专利名称：一种含后燃烧技术的脱砷工艺方法
技术领域：
本发明属于贵金属冶炼的金银提取方法技术领域，涉及一种高砷复杂金精矿的脱砷方法，特别是一种含后燃烧技术的脱砷工艺方法。
背景技术：
上世纪八十年代以来，随着我国黄金行业的高速发展，易处理金矿资源逐渐减少， 难处理金矿资源亟待开发，特别是对于含砷、碳、锑及微细粒浸染状金矿石的开发利用已迫在眉睫。我国难处理金矿资源比较丰富，本次发明处理的金精矿即属高砷高硫类型金矿石浮选精矿，为难浸金精矿，其特点是有害元素As含量较高，在As没有通过预处理工艺脱除或脱除不彻底时，采用常规氰化提金工艺，金浸出率极低，且消耗大量的氰化钠，因此这类金矿资源现在还没有被大量开发。目前，国内外已掌握的难选冶金矿预处理工艺有压热氧化法、微生物氧化法、焙烧氧化法等。压热氧化法由于高温、高压、纯氧等条件，对设备材料、密封、自动化仪表和控制系统要求很高，国内尚没有进行工业化生产；微生物氧化法在我国取得很大成功，无论是菌种的选择，温度的应用范围，设备的优化等都达到了世界先进水平。但这种方法不利于其它有价元素的综合回收，因此微生物氧化法的应用也有一定的局限性；焙烧是难处理金矿传统的预处理方法，焙烧的目的是脱除砷和改变硫化物结构，生成多孔焙砂，有利于下一步的氰化作业，提高金的浸出率，回收精矿中有价元素。随着技术的进步和市场的需求，两段沸腾焙烧预处理技术给这一传统工艺的工业应用带来了新机。国内目前的两段焙烧工艺缺点是一段焙烧烟气燃烧不充分，会造成初期硫磺冷凝和非氧化砷化合物如Asj3的沉积，从而使流程堵塞，生产经常中断。为此本发明对传统工艺进行了改革，在传统工艺基础上增加了后燃烧工艺，既在两级旋风收尘器后增加了烟气后燃烧工艺，在二级旋风出口处补加空气后设有一个后燃烧室，从而使烟气燃烧更加充分， 使得工艺指标达到国际先进水平，为我国难选冶金矿种的开发提供更加广阔的前景
实用新型内容
本发明的目的在于提供一种含后燃烧技术的脱砷工艺方法，解决国内目前的两段焙烧工艺中一段焙烧烟气燃烧不充分，造成初期硫磺冷凝和非氧化砷化合物如Asj3的沉积，从而使流程堵塞，生产经常中断的问题。本发明采用二段焙烧工艺处理含砷金精矿。焙烧的目的是脱除砷、硫和改变矿石结构，生成多孔焙砂，有利于下一步的氰化作业，提高金的浸出率，回收精矿中有价元素。通过控制空气量，第一段焙烧采用缺氧焙烧气氛脱砷、硫， 第二段采用过氧气氛进行硫酸化焙烧。焙烧产生的烟气除砷后去生产硫酸，砷生成粗白砷出售。一、工艺流程
沸腾焙烧炉+旋风收尘器+后燃烧室+喷雾冷却器+电除尘器+骤冷塔+袋式除尘器的工艺流程(详见工艺流程图和设备联系图)。
1、两段焙烧及后燃烧的基本原理 1) 一段缺氧焙烧
精矿中的砷主要为毒砂i^AsS，此外，含有一定量的黄铁矿狗&。一段焙烧的基本化学反应如下
权利要求
