探究萃取冶金挥发性有机废气处理技术发展和应用实践

闫旭东

深圳市利源水务设计咨询有限公司  518000

摘要：冶金作为一个重要的工业生产，在冶金过程中会产生挥发性有机废气，这些有机废气会给空气环境质量带来严重的破坏。为了更好地落实空气环境保护，需要处理好这些有机废气。本文从萃取冶金挥发性有机废气成分及特点入手，结合常见的有机废气处理技术，分析萃取冶金挥发性有机废气处理技术具体应用，以期通过这些分析可以给萃取冶金挥发性有机废气处理带来实质性帮助，实现我国空气环境质量良好保护。

关键词：萃取；冶金；有机废气；处理技术；应用

引言

近年来，随着可持续发展理念提出，人们对于冶金行业有机废气排放也更加关注，如何实现低碳排放与生产已经成为了重点思考的问题。为此，许多冶金企业都对萃取冶金这一环节加强了管理，希望通过严格控制萃取冶金挥发性有机废气排放与处理来提升自身的核心竞争力。但在实际中，由于技术复杂性等特点，萃取冶金挥发性有机废气处理经常出现不合理的情况。基于此，需要针对这方面展开相应的探究，确保萃取冶金挥发性有机废气良好处理。

1萃取冶金挥发性有机废气成分及特点

相较于喷涂、印染等行业，萃取冶金挥发性有机废气在浓度方面会比较低，但本身成分比较复杂，而且具有散逸点多，收集难度高的特点。在实际中，萃取冶金一般都是在混合澄清箱中进行的，澄清箱本身结构特点增加了有机挥发性气体收集难度，因为一般澄清箱在结构设置以及使用上都不具备收集有机废气的功能[1]。萃取冶金挥发性有机废气主要来源于萃取剂中的稀释剂、萃取剂和改质剂，在具体操作中，由于萃取料液为酸性浸出溶液，在与料液接触后会挥发出有机气体。

萃取冶金中稀释剂具有低挥发性、低粘度的特点，主要是由低水溶性和低毒性的烃类化合物组成。当下市面上常见的稀释剂有260#溶剂油、轻质油等。萃取剂和改质剂具有较强的专属性，具有稳定性高、抗氧化能力强，并且具有不易燃、表面活性低的特点。在具体萃取有机溶液制备中，一般是按照以下比例来混合萃取剂和稀释剂，即浓度10%~30%（萃取剂）：70%~90%（稀释剂）。改质剂则是在两者配置完成基础上加入5%~30%含有羟基的醇类或脂类[2]。这种有机混合液具有较高的选择性，常用于稀土或者稀有金属方面。

2常见的萃取冶金挥发性有机废气处理技术

2.1吸附法

作为一种物理方法，吸附法在萃取冶金有机挥发性气体处理中有着广泛的应用，其中主要是利用吸附剂的吸附功能来达到处理有机废气的目的。目前，常见的吸附剂有活性炭、硅胶、活性氧化铝等。在萃取冶金生产中，活性炭相较于其他三种更为常用。这是因为萃取冶金生产过程中挥发的有机物很多都是非极性或者弱极性物质，而活性炭本身就是一种非极性吸附剂，具有疏水性和亲有机物的特点，能够吸附绝大部分的有机废气，比如苯类、烃类等有机气体，同时活性炭还具有较高的孔径范围，即使遇到一些极性分子也能够进行一定的吸附。因此其在萃取冶金中受到了青睐[3]。

在实际应用中，可以将活性炭装在固体床吸附设备中，具体工作环节分为了废气预处理、吸附、吸附剂脱附、再生和溶剂回收四个部分。为了提高生产效率，可以将有机气体与活性炭吸附装置直接完成净化后达标排放。同时由于溶剂回收难度比较大，可以省去吸附脱剂和溶剂回收环节，只要在一段时间后将活性炭直接进行火法焚烧处理即可。

2.2低温等离子技术

在萃取冶金生产环节中，低温等离子技术也是一种比较常见的有机废气处理技术，主要是是借助射频放电技术得到大量的活性粒子与高能粒子，这些高能粒子与活性粒子能够与有机气体分子结合反应，让原先有害、有毒的有机化合物转化为无害、无毒的二氧化碳、水与氮气，从而达到净化有机废气的目的。这是一种新型的处理技术，具有能量损耗低、操作简单等优点。

