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重金属冶金工厂环境保护
  • 【作者】:彭容秋
  • 【出版时间】:2006-07
  • 【字 数】:360(千字)
  • 【定 价】:¥22(元)
  • 【出 版 社】:中南大学出版社
  • 【ISBN】:7-81105-333-0/X·002
  • 【页 码】:220(页)
  • 【开 本】:16开

《重金属冶金工厂环境保护》共分6章。第1章介绍环境保护的一般法规、 标准和重金属冶金工厂“三废”排放状况。后5章根据重冶工厂“三废”特点分别介绍冶炼烟气冷却与余热利用, 冶炼烟气收尘, 冶炼烟气制酸, 低浓度二氧化硫烟气治理和冶金工厂污水治理等内容。其中重点介绍了烟气制酸和治理废气、 废水的基本工艺方法及工厂应用实例。

本书可作为重金属冶金工厂职工教育和培训教材, 也可供工厂技术人员、 管理人员和大专院校师生参考。

1 重金属冶金工厂的环境保护工程概论(1)

1.1 重金属冶金工厂应遵守的环保法规和标准(2)

1.1.1 法规(2)

1.1.2 标准(2)

1.2 冶金原料的化学成分及物理形态(2)

1.3 冶金原料中有毒组分在冶金过程中的行为与分布(3)

1.3.1 冶金原料中有毒组分存在的形态及危害途径(4)

1.3.2 冶金原料中有毒组分在冶金过程中的分布(4)

1.4 火法冶金过程高温含尘烟气产出源(4)

1.4.1 粉尘的捕集(5)

1.4.2 粉尘(机械尘与挥发尘)的成分及特性(5)

1.4.3 烟气的成分及特性(6)

1.4.4 高温含尘烟气的处理与烟气排放标准(7)

1.5 车间空气的含尘标准(13)

1.6 冶金过程产生的废渣(17)

1.6.1 火法冶金过程产生的炉渣(17)

1.6.2 湿法冶金工厂的废渣(19)

1.6.3 废渣的综合利用(19)

1.7 有色冶金工厂污水(19)

1.7.1 湿法冶金过程产生的污水(20)

1.7.2 硫酸净化工序的酸性污水(20)

1.7.3 火法冶金过程的外排污水(20)

1.7.4 污水主要成分(20)

1.7.5 污水排放标准(21)

1.7.6 污水处理与循环利用(29)

2 高温烟气的冷却和余热利用(30)

2.1 高温烟气的冷却和余热回收方式(30)

2.1.1 烟气冷却和余热回收方式(30)

2.1.2 冶炼烟气冷却和余热利用的实例(31)

2.2 余热锅炉(33)

2.2.1 余热锅炉的构造(33)

2.2.2 余热锅炉的水循环(34)

2.2.3 余热锅炉的主要附件(35)

2.2.4 余热锅炉的正常操作(36)

2.2.5 余热锅炉的事故处理(38)

2.2.6 有色冶金余热锅炉的应用实例(39)

2.3 汽化冷却器(42)

2.4 空气换热器(43)

2.4.1 列管式换热器(43)

2.4.2 辐射换热器(44)

2.5 冷却水套(47)

2.6 表面冷却器(51)

2.6.1 冷却烟道(51)

2.6.2 风管冷却器(风套)(51)

2.6.3 表面淋水冷却器(52)

2.7 直接冷却设备(52)

2.7.1 喷雾冷却(52)

2.7.2 吸风冷却(53)

3 冶炼烟气收尘(56)

3.1 重金属冶金工厂的烟气含尘量及其常用的收尘方法(56)

3.1.1 主要火法冶金过程的烟气含尘量(56)

3.1.2 冶金工厂常用的收尘方法(57)

3.2 沉降室和惯性收尘器(59)

3.2.1 沉降室(59)

3.2.2 惯性收尘器(60)

3.3 旋风收尘器(60)

3.3.1 旋风收尘器的收尘原理(60)

3.3.2 操作条件对旋风收尘器性能的影响(61)

3.3.3 旋风收尘器的分类(62)

3.3.4 旋风收尘器的特点及操作注意事项(62)

3.4 袋式收尘器(63)

3.4.1 袋式收尘器的收尘原理(63)

3.4.2 袋式收尘器的分类(64)

3.4.3 影响袋式收尘器收尘效率的因素(65)

3.4.4 袋式收尘器的滤料(68)

3.4.5 机械振动清灰袋式收尘器(69)

3.4.6 脉冲喷吹清灰袋式收尘器(70)

3.4.7 反吹(吸)风清灰袋式收尘器(73)

3.5 电收尘器(76)

3.5.1 电收尘器的原理(76)