1. 一种含后燃烧技术的脱砷工艺方法，其特征在于采用二段焙烧工艺处理含砷金精矿，脱除砷、硫和改变矿石结构，生成多孔焙砂，提高金的浸出率，回收精矿中有价元素；通过控制空气量，第一段焙烧采用缺氧焙烧气氛脱砷、硫，第二段采用过氧气氛进行硫酸化焙烧，焙烧产生的烟气除砷后去生产硫酸，砷生成粗白砷出售，具体采用沸腾焙烧炉+旋风收尘器+后燃烧室+喷雾冷却器+电除尘器+骤冷塔+袋式除尘器的工艺流程焙烧，工艺过程和收尘工艺过程是a、沸腾焙烧采用浆式进料，精矿仓内设有两个调浆槽、两个搅拌槽，金精矿由抓斗式起重机加到料仓操作平台上，精矿通过人工添加至调浆槽进行调浆，制成浓度70 75%的矿浆，调好的矿浆流入搅拌槽，用软管泵将搅拌槽中的矿浆送入中间缓冲槽，再用软管泵经矿浆分配箱后给入到一段焙烧炉；b、矿浆分配箱始终保持有溢流，多余的矿浆返回搅拌槽，避免入炉的流量随液位的高低而变化，可确保入一段炉的加料量是稳定、可调节的；c、一段焙烧温度60(TC 650°C，通过加水调控炉温，控制一段焙烧空气量，使精矿中的铁大部分氧化成Fii3O4，砷则以As、As2S3、A、06，硫以SO2、S2的状态进入烟气中；d、一段焙烧炉沸腾层高度为1 1.5m，采用底排料方式，焙砂通过星形排料阀加入到二段焙烧炉中；e、一段焙烧烟气经过一级、二级旋风收尘器收尘，并在二级旋风收尘器后的后燃烧室的入口继续通入空气，使未氧化的硫、砷氧化，生成SO2和As4O6，而一级、二级旋风收尘器收下的烟尘经溢流螺旋给料机加入到第二段焙烧炉中；f、二段焙烧温度650°C 700°C，通过喷水调控炉温，一段产生的焙砂和烟尘加到二段焙烧炉中，利用一段炉焙砂中的残硫使铜等有价元素更好的硫酸化；g、二段焙烧炉沸腾层高度为1 1.5m，采用底排料方式，焙砂通过星形排料阀加到埋刮板输送机，将焙砂输送到湿法冶炼车间进行酸浸；h、二段焙烧产生的烟气经过旋风收尘器收尘后，与后燃烧室出口的烟气混合进入喷雾冷却器冷却，使烟气温度降低到350°C进入电收尘器，电收尘后的烟气进入骤冷塔，经过布袋收尘器回收粗白砷，剩余烟气进入制酸系统；i、一段、二段焙烧炉和后燃烧的供风由罗茨风机提供。
2.依据权利要求1所述的一种含后燃烧技术的脱砷工艺方法，其特征在于烟气收尘系统由旋风除尘器，后燃烧室，喷雾冷却器，电除尘器，聚冷塔和袋式过滤器组成；第一段烟气冷却采用喷雾冷却器降温，第二段烟气冷却采用骤冷塔冷却方式降温；具体收尘工艺过程是a旋风收尘器和后燃烧大部分焙砂通过一段焙烧炉烟气从两级旋风收尘器中分离出来，一级由两个旋风收尘器组成，二级由四个旋风收尘器组成，在一级旋风收尘器的底部有分离出的焙砂的出口，在二级旋风收尘器的底部也有分离出的焙砂的出口，焙砂汇总后进入二段焙烧炉；由于一段焙烧为缺氧气氛，焙烧烟气中砷以As、As2S3^ A、06，硫以S02、S2的形态存在， 为了避免S02、S2冷凝和非氧化砷化合物如Asj3的沉积，增加后燃烧工艺，实现焙烧烟气化合物的进一步氧化；在后燃烧室的入口补加空气，通过鼓入一定量的空气与焙烧炉烟气混合进行二次燃烧，焙烧鼓入空气与后燃烧鼓入的空气按照固定的比率，通过测量后燃烧后的烟气中的氧含量，确定最合适的焙烧鼓入空气与后燃烧鼓入空气的比率；在二级旋风出口处补加空气后设有一个后燃烧室，从而使后燃烧烟气有足够的停留时间完成放热反应，其目的是把所有气态砷化合物氧化成As4O6气体，此外，一些少量的二氧化硫被氧化为三氧化硫；后燃烧温升约100°C 200°C，在后燃烧室的底部设有螺旋输送机，作为焙砂的出口 ； 