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蘭州大學通用環境工程團隊（GEE團隊）以自有云式除塵技術為基礎，在白銀有色集團公司33000m³/h燒結冷卻圓筒煙氣治理項目中取得了技術突破，成功解決了鉛鋅燒結工藝亞微米級顆粒物高效收集的技術難題。

在火法冶煉過程中，鉛鋅硫化精礦燒結后經冷卻圓筒時會產生大量含亞微米級顆粒物的煙氣，其具有如下特點：1）溫度高，爐體煙氣溫度可達1000℃以上；2）煙氣及顆粒成分復雜，煙氣中含有鉛、鋅、銅等重金屬元素，顆粒物成分以氧化鋅、硫化鋅、氧化鉛為主；3）煙氣中攜帶大量可溶性鹽，可溶性鹽在管道中結晶析出進一步導致煙氣中的顆粒物濃度升高；4）顆粒物粒徑小，中位粒徑小于10μm。燒結圓筒冷卻煙氣溫度高，成分復雜，顆粒物粒徑小，實現長期穩定達標排放難度極大。

為了解決這一難題，蘭州大學GEE團隊充分發揮了“甘肅省工業煙氣治理行業技術中心”和“甘肅省細顆粒物污染控制技術與裝備工程研究中心”平臺的優勢，基于云式技術開展了為期半年的技術攻關。團隊采用計算流體力學（CFD）方法對煙氣流場進行數值模擬（圖1），精確計算了燒結冷卻圓筒煙氣細顆粒凝結所需的水汽飽和度，并測試了多種霧化方式，以構建在不同煙氣溫度下的過飽和水汽環境。經過“數值模擬—實驗室測試—現場試驗”的多輪驗證，最終形成了適用于燒結冷卻煙氣治理的全新工藝——“異質凝并強化脫除細顆粒物技術”（圖2）。該工藝的核心是通過“云霧發生器”快速降溫煙氣，提高水汽濕度并增加飽和蒸汽壓，促進顆粒的核化和長大，從而高效去除煙氣中的顆粒物、金屬元素和可溶性鹽。

圖1“云式”除塵技術原理圖

圖2“云式”除塵技術原理圖

2024年10月中旬，白銀有色集團第三治煉廠組織專家對該項目進行全面驗收。相關專家團隊一致認為云式除塵設備在燒結冷卻圓筒煙氣治理項目中完全滿足技術標準，除塵效率達到99%以上，出口濃度能夠達到最新超低排放標準10mg/m³以下，順利通過現場驗收。

圖3云式除塵設備現場照片

鉛鋅硫化精礦燒結冷卻圓筒煙氣除塵項目的實施，標志著GEE團隊的研發成果在冶金行業煙氣治理中進一步新質創新。未來GEE團隊將繼續深耕技術創新，緊密結合行業前沿，堅持“四個面向”，解決行業工程技術難題，為國家持續深入打好藍天保衛戰貢獻蘭州大學力量。