黃 維

（江西銅業(yè)集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

貴冶銅陽極泥處理采用回轉(zhuǎn)窯硫酸化焙燒—水吸收工藝回收硒，焙燒過程中，硒的化合物轉(zhuǎn)化成易揮發(fā)的SeO2，窯內(nèi)煙氣在負壓下導入吸收塔內(nèi)進行水吸收后，被還原為粗硒。在長周期、高負荷連續(xù)性生產(chǎn)條件下，現(xiàn)有煙氣環(huán)集設(shè)備能力難以滿足生產(chǎn)需要，存在少量煙氣未能得到有效環(huán)集處理的現(xiàn)狀。因此，有必要對現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯煙氣環(huán)集系統(tǒng)進行改造［1-3］。

2 工藝簡介

回轉(zhuǎn)窯硫酸化焙燒的工藝過程為：陽極泥中的硒氧化為易揮發(fā)的二氧化硒從陽極泥中揮發(fā)出來。揮發(fā)的二氧化硒易溶于水生成亞硒酸，同時被二氧化硫還原成單質(zhì)硒［4-6］。與此同時，陽極泥中其他金屬雜質(zhì)及其化合物轉(zhuǎn)化成相應的硫酸鹽，利于后續(xù)工序脫雜和金銀的提取。工藝流程見圖1。

圖1 回轉(zhuǎn)窯硫酸化焙燒工藝流程圖

3 改造方案探討

經(jīng)調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)煙氣吸收效率有待提高及現(xiàn)有煙氣環(huán)集系統(tǒng)尚有改進的空間，具體問題和方案見表1。

表1 改造方案分析

根據(jù)表1 所述的問題和針對性改造措施分析，要改善現(xiàn)有煙氣環(huán)集效果，解決的主要思路是：（1）提高吸收過程含硒煙氣吸收效果，減少帶出廢氣；（2）改善現(xiàn)有設(shè)備，防止作業(yè)過程中煙氣的逸出。

4 改造實施

4.1 制作新型導氣管

吸收液含有腐蝕性極強的亞硫酸和亞硒酸，目前采用以鋼為骨架的篩網(wǎng)式襯聚四氟乙烯斜管作為高溫煙氣的導入裝置。在生產(chǎn)實踐當中,高溫煙氣和吸收液的內(nèi)外作用,內(nèi)襯聚四氟乙烯經(jīng)常出現(xiàn)分層豉包，導致煙氣流動不順暢；另外，篩網(wǎng)式襯聚四氟乙烯斜管浸沒在吸收液里的底端口，氣體進入吸收液時，氣泡擴散阻力大，導致吸收液翻騰，吸收液液位波動大，煙氣與吸收液接觸不完全，煙氣進入吸收液的初始負壓值要求高，工藝控制困難，硒的吸收率低。

圖2 新型導氣管試驗裝置示意圖

用飲料瓶和吸管模擬吸收塔和斜管，水模擬吸收塔液，進行模擬試驗，試驗裝置見圖2。氣體通過開孔的斜管和不開孔的斜管在塔內(nèi)擴散方式和擴散阻力。經(jīng)模擬試驗證明，在斜管開孔，吸收塔液面翻騰較小，氣體通過吸收塔液的阻力較小。

為此，設(shè)計制作了新型煙氣導入管，如圖3 所示。煙氣導入管的材質(zhì)為聚四氟乙烯，其管徑為200 ～400mm，其長度為管徑的4 ～5 倍；煙氣導入管的下部1/4 ～1/3 長度范圍的管壁設(shè)置3 ～4 排導氣孔，最上一排導氣孔的孔徑為15 ～20mm，第二排導氣孔孔徑為25 ～30mm，第三排導氣孔孔徑為35 ～40mm，第四排導氣孔孔徑為45 ～50mm，同一圓周管壁上的同一排導氣孔均勻設(shè)置，相鄰二排導氣孔縱向錯位設(shè)置，煙氣導入管的上端設(shè)置連接法蘭，煙氣導入管與連接法蘭由焊接方式連接。

圖3 新型煙氣導入管示意圖

4.2 制作密閉性窯尾煙罩

傳統(tǒng)窯尾煙罩采用喇叭式結(jié)構(gòu)，煙罩與渣口區(qū)距離較大，無法對扒渣過程中產(chǎn)生的煙氣及時、有效收集，造成煙氣外泄。結(jié)合渣口與渣斗結(jié)構(gòu)特點，自主設(shè)計制作倒V 形煙罩，增大煙罩收集面積，倒V 型煙罩結(jié)構(gòu)在渣口區(qū)兩側(cè)延長，對渣口區(qū)進行了有效的包裹，構(gòu)成良好的密閉環(huán)境。改造前后窯尾煙罩見圖4。

圖4 窯尾煙罩對比圖（a 改造前、b 改造后）

4.3 改進1#吸收塔環(huán)保風管

吸收塔環(huán)保風主要是在出塔作業(yè)過程中，對塔內(nèi)煙氣進行收集，防止外泄，污染環(huán)境?；剞D(zhuǎn)窯1#吸收塔環(huán)保風管受現(xiàn)場設(shè)備布局影響，彎頭較

多。環(huán)保風管由豎管水平接入，形成三通直連，簡化了管道彎頭結(jié)構(gòu)，確保了吸收塔環(huán)保風負壓和穩(wěn)定且管道清理簡單、方便。改造前后1#吸收塔環(huán)保風管見圖5。

圖5 吸收塔環(huán)保風管對比圖（a 改造前、b 改造后）

4.4 增裝粗硒轉(zhuǎn)運槽液位顯示

粗硒轉(zhuǎn)運槽無液位顯示裝置，放塔液作業(yè)過程中，操作人員必須站在槽體旁，通過打開人孔蓋板才能觀察、判斷槽內(nèi)液位。人孔直徑較大，造成煙氣外泄。為了提高槽體的密閉性，根據(jù)浮球液位計工作原理，利用PVC 管材、滑輪等生產(chǎn)現(xiàn)有的材料備件，對粗硒轉(zhuǎn)運槽成功設(shè)計、安裝一種新型、簡易的機械式外觀測液位顯示裝置。遠距離實時觀察槽內(nèi)液位，人孔蓋開放面積減少了75%，有效增加了槽體的密閉性，見圖6。

圖6 改造后操作示意圖

5 結(jié)語

回轉(zhuǎn)窯煙氣環(huán)集系統(tǒng)改造達到了預期的目標，銅陽極泥硫酸化焙燒過程產(chǎn)出的煙氣得到了較好的環(huán)集處理。改造后的主要效果有。

（1）設(shè)計制作了新型導氣管，解決了氣體進入吸收液時，氣泡擴散阻力大，導致吸收液翻騰，吸收液液位波動大，煙氣與吸收液接觸不完全，煙氣進入吸收液的初始負壓值要求高，工藝控制困難，硒的吸收率低的問題。

（2）制作倒V 形密閉性窯尾煙罩實現(xiàn)了對渣口區(qū)的有效包裹，構(gòu)成良好的密閉環(huán)境。

（3）改進了吸收塔環(huán)保風管確保了吸收塔環(huán)保風負壓穩(wěn)定，管道清理簡單方便。

（4）設(shè)計制作了簡易粗硒轉(zhuǎn)運槽液位顯示裝置，作業(yè)時可遠距離實時觀察槽內(nèi)液位，人孔蓋開放面積減少了75%，有效提高槽體的密閉性。