臭氧脱硝技术在铅冶炼制酸尾气处理中的应用

解维平，代昕璐

（山东恒邦冶炼股份有限公司，山东烟台264109）

山东某冶炼厂1套100 kt/a铅冶炼系统采用富氧底吹熔炼工艺处理复杂金铅精矿，底吹炉烟气经收尘、净化后，再使用二转二吸工艺制酸。制酸尾气采用双氧水吸收脱硫，外排尾气ρ(SO2)达30～40 mg/m3，颗粒物 (ρ)不高于 10 mg/m3，ρ(NOx)为 90～110 mg/m3。随着国家日益提高烟气排放标准[1]，山东省2020年7月1日开始执行新标准，重点区域要求外排尾气ρ(SO2)不超过50 mg/m3、ρ(NOx)不超过100 mg/m3、颗粒物(ρ)不高于10 mg/m3，核心区域要求外排尾气ρ(NOx)低于或等于50 mg/m3。为满足尾气排放要求，该冶炼厂对现有硫酸尾气处理系统进行技术改造。

1 尾气脱硝方案选择

该公司将臭氧脱硝技术与超低温液相催化还原脱硝技术在同等工艺条件下进行对比，其中烟气流量为 50 000 m3/h，处理前ρ(NOx)为 150 mg/m3，处理后ρ(NOx)为80 mg/m3。2种脱硝方法对比见表1。

考虑到该冶炼厂铅冶炼系统配套建有氧气站，氧气可自给自足，生产成本低，因此选择臭氧脱硝技术。

2 工艺流程及原理

2.1 工艺流程

来自制酸系统二吸塔的尾气进入双氧水脱硫塔，利用w(H2O2)为2%的双氧水溶液喷淋吸收，吸收后的尾气进入脱硝塔。在脱硝塔进口管路靠近双氧水脱硫塔一端通入φ(O3)为10%的臭氧，利用臭氧布气系统与脱硫尾气充分接触，在脱硝塔进口管内完成反应，进入脱硝塔后利用液碱喷淋吸收，尾气达标后排放。脱硝塔吸收液为含硝酸盐和亚硝酸盐的废水，定期外排至污水处理车间处理后回用于生产系统。

表1 2种脱硝方法对比

2.2 工艺原理

2.2.1 NOx的形成

铅冶炼系统中底吹熔炼炉温度 1 200～1 300 ℃，炉内呈负压状态，从下料口进入炉内的空气中含有大量N2，高温条件下氧化生成NOx，随烟气进入制酸系统。……