高砷多金属复杂物料脱砷装置的制造方法

文档序号:10984532
高砷多金属复杂物料脱砷装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高砷多金属复杂物料脱砷装置,该装置包括微波发生器、可转动的盛料盘台、进料装置和抽风系统及收砷系统,对应于盛料盘台的转动轨迹划段分为接料段、微波升温段,微波脱砷段,微波造块段(或保温段),冷却段,出料段,所述进料装置安装在接料段,在盛料盘台上有一个静止的密封罩将所述微波升温段,微波脱砷段,微波造块段封盖形成微波腔并由微波发生器供能。本实用新型脱砷装置对需要造块的物料能够同时完成脱砷和造块,对无需造块的物料能够在完成脱砷后保持散状,能减少物料处理过程的烟气量和烟尘量,环保效果明显,能使砷得到高效富集,能有效提高脱砷率。
【专利说明】
高砷多金属复杂物料脱砷装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种高砷多金属复杂物料脱砷装置。
[0002]【背景技术】:
[0003]在铜、铅、锌、金、银等有色金属矿石中,砷是主要的伴生元素,据近年来不完全统计,在我国每年带入有色冶炼系统的砷可达数十万吨之多;在矿物开采和冶炼过程中随着主金属元素的提取分离,砷会发生不同程度的富集,并最终与贵金属及锑、铋、铅等元素形成高砷多金属复杂物料。随着优质资源的消耗,重金属和贵金属冶炼原料中砷的含量近年来显著提高,有的高达10%?20%左右,甚至更高;而贵金属金、银以及锑、铋、铜、碲等有价金属则通常在2%?15%左右。对这类高砷多金属复杂物料进行综合利用的根本前提就是要将砷与有价金属有效的分离,从上世纪七十年代开始到如今,国内外普遍采用电热或炭热回转窑对此类物料进行火法焙烧,通过氧化还原或真空过程使原料中的砷以As2O3的形式与有价金属分离。回转窑作为目前的一种脱砷设备在对高砷多金属复杂物料焙烧时温度必须控制在700 °C以下,尤其是对以氧化砷赋存的高砷多金属复杂物料进行焙烧脱砷时,温度高了就会结块形成窑结发生堵窑现象影响正常生产。因此目前回转窑对以氧化砷赋存的高砷多金属复杂物料进行焙烧脱砷后,即回转窑产出的产品还必须要再进行造块,才能进行后续的破碎筛分送熔炼。
[0004]此外,回转窑对物料加热焙烧时热源是通过热辐射由表及里的热传导方式进行的,这样就产生了一个“冷中心”的问题,物料表层很快被加热产生烟气和烟尘,而中心还是冷的,导致加热时间相对较长,烟气量和烟尘量相对增多。由此一方面加大了烟气和烟尘的处理量,另一方面收集的砷品位相对较低。
[0005]【实用新型内容】:
[0006]本实用新型的目的在于提供一种高砷多金属复杂物料脱砷装置,这种脱砷装置产出的产品能直接进入破碎筛分送熔炼的工序,以缩短整个工艺流程,并且有效减少烟气和烟尘量。
[0007]本实用新型提供的这种高砷多金属复杂物料脱砷装置包括微波发生器、可转动的盛料盘台、进料装置、抽风系统和专用收砷管,对应于盛料盘台的转动轨迹划段分为接料段、微波升温段,微波脱砷段,微波造块保温段,冷却段,出料段,所述进料装置安装在接料段,在盛料盘台上有一个静止的密封罩将所述微波升温段,微波脱砷段,微波造块段封盖形成微波腔并由微波发生器供能,专用收砷管安装在微波腔。
[0008]所述微波发生器有三个,分别为微波升温段,微波脱砷段,微波造块段提供微波。
[0009]所述盛料盘台转动区域弧长2RJI,其中接料段Rji/4,微波升温段RV3,微波脱砷段RV3,微波造块段RV3,冷却段RV2,出料段RV4。盛料盘台由环形转台带动缓慢回转,该环形转台由电机带动。盛料盘台由若干风箱沿盛料盘台转动轨迹排列而成,各风箱上径向布置了炉篦条,形成炉床。
