钢铁低锌灰危废物余热发电用于电解锌生产的方法及系统与流程

本发明涉及电解锌节能生产技术领域，特别是涉及一种钢铁低锌灰危废物余热发电用于电解锌生产的方法及系统。

背景技术：

目前，氧化锌的生产中，回转窑的烟气主要是通过氧化沉降室的水冷套，将回转窑出来的高温且含有各种部分氧化物及粉尘的气体进行降温散热分离和继续氧化。随后将高温气体(500-700℃)通过若干组(约十组以上)人字管散热降温，在到达出口时，气温应不超过160℃，为实现出口气温低于160℃，常常还会通过将人字管槽水位加深的方法增加热量的吸收，以避免过高的温度对布袋除尘器产生损害。

由上可知，现有技术的回转窑，烟气余热损伤，且耗费较多，造成极大的能源浪费。

基于此，现有技术仍然有待改进。

技术实现要素：

本发明需解决的技术问题是提供一种钢铁低锌灰危废物余热发电用于电解锌的节能生产方法及系统，以解决现有技术的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种钢铁低锌灰危废物余热发电用于电解锌生产的方法及系统，其采取的技术方案如下：

一方面，本发明实施例公开了一种钢铁低锌灰危废物余热发电用于电解锌生产方法，包括如下步骤：

步骤一将锌灰、锌渣和/或粗氧化锌在浆化装置中进行浆化处理，得到浆化矿液；

步骤二将所述浆化矿液中加入碳酸氢铵和碳酸氢钠，在第一浸取压滤机构中进行浸取、压滤后，得到第一滤液和第一滤渣；

步骤三向所述第一滤液中加入锌粒或锌粉，在净化压滤机构中进行净化和压滤后，得到第四滤液和第四滤渣；将所述第一滤渣与低锌高炉灰和焦粉通入回转窑中进行处理；

步骤四将所述第四滤液通入电解装置中进行电解处理，得到电解锌、电解废液和电解废渣；

其中，所述回转窑的烟气出口通入余热锅炉进行换热，所述余热锅炉的蒸汽通入低温发电装置发电，所述低温发电装置产生的电能进入电解装置的电解槽。

进一步地，步骤三中，将所述第一滤渣加入第二浸取压滤机构进行二次浸取和压滤后，得到的第二滤渣加入回转窑中进行处理，第二滤液并入第一滤液进行净化及压滤。

进一步地，步骤三中，先将所述第一滤液中加入锌粒或锌粉，进行粗净化后压滤，得到第三滤液和第三滤渣，向所述第三滤液中加入超纯细锌粉，进行二次净化后压滤，得到第四滤液和第四滤渣。

进一步地，将所述电解废液通入浆化装置；将所述电解废渣通入回转窑。

进一步地，所述回转窑的烟气出口在通过所述余热锅炉换热后，连通至布袋除尘器进行除尘处理，除尘后的气体连通至脱硫装置进行脱硫处理；将所述布袋除尘器的灰尘出口得到的粗氧化锌加入所述浆化装置。

进一步地，步骤二中，所述锌灰、锌渣和/或粗氧化锌原料按照固液比1：(3～5)浆化；所述碳酸氢铵和碳酸氢钠以质量比3:1按照步骤一中添加所述锌灰、锌渣和/或粗氧化锌原料质量的4％～10％加入。

进一步地，将得到的第三滤渣和第四滤渣通入铅回收系统回收铅。

进一步地，回转窑处理时，低锌高炉灰和焦粉按照体积比7：3投入，所述第二滤渣按照处理料总量的5％～10％加入回转窑处理。

另一方面，本发明实施例还公开了一种钢铁低锌灰危废物余热发电用于电解锌生产系统，其包括：

浆化装置、第一浸取压滤机构、回转窑、净化压滤机构、电解装置、余热锅炉、低温发电装置；其中，

所述浆化装置的物料出口连通所述第一浸取压滤机构的物料进口；

所述第一浸取压滤机构的滤渣出口连通至回转窑；

所述第一浸取压滤机构的滤液出口连通至所述净化压滤机构的物料进口；

所述净化压滤机构的滤液出口连通所述电解装置的电解液进口；

所述回转窑的烟气出口连通至余热锅炉，为所述余热锅炉提供热源，所述余热锅炉的蒸汽出口连通低温发电装置，所述低温发电装置连接所述电解装置。

进一步地，所述第一浸取压滤机构包括初次浸取装置和第一压滤装置，其中，

所述浆化装置的物料出口连通所述初次浸取装置的物料进口，所述初次浸取装置的物料出口连通至所述第一压滤装置，所述第一压滤装置的滤渣出口连通至所述回转窑，所述第一压滤装置的滤液出口连通至所述净化压滤机构的物料进口。

