職責(zé)，做到權(quán)責(zé)統(tǒng)一，設(shè)定廢氣脫硫技術(shù)人員的行為規(guī)范與目標(biāo)任務(wù)。

6 結(jié)語

綜上所述，受有色金屬冶煉工藝方法、脫離技術(shù)體系構(gòu)造等方面要素影響，當(dāng)前有色金屬冶煉廢氣脫硫技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐中依舊存在諸多不容忽視的薄弱環(huán)節(jié)，需要引起相關(guān)技術(shù)人員的高度重視。對(duì)此，技術(shù)人員應(yīng)該從有色金屬冶煉的客觀實(shí)際需求出發(fā)，充分遵循冶煉廢氣脫硫技術(shù)的基本實(shí)施規(guī)則，創(chuàng)新廢氣脫硫技術(shù)基本實(shí)施流程，優(yōu)化廢氣脫硫技術(shù)的實(shí)施成效，為全面優(yōu)化提升有色金屬冶煉事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展保駕護(hù)航。