[0010]所述抽风系统包括一主抽风管和若干抽风支管,其中主抽风管位于盛料盘台的中心区,该主抽风管包括可转动的中间节和两端的上固定节及下固定节,所述抽风支管一端与风箱连通,一端与主抽风管的中间节连通,能够随盛料盘台一起转动。
[0011]在主抽风管的下方设有水封式沉淀池,用于对散落的物料进行临时贮存。各抽风支管上均安装有电磁阀,用于调节风量或者开启或关闭风路。
[0012]所述密封罩内安装红外测温装置,测量并记录物料的温度;在各抽风抽风支管安装测温装置和流量装置测量并记录风温与风量;在进料装置安装计量装置测量并记录进入的物料量。
[0013]本实用新型高砷多金属复杂物料脱砷装置与现有技术相比具有如下优点:
[0014]1、本实用新型产出的产品是一种已经脱砷并且已经造块的产品,可以直接进入熔炼工序,即可以直接破碎筛分后投入熔炼。就脱砷整体流程而言,本实用新型的微波脱砷具有一定的节能效果;
[0015]2、本实用新型用微波作为热源,由于微波是有选择性地通过物料内部原子和分子发生高速振动来加热物料,基本不存在“冷中心”的问题,相对其它热源明显地减少物料处理过程的烟气量和烟尘量,环保效果明显;
[0016]3、由于使用微波作为热源可明显减少高砷多金属复杂物料使用其它热源脱砷所产生的烟气量和烟尘量,所以从烟气中所收集的含砷物料的砷品位通常要高于其它形式所收集含砷物料的砷品位,使砷能得到高效富集;
[0017]4、本实用新型通过试验研究的情况来看脱砷率基本可达80%左右,高于目前电热或煤热式回转窑脱砷率;
[0018]5、收尘分为专用收砷管和主抽风收尘两个系统有利于砷的富集和减少了砷的扩散范围。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的主剖视图。
[0020]图2是本实用新型的俯视图。
[0021 ]图3是针对图2沿A-A方向的剖视图。
[0022]图1至图3中的附图标记:
[0023]微波发生器1、波导11
[0024]盛料盘台2、风箱21、炉篦条22
[0025]密封罩3、
[0026]进料装置4、计量输送带41、布料器42
[0027]抽风系统5、主抽风管51、抽风支管52、中间节511、上固定节512、下固定节513
[0028]环形转台6、混凝土基础7、支承辊8、沉淀池9、专用收砷管1。
【具体实施方式】
[0029]图1到图3反映了本实用新型的一种实施方式。
[0030]从图可以看出本实用新型主要由微波发生器1、可转动的盛料盘台2、密封罩3、进料装置4、抽风系统5和专用收砷管10组成。
[0031]盛料盘台2的下面是环形转台6与盛料盘台2固定连接,盛料盘台2随着环形转台6缓慢回转成为可转动的盛料盘台2。环形转台6下方有混凝土基础7,该基础上有支承辊8支撑环形转台6。盛料盘台2主要由若干个扇形风箱21拼接而成,炉篦条22直接安装在风箱21上形成炉床,其回转的轨迹是环形,当对这个环形划段,有接料段、微波升温段,微波脱砷段,微波造块段,冷却段,出料段,在本实施方式中接料段占RV4,微波升温段占RV3,微波脱砷段占RV3,微波造块段占RV3,冷却段占RV2,出料段占RV4。
[0032]密封罩3是静止的它位于盛料盘台2的上方,对盛料盘台进行密封,但不随盛料盘台转动,密封罩3—方面用于形成微波腔,另一方面避免烟气和烟尘逸出密封罩3安装红外测温装置,测量并记录物料的温度。
[0033]进料装置4位于接料段处,该进料装置4主要由计量输送带41、布料器42组成。经过配料高砷多金属复杂物料,经制粒将粒度控制在^5mm左右,由计量输送带41到送到布料器42中,盛料盘台2在接料段接收布料器42送至的物料,盛料盘台2继续转动,依次将到达微波升温段、微波脱砷段、微波造块段。
