马关云铜锌业有限公司 云南马关 663700
摘要：马关云铜锌业有限公司采用电炉还原熔炼法炼锌，从炼锌电炉中排出的炉气经洗涤收尘后称为电炉尾气，电炉尾气富含一氧化碳，含CO 92～95%（vol.），CH4 2～3%，热值13000kJ/Nm3，属中热值煤气。一氧化碳一方面是炼锌电炉产生的废气，另一方面又是用途广泛的化工原料气，若加以回收利用，既治理了尾气污染，又能取得可观的经济效益。
关键词：电炉尾气；回收；利用
1、电炉尾气的产生
脱硫后的锌焙砂与一定比例的还原剂焦炭，助熔剂生石灰、石英石等进入密闭矿热炉内，电能经变压器、短网、石墨电极输入炉料中，炉料电阻将电能转换成热能，使之形成温度高达1250～1350℃的熔池，在熔池中，锌焙砂中的氧化锌被还原成金属锌蒸气，同时生成CO，CO和含锌蒸气经过飞溅式冷凝器冷却后，其中大部分的锌蒸气被冷凝成粗锌，少部分未冷凝的锌蒸气经方箱、直管进入干式锌粉沉降室沉积下来，沉尘后的炉气再进入喷射式洗涤器直接洗涤，然后经电炉二冷洗涤除尘后直接从烟囱排放。
电炉尾气产生的原理[1]：
ZnO+C=Zn +CO
ZnO+CO=Zn +CO2
CO2+C= 2CO
现完全回收；（2）采用洗涤塔脱除有害杂质，如H2S、HCN、NO、COS及CS2等以及脱除重金属粉尘，使尾气达到合格燃气的要求；（3）该工艺能耗低，投资少，运行成本低，效益高；（4）消除电炉尾气的环境污染，实现节能减排目的。
3、电炉尾气的利用与环保经济效益
电炉尾气中高浓度的CO净化后作为化工原料可合成多种化工产品，如合成甲醇、二甲醚、甲酸甲酯等化工产品，也可作为原料气来合成氨；在马关云铜锌业有限公司，使用燃煤或燃气的有干燥窑、精馏塔、保温炉、熔化炉等设备，净化后的电炉尾气可作为燃料气使用来供给热源。
3.1、为干燥窑和保温炉提供热源
在电炉尾气完全回收利用前，先把一台电炉的尾气回收利用到干燥窑作为燃料气进行烘干物料，取代了干燥窑用煤，同时引用到液体粗锌保温炉进行保温。电炉尾气初步回收利用工艺试生产期间，系统运行安全稳定，经济效益明显。
3.2、直接为精馏塔提供热源
结合电炉炼锌所产出的粗锌在精馏精炼提纯处理中，需要使用到无烟煤在煤气发生炉中生产的煤气（主要成分CO）来提供热源，因此，通过把电炉尾气全部回收利用，为精馏精炼提供热源，取代部分煤气发生炉的煤气，减少低硫无烟煤的使用，达到节能降耗的目的。将电炉尾气引至粗锌精馏系统，全部回收利用后，吨锌煤耗可下降300kg/tZn以上。
使用电炉尾气进行精馏塔生产完全可以替代煤气，需要注意的是在对粗锌精馏时，需要保持精馏塔温度的稳定，这要求电炉尾气供应量足够，且气量气压平稳，可以通过储气罐的形式对电炉尾气进行储存和进行有效使用，进而可以取缔与精馏塔配套的煤气发生炉。
3.3、环保、经济效益
电炉尾气全部回收利用后，年回收量：1.5×330×24=11880万m3。
年回收热量：11880万×13103=155663640万kJ/年
折算为标煤：155663640万/（4.1868×7000）=5.311万t/年。
标准煤二氧化碳减排系数为 2.64 TCO2/Tce。
年减排CO2：5.311×2.64=14万吨。
吨锌煤耗下降300kg/tZn，精锌年产量按60000吨计，低硫无烟煤按850元/吨计算，每年可节约无烟煤成本1500万元以上。
电炉尾气全部回收利用后，环保经济效益与节能减排效果显著。
4.结语
全面推行清洁生产，发展循环经济就是要大力推进节能降耗，提高资源利用效率，减少自然资源的消耗，从生产和服务的源头减少污染物的产生；加强资源综合利用，最大限度地利用各种废弃物和再生资源，减少废弃物的最终处置量。电炉尾气的回收利用，变废为宝、减少了环境污染，获取了高附加值的产品，验证了一种安全、平稳、可靠的CO气体回收、净化和合理利用的工艺流程；并提供了一种可实现电炉炉膛压力控制安全可靠、调压迅速的工艺配置，为电炉尾气节能回收利用开创了新的出路。
参考文献：
[1]王振岭编著．电炉炼锌[M]．北京：冶金工业出版社，2001，404-405.
论文作者:陶家荣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/8
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