Утилизация сернистых газов при агломерирующем обжиге свинцовых концентратов
Ценным продуктом агломерирующего обжига свинцовых концентратов могут быть сернистые газы. Попытки использовать эти газы для производства серной кислоты имеют большую историю. Еще в 1914 г. на заводе Сельби и почти одновременно в Трейле проводили опыты обогащения сернистых газов их рециркуляцией. В 1938 г. этим вопросом вновь заинтересовались на том же заводе Сельби и на заводе Мюррей, изучили способ обогащения газов рециркуляцией и немного позднее внедрили его в производство. Среднее содержание SO2 в обжиговых газах колеблется от незначительной величины до 2—3%. Кривые изменения содержания SO2 в газах по длине машины представлены на рис. 37. Эти кривые показывают, что после зажигания шихты содержание SO2 в газах быстро достигает максимума (7—8%), после чего постепенно снижается, и в хвостовой части машины оно незначительно. Распределение обжиговых газов по камерам у машины с эффективными размерами 3,05x15,25 = 46,5 показано в табл. 23. Это — наибольшая концентрация SO2 в газах, она достижима лишь при работе машин с широкой лентой, у которых подсос избыточного воздуха (разбавление газов) значительно меньше, чем у машин с узкой лентой. В тех случаях, когда перед обжигом ставится задача использовать обжиговые газы для производства серной кислоты, их убирают несколькими эксгаустерами. Газы из-под печи для зажигания шихты и из камер хвостовой части машины содержат мало SO2, поэтому их после очистки от пыли выбрасывают в атмосферу. Газы из первых камер разрежения, наиболее богатые по SO2, направляют в сернокислотное производство. Иногда газы хвостовой части машины, мало отличающиеся от воздуха по содержанию в них кислорода, направляют под колпак, перекрывающий тележки головной части машины. При такой рециркуляции газов полнее используется сера концентрата для производства серной кислоты, обжиговые газы обогащаются по содержанию SO2 и значительно сокращается количество газов, поступающих на очистку от пыли. При агломерирующем обжиге свинцовых концентратов с дутьем снизу вверх воздух раза в два полнее используется для реакций окисления сульфидов металлов, в результате чего концентрация SO2 в газах соответственно возрастает и открываются значительно большие возможности для их утилизации. На свинцовом заводе в Бинсфельдхаммере (ФРГ) одноступенчатый обжиг с дутьем производится на агломерационной машине с эффективными размерами: 1,5х19 = 28,5 м2. Машина имеет 2 всасывающих и 11 дутьевых камер. Часть машины, работающая под дутьем, закрыта плотным антикоррозионным колпаком, образующим свод на высоте 2 м над шихтой. Здесь осуществлена двукратная рециркуляция газов, после чего их используют для производства серной кислоты. Газы из передней части колпака машины содержат в среднем 4—5% SO2, а в точке, отстоящей на 6 ж от места загрузки шихты, концентрация SO2 достигает 10%. За ходом процесса агломерации наблюдают из расположенного вблизи машины контрольного пункта, в котором установлены следующие приборы: самопишущий газометр для подаваемого дутья, оборотных и отходящих газов, тахометр для воздуходувок, киловаттметр для электродвигателей воздуходувок, измеритель температуры газов, указатель температуры и самопишущий прибор для измерения давления в каждой дутьевой и всасывающей камере, манометр для измерения разрежения на различных участках в колпаке, самопишущий прибор для измерения скорости движения ленты агломерационной машины с киловаттметром, указатель скорости барабанного питателя шихты, самопишущий газоанализатор на SO2. Агломерационная установка в значительной мере автоматизирована, она приводится в действие и управляется с центрального командного пункта с помощью 104 электродвигателей. Показатели работы агломерационной машины: На свинцовом заводе Порт Пири (Австралия) одноступенчатый обжиг с дутьем проводится на агломерационной машине с эффективными размерами 3,05х29,7 = 91 м2. При производстве опытов утилизации сернистых газов с рециркуляцией было установлено неизбежное снижение удельной производительности машины, после чего завод отказался от рециркуляции газов и пользуется в настоящее время фракционным отбором газов. Газы, отобранные от первых 12 м длины машины, содержат 6—8% SO2 и направляются на сернокислотное производство. На рис. 38 изображены схема движения газов при дутье снизу вверх в Порт Пири и кривые температуры, объема газов и содержания в них SO2. Первый вентилятор подает воздух к дутьевым камерам 7 и 2 под давлением 300 мм вод. ст., а второй вентилятор — в камеры 3 и 4 под давлением 200 мм; производительность каждого из них 280 м3/мин. Третий вентилятор подает воздух ко всем остальным камерам в количестве 1260 м3/мин при давлении 150 MM вод. ст.; четвертый вентилятор стоит в резерве. Воздушный режим машины регулируется автоматически. В настоящее время используют 75% серы, выжигаемой на машине, но при увеличении производительности сернокислотной установки предполагается повысить извлечение серы до 85—90%. На свинцовом заводе Трейл при агломерирующем обжиге гранулированной шихты с просасыванием газов (ширина машины 3,05 м) пользуются также фракционным отбором газов для их утилизации на серную кислоту. Сернистые газы утилизируются на заводах в Окере, ФРГ, Эль Пасо, США и некоторых других. Утилизация сернистых газов целесообразна не только в интересах более комплексного использования ценных составляющих сырья, но и для создания на производстве и в окружающей местности хороших санитарно-гигиенических условий. |