根據銅冶煉的工藝流程和特點,目前主要的腐蝕現象發生在煙氣制酸、電解精煉、水處理等工段,根據腐蝕環境的不同,主要選用不銹鋼、鉛、耐酸磚/花崗巖、水玻璃、樹脂等材料,其中環氧乙烯基酯樹脂作為一種近幾十年新興的優良耐腐蝕材料,在銅冶金防腐蝕工業中發揮出重要的作用。特別是在煙氣制酸中的凈化、靜電除霧、尾氣脫硫等工段。煙氣管道和酸管道等設備大量使用環氧乙烯基酯樹脂玻璃鋼制作。中國是世界最大的精煉銅生產國和消費國。隨著我國銅冶煉技術的提高以及對環境保護的日益重視,銅冶煉工業中的防腐蝕要求也越來越嚴格。下面主要重點介紹以下環氧乙烯基酯樹脂在銅冶煉工業中煙氣制酸工段的防腐蝕應用。
環氧乙烯基酯樹脂是一種優良的耐腐蝕耐高溫樹脂材料,于20世紀70年代末由華東理工大學最早在國內研究成功,并很快推出商品名為MFE-2的環氧乙烯基酯樹脂。環氧乙烯基酯樹脂主鏈由不飽和羧酸與環氧樹脂進行開環酯化反應得到,環氧乙烯基酯樹脂具有良好的成形性、力學性能和耐化學品腐蝕性,在100℃下能耐大部分酸、堿及鹽溶液的侵蝕。環氧乙烯基酯樹脂作為一種性能優良、價格合理,應用范圍廣的優秀耐腐蝕樹脂,已漸漸取代常規樹脂和金屬材料,成為防腐蝕設計的主力選材。
煙氣制酸各工段防腐蝕應用
地球上大約80%的銅礦物組成是Cu-Fe-S礦,通常采用火法冶金方式提取銅。釋放的硫化物多以SO2的形式存在,如奧托昆普閃速熔煉爐排出的煙氣中SO2體積百分比約占25%~50%;皮氏臥式(Peirce-Smith)轉爐煙氣中SO2約占8%~15%。此外,煙氣中還含有少量的SO3,Cl2,F2等氣體和灰塵。過去,SO2煙氣一般都直接排放到大氣中,如今隨著國家對環境保護的重視,這種做法已被嚴格禁止,火法冶銅必須捕獲硫化物,回收的硫化物一般都制成硫酸。圖1是利用熔煉尾氣中SO2制酸的流程。其中凈化、靜電除霧、尾氣脫硫等工段大量使用環氧乙烯基酯樹脂制作玻璃鋼設備。
1. 凈化工段
冶煉產生的煙氣經靜電除塵后,主要為SO2和少量的Cl2,F2,SO3等氣體和灰塵,溫度在300℃左右,需首先進入洗滌塔(流量塔或文氏管)內被水冷卻至55~60℃。

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