3.5.2 影响电收尘效率的因素(77)

3.5.3 电收尘器结构(78)

3.5.4 电收尘器的分类及应用实例(80)

3.5.5 电收尘器常见送电故障的判断及处理(83)

3.5.6 电收尘器的操作要点(83)

3.6 湿式收尘器(84)

3.6.1 湿式收尘器的一般原理及其特性(84)

3.6.2 冲击式水浴收尘器(85)

3.6.3 旋风水膜收尘器(86)

3.6.4 湍球塔(86)

3.6.5 文丘里收尘器(87)

3.6.6 泡沫收尘器(89)

4 冶炼烟气制酸(91)

4.1 概述(91)

4.1.1 有关硫酸的基本知识(91)

4.1.2 硫酸生产的工艺过程(91)

4.1.3 目前我国冶炼烟气制酸的发展状况(93)

4.2 二氧化硫烟气的净化(94)

4.2.1 烟气净化的基本原理和主要方法(94)

4.2.2 烟气净化的工艺流程(96)

4.2.3 烟气净化的主要设备(99)

4.2.4 烟气净化的操作及控制指标(101)

4.3 二氧化硫的转化(104)

4.3.1 二氧化硫气体转化原理(104)

4.3.2 二氧化硫气体转化用触媒(108)

4.3.3 转化工艺操作条件和工艺流程(112)

4.3.4 转化的操作调节和不正常情况的原因分析及处理(118)

4.3.5 转化不正常情况的原因分析和处理(121)

4.3.6 转化设备(128)

4.4 二氧化硫气体的干燥和三氧化硫的吸收(130)

4.4.1 二氧化硫气体的干燥(130)

4.4.2 三氧化硫的吸收(132)

4.4.3 系统的水平衡和干吸工序的串酸(134)

4.4.4 干燥-吸收工序工艺流程(135)

4.4.5 干燥和吸收工序的设备(137)

4.4.6 干燥和吸收工序的操作控制(139)

4.5 烟气制酸系统检测仪表及生产过程自动化(145)

4.5.1 概述(145)

4.5.2 生产过程工艺参数的自动测量和常用仪表(147)

4.5.3 硫酸生产自动化分析测量仪表(149)

4.5.4 烟气制酸系统的自动调节和联锁(149)

4.5.5 DCS系统简介(151)

4.6 硫酸的贮运及生产安全技术(152)

4.6.1 硫酸的危害性及预防措施(152)

4.6.2 硫酸的贮存和装卸(152)

4.6.3 冶炼烟气制酸中的有害物质(154)

4.6.4 硫酸生产中的安全技术(155)

4.6.5 硫酸贮运的安全措施(157)

5 低浓度二氧化硫冶炼烟气与制酸尾气的治理和利用(158)

5.1 概述(158)

5.1.1 二氧化硫的危害(158)

5.1.2 环境保护对二氧化硫排放要求(158)

5.1.3 重金属火法冶金污染源排放的二氧化硫(159)

5.1.4 铅烧结低浓度二氧化硫烟气的治理(161)

5.1.5 常见的烟气脱硫方法(161)

5.2 氨-酸法(163)

5.2.1 基本反应(163)

5.2.2 工艺过程(163)

5.3 石灰/石灰石-石膏法(165)

5.3.1 化学原理(165)

5.3.2 工艺流程(166)

5.3.3 工艺主要控制参数(167)

5.3.4 冶炼烟气脱硫实例(170)

5.3.5 冶炼制酸尾气脱硫实例(172)

5.4 碱式硫酸铝-石膏法(175)

5.4.1 工艺过程及其原理(175)

5.4.2 工艺操作要点(177)

5.4.3 应用实例(177)

5.5 亚硫酸钠法(178)

5.5.1 吸收反应(178)

5.5.2 工艺流程(178)

5.5.3 主要设备(179)

5.5.4 产品质量及消耗指标(179)

5.6 氧化锌法(180)

5.6.1 基本原理(180)

5.6.2 国内外工业实践(181)

5.7 托普索WSA工艺(183)

5.7.1 WSA工艺过程及其原理(183)

5.7.2 WSA装置的设备和材质(184)

5.7.3 WSA工艺的工业应用(185)

5.8 非稳态转化法(188)

5.8.1 非稳态氧化二氧化硫的原理(188)

5.8.2 非稳态法的工业应用(189)

6 重金属冶金工厂的污水处理(191)

6.1 污水处理一般概况(191)

6.2 污水处理的方法(192)

6.2.1 中和处理法(192)

6.2.2 化学沉淀法(195)

6.3 污水处理设备及工艺配置(200)

6.3.1 污水处理设备(200)

6.3.2 工艺配置(204)

