重金属冶炼废水和余热的利用 除去废水中的有害物质,综合回收重金属,净化后的废水回用于生产或排放。有色金属冶炼厂重金属废水主要为:湿法冶炼过程中的生产排水以及泄漏和洗涤产品、设备的排水;湿式收尘排水;水淬渣排水;铸型机冷却排水;冲洗地面排水等。
重金属废水除含有某些有害的重金属离子外,还含有砷、氟、氰、酚等有害物质,是危害较大的废水之一,要尽量减少废水外排。对排出的废水要进行无害化处理。一般采用下列措施:①改革冶炼工艺减少废水;②清污分流;③加强管理,防止跑、冒、滴、漏;④建立废水处理系统,净化后的废水回用于生产,逐步实现闭路循环,不外排废水,达到“零排放”。
电导计 |
温度计 |
流量计 |
浊度计 |
糖度计 |
分析仪 |
电容表 |
烟气分析仪 |
钳表 |
VOC检测仪 |
照度计 |
电阻计 |
流速仪 |
转速计 |
密度计 |
试验机 |
电力测量仪 从废水中分离重金属有两类方法:①转化重金属离子为难溶的重金属化合物。例如中和沉淀法、硫化沉淀法等。②浓缩分离废水中的重金属离子。例如吸附法、离子交换法、渗析法、离子浮选法、微生物法等。中国昆明冶炼厂于1973年建成了一座处理能力为2000米/日的废水处理站,处理含铅、砷、氟等重金属废水。净化后的废水全部返回生产系统循环使用,沉泥含铅10%左右,可回收铅。
用热交换的方法,回收、利用冶炼过程散失的以及排出物料中所含的热量。各种有色金属熔炼炉的热效率一般仅为15~25%,较高的也只有40%左右,其余的热量被产品、烟气、炉渣和冷却介质带走,称为余热。
烟气带走的热量最多,一般占总发热量(燃料燃烧热和冶炼反应热)的30~50%。烟气余热的利用主要有两种方法:一是通过换热器预热空气;二是用余热锅炉生产蒸汽850的烟气经过热交换,可将空气预热至400~500。经过预热的空气供冶炼过程使用,既可节约能源,又能强化冶炼作业。冶炼烟气含有大量烟尘,其中包括熔融状、粘结性强的烟尘,还常含有腐蚀性气体。为避免熔融尘粘结,堵塞换热器,含尘多的高温烟气,在导入换热器或对流受热面前,要先通过有较大空间的辐射室,使熔融尘冷却、沉降。冷凝后的烟尘颗粒即使粘附于换热面,因比较疏松也容易清除。
闪速熔炼炉、熔炼反射炉等的烟气,多采用带有辐射室和对流室的余热锅炉,产出中压或次中压的蒸汽,用于发电。中国在铜熔炼和精炼反射炉,铜、锌流态化焙烧炉,炼锡反射炉等冶金炉安装不同类型的余热锅炉。葫芦岛锌厂和云南锡业公司第一冶炼厂都建立余热发电装置。
保护炉壁、炉床、烟罩等的冷却装置,采用汽化冷却方法产出蒸汽,并延长设备使用寿命。但冷却构件多为箱式,受结构强度的限制,只能产出2~5公斤力/厘米的低压蒸汽。目前,锌流态化焙烧炉、铜密闭鼓风炉、粗铅脱铜反射炉等多采用汽化冷却装置回收余热,产生的蒸汽供生产和生活上使用。
熔炼炉炉渣带走的热量,在余热中占不小的比重。用高速空气破碎熔渣造粒或用机械造粒筒造粒时,通入空气冷却渣粒,均可产出热风。这种热风多用作预热空气。熔渣水淬时,控制冲渣水量,保持冲渣后的水温为80~95,通过换热器将冷水加热到60,作为供热系统的热水水源。高温焙砂连续排入卧式冷却转筒,经筒壁传热,可用来加热冷水。锌流态化焙烧炉排出的热焙砂可直接用溶液冲入连续浸出系统加热矿浆。