铅阳极泥熔炼烟尘气化及分级控温回收工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铅阳极泥熔炼烟尘气化分级控温回收工艺。
【背景技术】
[0002]铅阳极泥熔炼炉气(铅阳极泥是铅电解精炼过程中产生的副产品，目前主要通过火法处理工艺回收其中的有价物，处理时需要对铅阳极泥进行熔炼，从而产生炉气)中主要成分为三氧化二砷、三氧化二锑，并含有少量氧化铅等，该炉气经冷却收尘后得到的烟尘中锑、砷含量较高(应强调，本发明所说的“铅阳极泥熔炼烟尘”，是指铅阳极泥熔炼炉气经冷却收尘后得到固体物质，一般含75 — 85%重量的铺,6 — 12%重量的砷)，目前该烟尘或通过还原一球压一焙烧等一系列步骤分别生产粗锑和白砷，或与木炭混合并依次经蒸馏、冷凝生产砷锑合金，或采用高压水浸工艺，但这些后续处理工艺均十分麻烦。本申请人申请的申请号为2014100721630，名称为“铅阳极泥熔炼高温炉气分级控温收尘净化工艺”的发明专利申请文件中，采取直接对铅阳极泥熔炼炉气进行分级控温收尘净化处理，可分别获得较高纯度的三氧化二砷和三氧化二锑。但是，该工艺只是针对铅阳极泥熔炼炉气进行处理，意味着厂家必须改变其目前所采用的炉气净化工艺和设备(主要是布袋除尘器)，且由于铅阳极泥熔炼炉气量一般较大，实施炉气分级控温收尘净化工艺的投资成本高。
【发明内容】
[0003]本发明所解决的技术问题是提供一种针对铅阳极泥熔炼烟尘的气化分级控温回收工艺，以分别获得较高纯度的三氧化二砷和三氧化二锑。
[0004]本发明的铅阳极泥熔炼烟尘气化分级控温回收工艺，其步骤包括:
[0005]I)将回收得到的铅阳极泥熔炼烟尘装入气化炉，然后向气化炉中通入惰性气体，使铅阳极泥熔炼烟尘在惰性气氛下加热至600 - 900°C进行气化，然后将气化炉产生的含有三氧化二锑和三氧化二砷两种凝华温度不同的气态待回收物质炉气引入炉气分级控温收尘净化设备；
[0006]2)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将所述炉气引入该设备中的第一级控温冷却单元，第一级控温冷却单元的炉气出口温度控制为400 - 550°C，使部分待回收物质冷却析出形成第一粉尘并收集在第一级控温冷却单元中；
[0007]3)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第一级控温冷却单元排出并携带有第一粉尘的炉气引入第一级气体过滤单元中进行除尘净化并进一步收集得到第一粉尘；
[0008]4)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第一级气体过滤单元排出的炉气引入第二级控温冷却单元，第二级控温冷却单元的炉气出口温度控制为300 -400°C，使部分待回收物质冷却析出形成第二粉尘并收集在第二级控温冷却单元中；
[0009]5)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第二级控温冷却单元排出并携带有第二粉尘的炉气引入第二级气体过滤单元中进行除尘净化并进一步收集得到第二粉尘；
[0010]6)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第二级气体过滤单元排出的炉气引入第三级控温冷却单元，第三级控温冷却单元的炉气出口温度控制为110 -120°C，使部分待回收物质冷却析出形成第三粉尘并收集在第三级控温冷却单元中；
[0011 ] 7)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第三级控温冷却单元排出并携带有第三粉尘的炉气引入第三级气体过滤单元中进行除尘净化并进一步收集得到第三粉尘；
[0012]收集得到的第一粉尘及气化炉中残留的物质为富集锑的粉尘，第二粉尘为含有锑、砷的粉尘，第三粉尘为富集砷的粉尘，第三级气体过滤单元排出的气体进入后续回收处理或排放。
[0013]上述铅阳极泥熔炼烟尘气化分级控温回收工艺采用了三级控温冷却单元和气体过滤单元，使其得到的第一粉尘的三氧化二锑可以达到较高纯度，第三粉尘的三氧化二砷同样可以达到较高纯度，从而将原铅阳极泥熔炼烟尘中的锑和砷有效分离。
[0014]其中，所述步骤I)由于采取了惰性气氛下气化，可防止铅阳极泥熔炼烟尘中的锑、砷过度氧化而降低其挥发性，从而主要确保三氧化二砷的气化率，提高三氧化二砷与三氧化二锑的分离效率。
[0015]采用铅阳极泥熔炼烟尘气化分级控温回收工艺，气化量较铅阳极泥熔炼炉气量小，因此整个铅阳极泥熔炼烟尘气化分级控温回收工艺的设备、规模相应较小，投资成本降低。
