粗鋇生產(chǎn)及回轉(zhuǎn)窯尾氣處理工藝

以重晶石為原料的鋇鹽生產(chǎn)為粗鋇，采用回轉(zhuǎn)窯工藝，回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的尾氨含有大量粉塵，對其尾氣的處理采用了濕法工藝和干法工藝兩種處理方法。本文主要介紹粗鋇生產(chǎn)工藝及其回轉(zhuǎn)窯尾氣處理的工藝技術(shù)。

一、粗鋇回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)工藝

粗鋇生產(chǎn)在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行，根據(jù)物料在粗鋇回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度和反應(yīng)情況，回轉(zhuǎn)窯大致可分為預(yù)熱、高溫反應(yīng)、冷卻三個帶。原料重晶石、白煤從窯尾加入，進(jìn)入窯的預(yù)熱帶，在預(yù)熱帶原料被相反方向來的煙氣預(yù)熱。物料隨有一定傾斜度的回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動而不斷向前移動，物料前進(jìn)至高溫反應(yīng)帶（溫度約為1000℃）時，重晶石中的硫酸鋇與白煤中的碳進(jìn)行還原反應(yīng)，生成粗鋇（俗稱黑灰），反應(yīng)時間約為20min。黑灰繼續(xù)向前移動進(jìn)入冷卻帶，與從窯頭鼓入的冷空氣進(jìn)行熱交換，黑灰的溫度降至800℃，從窯頭排出后至浸取槽浸取。物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留時間為2?3h時。

燃料煙煤由窯頭噴入反應(yīng)區(qū)，與預(yù)熱了的空氣燃燒，供給反應(yīng)所需的熱量。煙氣預(yù)熱重晶石和白煤后，溫度降至700℃左右，從窯尾出來。此時煙氣（即尾氣）的成份為:煙煤燃燒生成的二氧化碳和重晶石與白煤反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)?、從窯頭鼓入的空氣中的惰性氣體及過?？諝庵械难鯕?、物料中水份汽化生成的水蒸汽、粉塵（主要成份為重晶石粉），尾氣至尾氣處理工序。

二、粗鋇回轉(zhuǎn)窯尾氣處理的工藝流程

粗鋇生產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯的尾氨中除含有隋性氣體（N2，CO2）空氨、水汽外，還含有大量粉塵，不能直接排放，必須要經(jīng)過處理，工程上尾氣處理工藝可分為濕法工藝和干法工藝兩大類。

1、濕法工藝

回轉(zhuǎn)窯的高溫尾氣由窯尾進(jìn)入重力除塵器，除去顆粒大的粉塵，經(jīng)風(fēng)機(jī)送.至水膜除塵器，廢氣由煙囪排放。重力除塵器回收的粉塵送粗鋇回轉(zhuǎn)窯鍛燒，水膜除塵器的污水送污水處理后，循環(huán)使用。

2、干法工藝

目前，國內(nèi)干法工藝有兩種，一種是目前廠家廣泛采用的傳統(tǒng)型干法工藝，另一種是節(jié)能型干法工藝。

1）傳統(tǒng)型干法工藝

回轉(zhuǎn)窯的高溫尾氣由窯尾進(jìn)入兩級旋風(fēng)除塵器除塵后，經(jīng)風(fēng)機(jī)排入煙囪。旋風(fēng)除塵器回收的粉塵回粗鋇回轉(zhuǎn)窯重新煅燒。

2）節(jié)能型干法工藝

回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的高溫尾氣先經(jīng)過重力沉降室，顆粒大的粉塵在此沉降，然后進(jìn)入余熱鍋爐，副產(chǎn)低壓蒸汽，尾氣的溫度可降至200℃以下，再進(jìn)入高溫布袋除塵器，使尾氣的含塵量降至280mg/m3，由風(fēng)機(jī)抽入煙囪排放。當(dāng)余熱鍋爐出口溫度高于布袋除塵器所能承受的溫度（250℃）時，尾氣由風(fēng)機(jī)抽入煙囪直接排放。重力沉降室、余熱鍋爐、布袋除塵器回收的粉塵送粗鋇回轉(zhuǎn)窯回收利用。

3、尾氣處理工藝比較

濕法除塵效率較高，可達(dá)90%以上，同時具有一定的脫硫功能，但其耗水量大，由于排放水中有很多灰塵，需設(shè)置一龐大的污水循環(huán)處理裝置，污水循環(huán)處理設(shè)備的占地面積大，投資大，操作環(huán)境差，已很少采用此法。

傳統(tǒng)型干法工藝的工藝流程比節(jié)能型干法工藝簡單，易于操作。但傳統(tǒng)型工藝的除塵效率不太高，煙囪排放的煙氣其含塵濃度為20g/m3，而國家排放標(biāo)準(zhǔn)為300mg/m3，排放濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo)，對環(huán)境造成污染，煙氣中灰塵的主要成份是重晶石粉，因而造成原材料消耗增加；同時，高溫尾氣的熱量白白排放。

節(jié)能型干法工藝基本上克服了傳統(tǒng)型工藝在生產(chǎn)中的缺點，余熱鍋爐的使用，不僅能回收回轉(zhuǎn)窯的高溫尾氣的熱量，大量節(jié)約了能源，而且在降低尾氣溫度的同時，能夠回收粉塵，既保護(hù)了環(huán)境，又回收了原材料，還能副產(chǎn)低壓蒸汽；布袋除塵器的除塵效率高，對原材料的進(jìn)一步回收、環(huán)境的改善取到了很好的作用。

綜上，粗鋇生產(chǎn)采用回轉(zhuǎn)窯工藝，回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生尾氣的處理方法有濕法工藝和干法工藝。經(jīng)對比分析，雖然節(jié)能型干法的工藝流程、操作比其它處理方法較復(fù)雜，但其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益均優(yōu)越，因此節(jié)能型干法工藝是目前粗鋇回轉(zhuǎn)窯尾氣處理的一種較好的工藝。