贵冶新30万t铜冶炼工程制酸生产实践.pdf

1 6 有色金属 冶炼部分 2 0 0 9 年2 期 贵冶新3o 万t 铜冶炼工程制酸生产实践 江红卫 江铜集团贵溪冶炼厂，贵溪3 3 5 4 2 4 摘要介绍了江西铜业集团公司贵溪冶炼厂新3 0 万t 铜冶炼工程硫酸系统的概况、工艺流程和技术控 制，重点阐述制酸系统的主要生产技术经济指标及在实际生产中遇到的一些问题及处理措施。 关键词制酸；工艺；生产实践；措施 中图分类号T F 8 1 1文献标识码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 0 9 0 2 0 0 1 6 0 2 P l a n tP r a c t i c eo fA c i dP r o d u c t i o ni nG u i x i3 0 0k tC o p p e rS m e l t e r JI A N GH o n g w e i J i a n g x iC o p p e rC o r p o r a t i o nG u i X iS m e l t e r ，G u i x i3 3 5 4 2 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h eo v e r v i e w ，t e c h n o l o g yf e a t u r e ，e q u i p m e n ts p e c i f i c a t i o na n dp r o d u c t i o nc o n t r o lo fn e w3 0 0k t C o p p e rS m e l t e r ss u l f u r i ca c i ds y s t e mi nG u i x iS m e l t e ra rei n t r o d u c e d ．T h em a i nt e c h n o l o g ya n dn e we q u i p m e n ta r er e v i e w e d ．S o m ep r o b l e m se n c o u n t e r e di np r o d u c t i o np r o c e s sa n di m p r o v e m e n tm e a s u r e m e n ta r e a l s od i s c u s s e d ． K e y w o r d s S u l p h u r i ca c i dp r o d u c i n g ；P r o c e s s ；P l a n tp r a c t i c e ；M o d i f i c a t i o n s 贵溪冶炼厂1 9 8 5 年1 2 月第一期工程建成投 产，并通过二期、三期工程的建设，形成4 0 万t ／a 阴 极铜、1 0 1 万t ／a 硫酸的生产能力。为进一步实现 发展规划，新3 0 万t 铜冶炼工程于2 0 0 6 年1 月动 - r ，2 0 0 7 年7 月建成，2 0 0 7 年8 月1 日投入试生产 运行。作为该工程子项之一的硫酸系统，是在总结 一系列、二系列生产实践经验的基础上，再进一步利 用科技进步成果，提高技术内涵进行建设，系统 1 0 0 ％硫酸生产能力约6 6 万t ／a 。本文主要结合一 年的生产实践，重点介绍了该套制酸系统的主要经 济技术指标及生产中存在的一些问题。 1主要技术经济指标 1 ．1 硫酸产量及质量 贵冶新3 0 万t 铜冶炼工程制酸系统设计能力 为年产1 0 0 ％硫酸6 6 万t ，产品质量为国家优等品。 表l 为2 0 0 8 年3 ～4 月硫酸产量及质量情况。测试 期间由于系统作业不正常，由表1 可见硫酸产量未 达标，但质量已达到国家优等品的标准。 表12 0 0 8 年3 - - 4 月H S 0 4 产量及质量情况 T a b l e1 H 2S 0 4p r o d u c t i o na n dq u a l i t yi nm a r c ha n da p r i l2 0 0 8 1 ．2 净化系统除尘、除雾效率 作者简介江红卫 1 9 7 3 一 ，男。助理工程师． 1 ．2 ．1 净化动力波系统除尘效率 万方数据 有色金属 冶炼部分 2 0 0 9 年2 期 1 7 熔炼车间送来的烟气，除含有大量的氮气、二氧 化硫和氧气外，还含有一些固态、气态形式存在的有 害物质。固态杂质是指在熔炼电收尘器中没有被除 下仍以固态形式存在的物质，通称尘。气态杂质通 常有三氧化二砷、氟化物、二氧化硒、三氧化硫、水蒸 汽、二氧化碳和其它有色金属的氧化物，硫化物及这 些金属的硫酸盐。烟气净化的目的就是除掉这些有 害杂质。以避免尘、砷、氟等主要杂质对催化剂、设 备和成品酸质量的危害和影响L 1 ] 。 由于试生产期间，一级动力波阻力降相对较小， 对过调整喷咀压力，使除尘效率达到了设计要求。 动力波系统除尘效率平均测试结果动力波入口烟 气含尘25 5 2m g ／m 3 、动力波出口烟气含尘2 4 7 m g ／m 3 、除尘效率9 0 ％。 1 ．2 ．2 净化电除雾器除雾效率 随着烟气温度的降低，三氧化硫会与水蒸汽结 合生成硫酸蒸汽，继而冷凝生成酸雾。