[0016]应注意，虽然上述第一级控温冷却单元的炉气出口温度控制区间与第二级控温冷却单元的炉气出口温度控制区间在“400°C”的点上重叠，但本领域技术人员在具体实施时显然会采取不同的温度控制区间，从而才能实现分级控温。
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步的说明、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0018]图1为本发明铅阳极泥熔炼烟尘气化分级控温回收工艺的工艺流程图。
[0019]图2为本发明工艺中控温冷却单元的一种具体结构示意图。
[0020]图3为本发明工艺中控温冷却单元另一种具体结构示意图。
[0021]图4为本发明另一种铅阳极泥熔炼烟尘气化分级控温回收工艺的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0022]图1所示的铅阳极泥熔炼烟尘气化分级控温回收工艺，其设备包括顺序连接在气化炉100之后的第一级控温冷却单元211、第一级气体过滤单元221、第二级控温冷却单元212、第二级气体过滤单元222、第三级控温冷却单元213、第三级气体过滤单元223和动力装置230，动力装置230驱动气化炉100产生的炉气依次通过第一级控温冷却单元211、第一级气体过滤单元221、第二级控温冷却单元212、第二级气体过滤单元222、第三级控温冷却单元213以及第三级气体过滤单元22，气化炉100还连接惰性气体输入装置。该工艺的步骤包括:1)将回收得到的铅阳极泥熔炼烟尘装入气化炉100，然后向气化炉100中通入惰性气体，使铅阳极泥熔炼烟尘在惰性气氛下加热至600 - 900°C进行气化，然后将气化炉100产生的含有三氧化二锑和三氧化二砷两种凝华温度不同的气态待回收物质炉气引入炉气分级控温收尘净化设备200 ；2)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将所述炉气引入该设备中的第一级控温冷却单元211，第一级控温冷却单元211的炉气出口温度控制为400 - 550°C，使部分待回收物质冷却析出形成第一粉尘并收集在第一级控温冷却单元211中；3)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第一级控温冷却单元211排出并携带有第一粉尘的炉气引入第一级气体过滤单元221中进行除尘净化并进一步收集得到第一粉尘；4)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第一级气体过滤单元221排出的炉气弓I入第二级控温冷却单元212，第二级控温冷却单元212的炉气出口温度控制为300 - 380°C，使部分待回收物质冷却析出形成第二粉尘并收集在第二级控温冷却单元212中；5)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第二级控温冷却单元212排出并携带有第二粉尘的炉气引入第二级气体过滤单元222中进行除尘净化并进一步收集得到第二粉尘；6)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第二级气体过滤单元222排出的炉气引入第三级控温冷却单元213，第三级控温冷却单元213的炉气出口温度控制为110 - 120°C，使部分待回收物质冷却析出形成第三粉尘并收集在第三级控温冷却单元213中；7)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第三级控温冷却单元213排出并携带有第三粉尘的炉气引入第三级气体过滤单元223中进行除尘净化并进一步收集得到第三粉尘。此后，第三级气体过滤单元223排出的气体进入动力装置230，然后从动力装置230的出口再经烟囱排放。
[0023]图1所示的铅阳极泥熔炼烟尘气化分级控温回收工艺中，气化炉100与第一级控温冷却单元211之间、第一级控温冷却单元211与第一级气体过滤单元221之间、第一级气体过滤单元221与第二级控温冷却单元212之间、第二级控温冷却单元212与第二级气体过滤单元222之间、第二级气体过滤单元222之间与第三级控温冷却单元213之间、第三级控温冷却单元213与第三级气体过滤单元223之间均通过保温管道相连，同时要求各保温管道的入口温度<保温管道的出口温度，各保温管道具体采用夹套保温方式，夹套内采用高温烟气加热。同时，第一级气体过滤单元221、第二级气体过滤单元222均采用了耐高温烧结陶瓷多孔材料滤芯作为过滤元件，出口含尘量控制在5mg/m3以下；第三级气体过滤单元223采用布袋作为过滤元件，第三级气体过滤单元223的出口含尘量同样控制在5mg/m3以下。另外，第一级气体过滤单元