萃取冶金挥发性有机废气处理技术发展和应用实践

张伟; 李立清; 吴才贵; 廖彬; 龙光武; 宫晓丹

doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2022.05.002

萃取冶金挥发性有机废气处理技术发展和应用实践

1.
江西理工大学材料冶金化学学部，江西　赣州　341000

2.
深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂，广东　韶关　512325

基金项目: 国家科技支撑计划（2015BAB02B03）；国家自然科学基金项目（21406097）

详细信息

作者简介: 张伟（1984-），男，硕士，高级工程师，主要研究方向为锌湿法冶金及伴生金属综合回收技术

通讯作者: 李立清（1979-），男，博士，教授，主要研究方向为湿法冶金及电化学。

中图分类号: TD989; TF803

收稿日期: 2021-01-28

刊出日期: 2022-10-25

Development and Application of Extraction Metallurgical Volatile Organic Waste Gas Treatment Technology

1.
Faculty of Materials Metallurgy and Chemistry, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou, Jiangxi, China

2.
Danxia Smelter, Shenzhen Zhongjin Lingnan Nonfemet Co., Ltd., Shaoguan, Guangdong, China

More Information

Corresponding author: Li Liqing, liliqing79@126.com

Received Date: 28 January 2021

Publish Date: 25 October 2022

摘要

摘要:
本文介绍了萃取冶金挥发性有机气体的组成以及处理萃取冶金挥发性废气的技术现状，分析了萃取冶金生产的特点，主要吸附材料活性炭的性质，光解与光催化和低温等离子技术。萃取冶金生产中产生的挥发性有机废气可以采用前端水洗预处理，活性炭吸附技术为主体和后端深度净化技术相集成的组合工艺进行处理。经过实际应用，采用组合式处理技术可以满足当前国家和地方的检测标准。
- 有机物 /
- 挥发性有机废气 /
- 活性炭 /
- 萃取 /
- 吸附
Abstract:
This paper introduces the composition of the extraction metallurgical volatile organic gas and the technology status of the extraction metallurgical volatile waste gas. The characteristics of extraction metallurgy production, the properties of the main adsorbent activated carbon, photolysis and photocatalysis and low-temperature plasma technology are analyzed. The volatile organic waste gas generated in extraction metallurgical production can be treated by a combination process of front-end water washing pretreatment, and activated carbon adsorption technology as the main technology and back-end deep purification technology. After practical application, the combined processing technology can meet the current national and local testing standards.
- Organic matter /
- Volatile organic waste gas /
- Activated carbon /
- Extraction /
- Adsorption

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表 1 广东地方采用的II时段工艺废气大气污染物排放限值

Table 1. Emission limits of air pollutants from the second period of process used in Guangdong

污染物	排气筒/m	排放速率限制/（kg·h^–1）		排放限制/ （mg·m^–3）
污染物	排气筒/m	二类区域	三类区域	排放限制/ （mg·m^–3）
非甲烷总烃	15	8.4	13	120（使用溶剂汽油或其他混合烃类物质）
	20	14	21
	30	44	70
	40	84	120

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表 2 各类吸附用活性炭主要技术指标

Table 2. Main technical indicators of various types of activated carbon for adsorption

名称	椰壳	果壳	竹炭	煤质
碘值/（mg·g⁻¹）	＞900	＞900	＞600	≥900～950
容重/（g·cm⁻³）	0.45～0.55	0.45～0.55	0.45～0.60	0.45～0.60
水分/%	＜5	＜5	≤10	≤5
CTC/%	≥80	≥75	≥10	≥70
强度/%	＞88	＞88	≥75	≥90

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表 3 萃取冶金废气用活性炭的物性参数

Table 3. Physical parameters of activated carbon for extracting metallurgical waste gas

性质	粒状活性炭	粉状活性炭
真密度/( g·cm⁻³)	2.0～2.2	1.9～2.2
粒密度/( g·cm⁻³)	0.6～1.0
堆积密度/( g·cm⁻³)	0.35～0.6	0.15～0.6
孔隙率/%	33～45	45～75
细孔容积/( g·cm⁻³)	0.5～1.1	0.5～1.4
平均孔径/Å	1.2～4.0	1.5～4.0
比表面积/( g·cm⁻²)	700～1500	700～1600

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表 4 常见萃取剂化学性质及物质关键氧化转化产物

Table 4. Chemical properties of common extractants and key oxidation conversion of substances

名称	代表	主要化学键	对应的化学键能/(kJ·mol⁻¹)	光化学反应产物
铜萃取剂	LIX984、N902	C=C，C=N，C-O，H-O，C-C，N-O，C-H	611，749，358，463，346，176，415	CO₂，H₂O，NO_X
醇类改质剂	仲辛醇	C-O，H-O，C-C，C-H	358，463，346，415	CO₂，H₂O
酸性磷酸酯	P204、P507	P-O，P=O，H-O，C-C，C-O，C-H	335，544，463，346，358，415	CO₂，H₂O
中性萃取剂	TBP	P-O，P=O，C-C，C-O，C-H	335，544，346，358，415	CO₂，H₂O，P₂O₅
胺类萃取剂	N235、TOA	C-C，C-N，C-H	346，305，415	CO₂，H₂O，NO_X

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表 5 萃取冶金企业废气经活性炭吸附后排放口（非甲烷总烃）检测结果

Table 5. Exhaust gas (non-methane total hydrocarbons) test results after being adsorbed by activated carbon

检测点	检测结果			评价标准		排气筒高度/m
检测点	标干流量/(m³·h⁻¹)	排放浓度/(mg·m⁻³)	排放速度/(kg·h⁻¹)	排放浓度/ (mg·m⁻³)	排放速度 /(kg·h⁻¹)	排气筒高度/m
排放口1	9812	50.36	0.49	120	64	35
排放口2	8849	43.78	0.39	120	64	35

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表 6 萃取冶金企业废气经活性炭和低温等离子体净化后排放口（非甲烷总烃）检测结果

Table 6. Exhaust gas (non-methane total hydrocarbons) test results after purification of exhaust gas from metallurgical enterprises by activated carbon and low-temperature plasma

检测点	检测结果			评价标准		排气筒高度/m
检测点	标干流量/(m³·h⁻¹)	排放浓度/(mg·m⁻³)	排放速度/(kg·h⁻¹)	排放浓度/(mg·m⁻³)	排放速度/(kg·h⁻¹)	排气筒高度/m
排放口1	10812	12.36	0.13	120	64	35
排放口2	11849	21.78	0.24	120	64	35

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