6.4 冶炼厂污水处理工艺实例(205)

6.4.1 华东某铜冶炼厂酸性污水处理实例(205)

6.4.2 含砷污水处理实例(210)

6.4.3 电石渣-铁屑法处理硫酸废水实例(213)

6.4.4 含汞、酚离子的污水处理工艺(214)

6.5 污泥的利用与堆存(214)

6.5.1 污泥量的计算(214)

6.5.2 脱水设备选择(216)

6.5.3 污泥的利用与堆存(217)

主要参考文献(219)

我国国民经济和社会发展“十一五规划”强调指出, 要进一步落实节约资源和保护环境基本国策, 建设低投入、 高产出, 低消耗、 少排放, 能循环、 可持续的国民经济体系和资源节约型、 环境友好型社会。

有色冶金工业是资源消耗型行业, 排放的固体废物、 烟尘、 粉尘、 二氧化硫、 含重金属废水等有害物会严重污染环境, 但由于冶炼工艺的特殊性, 决定了冶金行业“三废”(废气、 废水、 废渣)的双重性, 因为这些排放物中大多含有可回收的有价金属和元素, 甚至有的本身就是重要的二次资源, 因此“三废”治理和资源化相辅相成, 构成了本行业循环经济的共性。为此, 本书内容包括高温烟气的冷却和余热利用, 含尘烟气的收尘, 高浓度二氧化硫冶炼烟气的常规法制造硫酸, 低浓度二氧化硫冶炼烟气和制酸尾气的治理和利用, 冶炼污水治理和循环应用, 上述内容均辟专章叙述。有关从“三废”中回收有价金属的内容已在这套培训教材《重金属冶金工厂原料的综合利用》一书中予以介绍, 本书不再赘述。

本书的初衷是想全面总结一下重有色金属冶金工厂近年来在环境保护方面的技术进步和先进经验, 以适应工厂建设循环经济的高标准要求和满足职工教育与培训的需要, 但由于多方面的原因, 目前收集现场生产资料比较困难, 加之参编人员水平有限, 时间仓促, 书中难免出现某些缺点与错误, 甚至有一些遗漏, 恳请读者批评指正, 竭诚表示感激。

编 者

2006.6

进入21世纪, 我国有色金属工业继续持续稳定地发展, 十种有色金属年产量超过1000万吨,其中铜、 镍、 铅、 锌、 锡、 锑等重有色金属的产量占一半以上, 稳居世界第一, 重有色金属冶炼企业在不断对现有工艺进行技术改造、 挖潜增效、 节能降耗、 强化管理的同时, 广泛采用闪速熔炼及顶吹、 底吹、 侧吹类的熔池熔炼, 热酸浸出, 深度净化, L-SX-EW湿法炼铜, 永久阴极电解等新工艺、 新技术、 新设备逐渐取代能耗高、 污染大、 效益差的落后工艺, 有色金属工业面貌焕然一新。

我国有色金属工业的发展, 竞争与机遇并存。我们应清醒地看到, 我国的人均有色金属量占有率仍然很低, 除了资源严重短缺外, 在核心技术创新方面, 在管理模式、 管理水平、 经营理念、 总体装备水平、 劳动生产力、 自动化程度、 资源有效利用、 职工素质等多方面与世界有色金属强国相比, 还存在很大的差距。我们必须百尺竿头, 继续奋斗, 不断增强我国有色金属工业的国际竞争能力。

国家综合实力的竞争归根结底是人才的竞争, 发展有色金属工业迫切需要提高企业职工的整体素质。近年来, 我国有关方面相继启动了“国家高技能人才培训工程”, 目的在于培养千百万具有一定专业理论知识、 动手能力强、 技术娴熟的技能型人才。为满足工厂职工教育和培训的需要, 中国有色金属学会重有色金属冶金学术委员会组织一批教授、 专家和资深技术人员编写了《重有色金属冶金工厂技术培训丛书》, 经过近一年的努力, 现在终于可将这套丛书奉献给广大读者了。为了编好这套丛书, 全国各重有色金属冶炼工厂都竭尽全力给予了极大的支持, 在此, 我代表中国有色金属学会重有色金属冶金学术委员会向为编写这套丛书作出辛勤劳动的教授、 专家及广大企业领导及工程技术人员致以衷心的感谢! 我们相信, 这套丛书的出版发行, 必将为我国重有色金属冶炼企业技术工人综合素质的提高, 促进我国重有色金属工业的发展起着重要的作用, 并为增强我国国民经济综合实力作出重要贡献。

中国有色金属学会重金属冶金学术委员会主任委员
中国有色工程设计研究总院院长 张兆祥

2004年12月