首先，酸雾因 受机械力 惯性力和离心力等 的作用，沉积在管道 及设备壁上或凝聚成较大的颗粒～酸沫，酸沫也更 易凝集于管道和设备壁上，从而产生腐蚀。其次，三 氧化二砷、二氧化硒、矿尘等杂质常成为酸雾雾滴的 核心，与酸雾一起进入催化剂中，引起催化剂中毒或 覆盖催化剂表面，使催化剂结疤、阻力增大、转化率 下降。所以，在净化过程中应当尽可能把酸雾除净。 要求电除雾器出口酸雾含量 5m g ／m 3 。电除雾器 除雾效率测试结果 平均 电除雾器入口酸雾2 6 8 m g ／m 3 、电除雾器出口酸雾2 ．1m g ／m 3 、除雾效率 9 9 ．2 1 ％。 1 ．3 二氧化硫转化率 二氧化硫转化率测试平均值为9 9 ．8 1 ％ 设计 为9 9 ．8 0 ％ ，达到了设计值。表2 为二氧化硫转化 率测试结果。 表2 二氧化硫转化率测试结果 T a b l e2C o n v e r s i o nr a t eo fS 0 2t oS 0 3 项日1234567 平均 1 ．4 干吸工序干燥及吸收效率 1 ．4 ．1 干燥效率 我们规定干燥后烟气中水份不超过0 ．1g ／m 3 ， 这是因为经干燥后的烟气中残存的水份，与转化生 成的三氧化硫结合成硫酸蒸汽，在进入吸收塔时生 成酸雾。从烟囱可观察到，干燥后烟气中水份含量 在0 ．1g ／m 3 以下，吸收率达9 9 ．9 5 ％。尾气的颜色 是很清淡的。如果水份含量增高，尽管吸收率仍然 很好，吸收塔顶排出的就是白烟。随着干燥后水份 含量的增高，可能生成的酸雾量增加，露点温度升 高。所以要严格控制干燥后烟气中的水份量。干燥 塔干燥效率测试结果 平均 风量1 8 79 5 8I T l 3 ／h 、 D T 酸浓9 5 ．3 3 ％、D T 出口水份0 ．0 4 1g ／m 3 。 1 ．4 ．2 吸收效率 S O 。的吸收过程，即是成品酸的生产过程，吸收 率的高低将直接关系到产品的产量及排出尾气中的 S 0 。含量。吸收率低，不仅使产量降低，更重要的是 使烟囱冒烟，严重污染环境。因此，追求较高的吸收 率是各制酸厂的共同目标。表3 为该系统第一、二 吸收塔吸收率及总吸收率测试结果。 表3 第一、二吸收塔吸收率及总吸收率测试结果 T a b l e3 A b s o r p t i o nr a t eo ft h ei n t e r m e d i a t e a n df i n a la b s o r p t i o nt o w e ra n dt h e t o t a la b s o r p t i o nr a t e 1 ．5 脱硫效率 本套制酸系统在二吸塔出口设置了脱硫工序， 采用活性焦干法脱硫工艺，以减少全厂废气排污总 量。脱硫效率测试结果 平均 风量1 8 53 5 5 m 3 ／h 、 脱硫人口S O z 浓度7 5 1m g ／m 3 、脱硫出口S O 。浓度 1 8 5m g ／m 3 、脱硫效率7 6 ．2 5 ％。 2 存在的问题 2 ．1 系统运行负荷过大 下转第2 4 页 万方数据 2 4 有色金属 冶炼部分 2 0 0 9 年2 期 了A 烟尘的性质，黏度降低，流动性好，流态化板不 易堵塞，进一步提高了A 烟尘输送效率； 4 B 烟尘 负压输送负荷减小，该系统才得以正常运行，一者B 烟尘吸风口不会出现冒正压，烟灰四散现象；二者B 烟尘输送管道再也没有出现堵塞现象。 3 ．5 干矿仓与烟灰仓 2 0 0 7 年9 、1 0 月份期间，干矿仓多次发生粉尘 爆炸，把千矿仓顶给掀开，同时引起空气提升机布袋 收尘器3 次烧毁，失重仓布袋收尘器1 次烧毁。后 来把楼面所有的布袋收尘器反吹风和失重仓流态化 风全部改为氮气介质，才根治了干矿仓粉尘爆炸与 布袋烧毁的恶性事故。 烟灰仓出现的问题主要是埋刮输送机料层厚度 波动大，易出现烟灰下料流态化现象，导致闪速炉排 铜排渣困难，通过烟灰仓内部增设人字盖板与出料 端焊接挡料板，才基本上抑制了烟灰给料流态化现 象。 4结束语 贵溪冶炼厂2 8 闪速炉投料试生产一年多以来， 出现的问题层出不穷，但一一都迎刃而解，生产日趋 稳定，生产能力与技术经济指标基本上达到了设计 要求，但现场环境的整治 特别是炉前环集烟气外 泄 ，沉淀池容池的管理等仍需要我们不懈的努力。 上接第1 7 页 根据设计条件硫酸系统转化人口最大烟气量为 1 7 86 0 0m 3 ／h ，S O 。浓度为1 2 ％，而在实际测试过程 中，在F F 投料量1 0 6t ／h ，C F 为B 期时，平均风量 达1 9 80 0 0m 3 ／h ，浓度平均1 1 ．5 ％，最高达到1 3 ％， 系统超负荷运转，出现转化触媒温度难以控制，干吸 酸浓、酸温波动较大，D T A P 、成品酸板式冷却器 冷却能力明显不足等问题。 2 ．2 脱硫效率偏低 脱硫平均值为7 6 ．2 5 ％ 设计值为9 9 ．8 0o A ，由 于该工序目前尚处于试运行阶段，较难控制进出口 烟气温度，蒸汽通入量过小，脱硫效率低于设计要 求。 3结论 通过一年的生产，硫酸系统各项指标基本正常， 对系统中存在的一些问题还需进一步研究，以改善 设备运行状况，优化操作指标，在生产过程中不断完 善工艺，为以后长周期生产奠定基础。 参考文献 [ 1 ] 刘少武．硫酸生产技术I M ] ．南京东南大学出版社。 1 9 9 3 ． 万方数据