一级旋风收尘器、二级旋风收尘器、后燃烧室分离出的焙砂连同从一段焙烧炉排出的焙砂一并送入二段焙烧炉；二段焙烧炉产生的烟气进入两个并联的旋风收尘器，旋风收尘器底流连同二段焙烧炉排出的焙砂形成焙砂产品，从旋风收尘器出来的烟气与后燃烧室出口烟气汇合，混合烟气进入喷雾冷却器； b喷雾冷却器通过往喷雾冷却塔中喷水降温，后燃烧、一段焙烧炉和二段焙烧炉的混合烟气从 700-800° C冷却到约350°C，塔上部设有喷嘴，利用压缩空气来雾化水，利用蒸发吸热将烟气冷却到适合电除尘器工作的温度，在冷却塔的底部有螺旋输送机作为烟尘出口 ； c电除尘器烟气以约350°C进入到电除尘器，在电除尘器中烟气中超过约99%的剩余粉尘被除去，绝大部分砷以气体形式离开电除尘器；电除尘器分为四个室，每个室下面有料斗，收集的焙砂烟尘在料斗中经螺旋输送机进入到埋刮板输送机后送到酸浸； d骤冷塔烟气和水以合适的比例进入到骤冷塔的上方，所有的水是雾化的，塔上部的喷嘴利用压缩空气雾化水，利用蒸发吸热将烟气冷却，晶体三氧化二砷在此过程中形成，大多数砷从烟气中分离出来，骤冷塔内部总是保持干燥，在这个过程烟气冷却到约125°C，骤冷塔出去的烟气进入袋式除尘器，为避免水分凝结在骤冷塔的表面，骤冷塔外部设有电加热系统； e袋式除尘器烟气与三氧化二砷粉尘进入布袋除尘器，并通过一些平行的纺织袋，几乎所有的尘埃分离到纺织袋外表面，清洁烟气穿过布袋进入到制酸系统；在布袋除尘器中关键是要保持气体温度高于露点，以避免水凝结在布袋或任何其他表面，布袋凝结将导致堵塞并造成压降，最后导致气流不能通过布袋；烟气的温度在120 125°C区间变化，分离出的As2O3用完全密封的螺旋输送机和刮板输送机来运输；为确保袋式除尘器能正常运行，灰斗需要加热保温，整个收尘系统采用负压操作，以防烟气外泄造成二次污染，袋式除尘器收下的烟尘含As2O3大于95%，通过埋刮板输送机输送至中间仓后，用包装机装袋、缝袋，然后再用铁桶盛装，包装后的As2O3用叉车运送至砷库安全保存。
全文摘要
本发明涉及一种含后燃烧技术的脱砷工艺方法，属于贵金属冶炼的金银提取方法技术领域，本发明采用二段焙烧工艺处理含砷金精矿，焙烧的目的是脱除砷、硫和改变矿石结构，生成多孔焙砂，有利于下一步的氰化作业，提高金的浸出率，回收精矿中有价元素，通过控制空气量，第一段焙烧采用缺氧焙烧气氛脱砷、硫，第二段采用过氧气氛进行硫酸化焙烧，焙烧产生的烟气除砷后去生产硫酸，砷生成粗白砷出售。本发明对传统工艺进行了改革，在传统工艺基础上增加了后燃烧工艺，解决了由于焙烧烟气燃烧不充分造成的初期硫磺冷凝和非氧化砷化合物如As2S3的沉积问题，达到生产流程畅通，工艺指标先进的效果。
文档编号C22B1/02GK102560084SQ20121001055
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月14日 优先权日2012年1月14日
发明者侯金刚, 卜繁刚, 唐淑梅, 巨永辉, 张力, 张基娟, 张焘, 张璐, 李亚宾, 李卫东, 武鑫, 王军, 王大明, 王晓冬, 王晓民, 王艳慧, 王金生, 王静荣, 纪强, 薛树斌, 赵磊, 蹇令兰 申请人:长春黄金设计院