在具体技术应用时，通常是将低温等离子体处理设备安装在排风管道尾端，这样当尾气经过与低温等离子体高能电子反应后，就可以直接进行排放，从而达到提升萃取冶金生产效率的目的。同时为了进一步提高有机废气处理效率，除了要使用抽风系统将生产过程中产生的有机废气集中抽出外，还需要根据等离子体放电方式设计不同的组合工艺。目前常见的工艺技术有介质阻挡工艺、交直流叠加电压系统净化工艺等[4]。其中介质阻挡技术能够增加介质与有机废气接触面，从而达到提高自由基生产效率的目的，但其缺点也是非常明显，即接触面会产生较大的压强，容易出现设备损坏，而且效率也比较低。对于这些工艺，技术人员需要根据实际情况进行合理选择，保证有机废气处理效果。

2.3光解与光催化技术

光解技术是一种新型的技术，主要是利用UV紫外光的能量，将空气中分子变成游离氧，然后通过游离氧与氧气化学结合，形成更强氧化能力的臭氧，借助臭氧氧化特性来破坏VOCs中的有机废气分子链，使其转化成低分子化合物，用于萃取。光催化技术又称为光催化氧化技术，主要是利用光的作用来转化有机废气，降低有机废气的毒性。通过调查发现，在合适催化剂条件下，光催化技术处理有机废气的效率可以达到70%~80%，具有较好的使用效果。

在实际萃取冶金生产中，要想更好地应用光解与光催化技术，需要对废气进行预处理，去除废气中一些粉尘和酸性气体，可以设置水洗系统方式来提前进行处理。水洗系统设置在光解与光催化技术应用中是一个必不可少的环节，因为萃取冶金生产过程中挥发有机放废气大部分为酸性气体，所以需要经过水洗系统进行提前处理。此外，光解与光催化技术不会产生二次污染，而且能量损耗低、成本低等优点，因此在实际生产中得到了广泛的应用[5]。

3萃取冶金挥发性有机废气处理技术应用实践

萃取冶金对于我国金属资源回收具有重要的作用，通过多种萃取剂使用可以回收多种有价金属。常见的萃取剂有胺类萃取剂、酮肟萃取剂，这些萃取剂使用使得有机废气中所包含的成分变得更加复杂，其中具体的成分有脂类、胺类、酸类等，形成了一种有机混合物。

在实际生产过程中，为了更好地解决有机废气，在对萃取设备进行设计时，可以采用密闭微负压结构，通过增加活动盖板和抽风装置来实现有机废气集中收集，同时利用离心风机将收集到有机废气抽至到固定活性炭吸附塔内，借助活性炭吸附功能来达到净化的目的。经过半年或者一年后，需要更换活性炭。此外，为了进一步提高净化效果，可以在活性炭系统废气后端排放风管段增设低温低离子设备。通过双重净化来提高有机废气处理效率，实现萃取冶金有机废气良好处理。

结束语

综上所述，在萃取冶金生产中，做好挥发性有机废气处理是至关重要的，是实现企业可持续发展的保障。在具体有机废气处理过程中，需要充分了解萃取冶金挥发性有机废气成分及特点，根据废气具体成分和特点选择合适的处理技术，同时了解每种技术的优势与使用场合，然后结合萃取冶金实际生产情况进行技术科学应用，提高萃取冶金挥发性有机废气处理效率，实现企业低碳生产。

参考文献

[1]丁梦婕,邵君娜. 蜂窝活性炭吸附法在有机废气处理中的应用研究[J]. 清洗世界,2022,38(05):50-52.

[2]雷海森. 冶金化工行业VOCs废气治理技术应用[J]. 中国金属通报,2020,(05):295-296.

[3]程琳. 钢铁工业有机废气处理技术研究[J]. 冶金经济与管理,2018,(06):21-23.

[4]陈诗良. 常用挥发性有机废气处理技术研究进展[J]. 资源节约与环保,2018,(06):102+110.

[5]彭雅丽. 有机废气处理技术研究进展[J]. 河北工业科技,2013,30(04):306-308.