进一步地，所述净化压滤机构包括粗净化装置、第三压滤装置、二次净化装置和第四压滤装置，其中，

所述粗净化装置的物料进口连通所述第一浸取压滤机构的滤液出口，且所述粗净化装置上还设置有粗净化锌进口，用于向所述粗净化装置内通入锌粒或锌粉；

所述粗净化装置的物料出口连通至所述第三压滤装置的物料入口，所述第三压滤装置的滤液出口连通至所述二次净化装置的物料进口，所述二次净化装置的物料出口连通至所述第四压滤装置，所述第四压滤装置的滤液出口连通至电解装置；

所述二次净化装置上设置有二次净化锌进口，用于向所述二次净化装置内通入超纯细锌粉。

进一步地，还包括第二浸取压滤机构，所述第二浸取压滤机构的物料进口连通所述第一浸取压滤机构的滤渣出口，所述第二浸取压滤机构的滤渣出口连通至所述回转窑。

进一步地，所述第二浸取压滤机构包括二次浸取装置和第二压滤装置，其中，所述二次浸取装置的物料进口连通所述第一浸取压滤机构的滤渣出口，所述二次浸取装置的物料出口连通至所述第二压滤装置的物料进口，所述第二压滤装置的滤渣出口连通至所述回转窑。

进一步地，所述回转窑的烟气出口在通过所述余热锅炉换热后，连通至布袋除尘器，所述布袋除尘器的气体出口连通至脱硫装置；

所述布袋除尘器的灰尘出口连通至所述浆化装置。

进一步地，所述初次浸取装置上还设置有碳铵进料口，用于向所述初次浸取装置内加入碳酸氢铵和碳酸氢钠。

进一步地，所述第三压滤装置的滤渣出口和所述第四压滤装置的滤渣出口均连通至铅回收系统。

进一步地，所述电解装置的废渣出口连通至所述回转窑。

进一步地，所述电解装置的废液出口连通至所述浆化装置；所述回转窑上还设置有低锌高炉灰和焦粉进口。

本发明的有益效果是：

本发明通过余热锅炉和低温发电装置对回转窑的高温烟气进行余热回收处理，将余热转化为电能后，用于电解装置的电能，大大节约了能源，使电解锌生产的电能供给尽量达到自给自足。

附图说明

图1为本发明的电解锌生产流程图；

图2为本发明的电解锌生产系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本发明实施例公开了一种钢铁低锌灰危废物余热发电自用于电解锌生产的方法，包括如下步骤：

步骤一将锌灰、锌渣和/或粗氧化锌在浆化装置中进行浆化处理，得到浆化矿液，所述锌灰、锌渣和/或粗氧化锌原料按照固液比1：3～5浆化；

步骤二将所述浆化矿液中加入碳酸氢铵和碳酸氢钠，在第一浸取压滤机构中进行浸取、压滤后，得到第一滤液和第一滤渣；其中，所述碳酸氢铵和碳酸氢钠的质量比为3:1，加入量为浆化矿液质量的4％-10％；

步骤三向所述第一滤液中加入锌，在净化压滤机构中进行净化和压滤后，得到第四滤液和第四滤渣；将所述第一滤渣与低锌高炉灰和焦粉通入回转窑中进行处理；

其中，将所述第一滤渣加入第二浸取压滤机构进行二次浸取和压滤后，得到的第二滤渣加入回转窑中进行处理，加入量为回转窑处理总质量的5％-10％；回转窑处理时，同时加入低锌高炉灰和焦粉，低锌高炉灰和焦粉的体积比为7:3。先将所述第一滤液中加入锌粒或锌粉，进行粗净化后压滤，得到第三滤液和第三滤渣，向所述第三滤液中加入超纯细锌粉，进行二次净化后压滤，得到第四滤液和第四滤渣。

步骤四将所述第四滤液通入电解装置中进行电解处理，得到电解锌、电解废液和电解废渣；

其中，所述回转窑的烟气出口通入余热锅炉进行换热，所述余热锅炉的蒸汽通入低温发电装置发电，所述低温发电装置产生的电能进入电解装置的电解槽。优选地，将所述电解废液通入浆化装置；将所电解废渣通入回转窑。所述回转窑的烟气出口在通过所述余热锅炉换热后，连通至布袋除尘器进行除尘处理，除尘后的气体连通至脱硫装置进行脱硫处理；将所述布袋除尘器的灰尘出口得到的粗氧化锌加入所述浆化装置。将得到的第三滤渣和第四滤渣通入铅回收系统回收铅。

如图2所示，本发明的实施例还公开了一种钢铁低锌灰危废物余热发电用于电解锌生产系统，其包括浆化装置、第一浸取压滤机构、回转窑、净化压滤机构、电解装置、余热锅炉、低温发电装置；其中，所述浆化装置的物料出口连通所述第一浸取压滤机构的物料进口；所述第一浸取压滤机构的滤渣出口连通至回转窑；所述第一浸取压滤机构的滤液出口连通至所述净化压滤机构的物料进口；所述净化压滤机构的滤液出口连通所述电解装置的电解液进口；所述回转窑的烟气出口连通至余热锅炉，为所述余热锅炉提供热源，所述余热锅炉的蒸汽出口连通低温发电装置，所述低温发电装置连接所述电解装置。

