Очистка газов при производстве ртути

Обычная технологическая схема переработки ртутной руды включает дробление руды до кусков 50—70 мм, обжиг их во вращающихся трубчатых печах, очистку отходящих газов в пылевой камере и циклоне или батарейном циклоне и конденсацию паров ртути в конденсаторе (рис. 34.4, а).

Рис. 34.4. Схемы очистки газов при производстве ртути: а — улавливание пыли обжиговых трубчатых печей; б — то же, обжиговых печей КС. 1 — печь; 2 — циклон; 3 — группа циклонов; 4 — электрофильтр; 5 — вентилятор; 6 — осадительная камера

Отходящие из трубчатой печи газы содержат пары воды и ртути, рудную пыль и продукты сгорания топлива. Количество пыли, уносимое печными газами, составляет 2—7 % массы перерабатываемой руды; запыленность газа 68—80 г/м³. Пыль, осажденная в циклонах, состоит в основном из оксида кремния; количество ртути не превышает 0,03—0,04 %. Дисперсный состав пыли, уловленной в циклоне, характеризуется следующими данными:

Обработка этих данных показывает, что d_m = 17мкм при σ_ч = 2,9.

Пылевые камеры и циклоны улавливают в основном крупную пыль, поэтому запыленность газа после циклонов составляет 4—12 г/м³. В связи с этим в конденсатор поступает большое количество пыли, вследствие чего образуется много ступпы, бедной по содержанию металлической ртути, дальнейшая переработка которой затруднена. Поэтому возникает настоятельная необходимость в тонкой очистке от пыли газов, идущих на конденсацию.

При испытании батарейных циклонов получены следующие результаты:

Направляющие аппараты циклонных элементов типа «винт» изнашивались абразивной пылью в течение 12—18 дней. Замена батарейных циклонов группами из шести циклонов типа ЦН-15 диаметром 400 мм увеличила срок службы в 6—8 раз и снизила выходную концентрацию пыли до 3,25 г/м³. Полученные после реконструкции результаты также не удовлетворяют предъявляемым требованиям.

Исследование электрических свойств пылей ртутного производства показало их высокое электрическое сопротивление, которое при 220 °С составляет 2·10¹²—2·10¹³ Ом·см. Это затрудняет применение для очистки газов электрофильтров из-за образования режима обратной короны. Однако проведенные испытания опытного электрофильтра показали, что при температуре газа 300—350°С удельное электрическое сопротивление пыли снижается до 11¹¹ Ом·см и в этих условиях работа электрофильтра протекает удовлетворительно (при скорости газа 0,5 м/с степень очистки 97—98 %). Пыль из электрофильтров содержит 40—50 % SiO₂ и 20—30 % А1₂О₃. При нормальном режиме работы печей содержание ртути в пыли невелико однако при расстройстве хода печи оно может достигать 8—10%. Внедрение электрофильтров на ртутных заводах позволит сократить объем перерабатываемой ступпы в 2,5— 4 раза и повысить степень извлечения металлической ртути.

В последние годы распространяется применение обжига ртутных руд в печах КС. Ввиду того что вынос пыли из этих печей — 20 % обжигаемой руды, качество пылеулавливания должно быть повышено. На одном из заводов внедрена и работает следующая схема пылеулавливания, представленная на рис. 34.4, б. В качестве аппаратов грубой очистки на каждой линии установлены циклоны типа ЦН-24 и группа из шести циклонов типа ЦН-15. Далее газ вентиляторами подают в сухие многопольные горизонтальные электрофильтры типа ОГ-4-16. Вследствие малых разрежений или давлений в электрофильтре сокращаются присос, скорости и потери ртути с уходящими газами. После электрофильтров очищенные от пыли газы направляют в конденсатор.

Контрольные вопросы

1. Схемы, применяемые для очистки газов при производстве никеля.

2. Как обеспыливают газы на оловянных заводах?

3. Способы очистки газов при производстве сурьмы.

4. Как очищают газы при производстве ртути?

Глава 35