本发明的一些实施例中，所述第一浸取压滤机构包括初次浸取装置和第一压滤装置，其中，所述浆化装置的物料出口连通所述初次浸取装置的物料进口，所述初次浸取装置的物料出口连通至所述第一压滤装置，所述第一压滤装置的滤渣出口连通至所述回转窑，所述第一压滤装置的滤液出口连通至所述净化压滤机构的物料进口。

本发明的一些实施例中，所述净化压滤机构包括粗净化装置、第三压滤装置、二次净化装置和第四压滤装置，其中，

所述粗净化装置的物料进口连通所述第一浸取压滤机构的滤液出口，且所述粗净化装置上还设置有粗净化锌进口，用于向所述粗净化装置内通入锌粒或锌粉；

所述粗净化装置的物料出口连通至所述第三压滤装置的物料入口，所述第三压滤装置的滤液出口连通至所述二次净化装置的物料进口，所述二次净化装置的物料出口连通至所述第四压滤装置，所述第四压滤装置的滤液出口连通至电解装置；

所述二次净化装置上设置有二次净化锌进口，用于向所述二次净化装置内通入超纯细锌粉。

本发明的一些实施例中，在上述实施例的基础上，还包括第二浸取压滤机构，所述第二浸取压滤机构的物料进口连通所述第一浸取压滤机构的滤渣出口，所述第二浸取压滤机构的滤渣出口连通至所述回转窑。

本发明的一些实施例中，所述第二浸取压滤机构包括二次浸取装置和第二压滤装置，其中，所述二次浸取装置的物料进口连通所述第一浸取压滤机构的滤渣出口，所述二次浸取装置的物料出口连通至所述第二压滤装置的物料进口，所述第二压滤装置的滤渣出口连通至所述回转窑。

本发明的一些实施例中，所述回转窑的烟气出口在通过所述余热锅炉换热后，连通至布袋除尘器，所述布袋除尘器的气体出口连通至脱硫装置；所述布袋除尘器的灰尘出口连通至所述浆化装置。所述初次浸取装置上还设置有碳铵进料口，用于向所述初次浸取装置内加入碳酸氢铵和碳酸氢钠。所述第三压滤装置的滤渣出口和所述第四压滤装置的滤渣出口均连通至铅回收系统。所述电解装置的废渣出口连通至所述回转窑。所述电解装置的废液出口连通至所述浆化装置；所述回转窑上还设置有低锌高炉灰和焦粉进口。

实施例1

一种钢铁低锌灰危废物余热发电用于电解锌生产方法，将锌灰、锌渣、粗氧化锌在浆化池或浆化罐进行浆化，在浆化后的矿液中加入碳铵(碳酸氢铵与碳酸氢钠的质量比为3:1)在浸出槽中进行浸取，浸取过程中进行机械搅拌，搅拌后进入压滤系统，分成第一滤液和第一滤渣；将第一滤渣二次浸取，进行压滤，压滤后的第二滤渣进入回转窑，在第一滤液中加入锌粒或者锌粉进行粗净化，粗净化后二次压滤；其中，二次压滤后的第三滤渣为高铅渣，高铅渣进入铅回收系统，在二次压滤后的第三滤液中加入超纯细锌粉，进行二次净化；二次净化后进行三次压滤，三次压滤后的第四滤渣为铅镉渣，铅镉渣送入铅回收系统；三次压滤后的第四滤液进入电解槽，得到电解锌；电解废液返回至浆化池或浆化罐；，电解后的废渣进入回转窑；在回转窑中加入低锌高炉灰以及还原剂焦粉，在回转窑的窑头处设置天然气燃烧器或者焦炉煤气，用于给回转窑补充热量；回转窑窑尾的高温烟气进入余热锅炉，使得余热锅炉产生蒸汽，将蒸汽送至低温发电机组系统；所述蒸汽用于给低温发电机组系统中的汽轮机提供动力，低温发电机组系统产生的电能进入电解槽；余热锅炉的烟气进入布袋收尘器中，收集到的灰尘尾粗氧化锌，将粗氧化锌返回至浆化池或者浆化罐中，除尘后的气体进入脱硫塔后进行合格排放。

综上所述，本发明实施例将现有技术中的沉降室和人字管槽去除，更换为余热锅炉和发电装置，余热锅炉可以生产蒸汽、收集氧化物和粉尘，并可在余热锅炉和省煤器之间设置scr脱销装置，使尾气达到环保要求，既可以解决尾气的脱销环保问题，又能为电解装置提供电能，使氧化锌生产系统的电能达到自给自足。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。