[0034]微波发生器I有3套分别装在微波升温段、微波脱砷段、微波造块段处,微波通过波导11分别送入微波升温段、微波脱砷段、微波造块段,微波升温段,微波脱砷段,微波造块段与密封盖之间形成微波腔。盛料盘台2在接料段接收物料后由接料段匀速进入微波腔内,微波升温段的微波发生器I启动,对进入微波升温段的物料发射微波使物料逐步升温,当升温段的物料达到或接近550°C时,盛料盘台2进入微波脱砷段。盛料盘台进入微波脱砷段后,在微波脱砷段微波发生器根据物料的温度情况来发射微波,物料温度在达到550°C情况下微波发生器减少微波发射量,当物料温度低于550°C时微波发生器增加微波发射量使物料升温,此段的温度控制范围为520?580°C,即将物料控制在脱砷温度范围内。随着盛料盘台继续转动,物料进入微波造块段,对于需要造块的物料,在微波造块段微波发生器对盛料盘台中物料发射微波,使物料温度升到780 0C即停止发射微波,物料在780 0C时基本结块;形成块状的物料随着盛料盘台的转动进入冷却段。对于不需要造块的物料,微波造块段的作用是保温,微波发生器I对盛料盘台中物料发射微波保持750?800 °C即可。
[0035]抽风系统5包括一主抽风管51和若干抽风支管52,其中主抽风管51位于盛料盘台中心区,该主抽风管包括可转动的中间节511和两端的上固定节512及下固定节513,各抽风支管52—端从风箱21底部与风箱连通,另一端与主抽风管的中间节511连通,中间节511与各抽风支管焊结成刚性体,并能够随盛料盘台2—起转动,对盛料盘台上的物料进行抽风焙烧或抽风冷却。在接料段主抽风管系51抽风的目的是在于保证操作现场的环境卫生,其风量和风压控制为保证盛料盘台无烟气逸出即可。每个抽风支管上均安装有电磁阀,根据风量需要调节或分别开启或关闭。上固定节512与烟囱固定连接,下固定节513固定在混凝基础上并插入水封式沉淀池9。
[0036]专用收砷管10与微波腔连通。随着环形转台继续转动,盛料盘台2逐渐离开微波腔。在微波腔内砷呈As203进入烟气,脱离物料,此时为了收集砷和保证操作环境的保护,专用收砷管10呈微负压抽风,在物料进入微波腔时即开始进行收砷,专用收砷管10上可以安装电动阀门以控制专用收砷管10的开度、开启或关闭。
[0037]离开微波腔的盛料盘台进入到冷却段,此时主要是将脱砷后的物料冷却下来,冷却的幅度为750°C左右降到250°C左右,所以此时的主抽风管系51抽风量要加大,为了确保冷却效果其风压也要增加,风量和风压的操作数据根据结块物料的数量和料层厚度来确定,其控制方式通过抽风抽风支管上的电动阀门来实现。
[0038]盛料盘台2经过冷却段冷却后,250°C左右的进入出料段,此时仍要仍保持冷却段抽风的风量和风压,使物料冷却到150°C左右,风量和风压的控制方式通过各抽风支管上的电动阀门来实现。物料到出料段,已经完成了脱砷和造块,再经破碎筛分,便可直接投入熔炼炉熔炼了。
[0039]物料在盛料盘台上脱砷,无论是出于操作现场环保还是工艺过程的需要都离不开主抽风管系的抽风,抽风都是通过控制各抽风抽风支管上的电动阀门来实现的,由附图可知抽风抽风支管抽风是由盛料盘台底连接到中心抽风管的,由于中心抽风管管径很大,其风速会比抽风抽风支管512的风速小很多,因此,由抽风抽风支管带入的小颗粒物料无法随中心抽风管511进入与其配套的收尘系统而坠落到中心抽风管底部。对此,在主抽风管底部设置水封式沉淀池来收集部分散落的小颗粒物料,使这部分物料可以在池内临时贮存和及时转运,比如安装螺旋运输机或捞渣机来转运。
[0040]本实用新型还可以设置自动控制系统,对各电磁阀、测温装置、计量装置进行控制,所有测量数据均进入自动控制系统进行实时调节。
【主权项】
1.一种高砷多金属复杂物料脱砷装置,其特征在于该装置包括微波发生器(I)、可转动的盛料盘台(2 )、进料装置(4)、抽风系统(5)和专用收砷管(1 ),对应于盛料盘台的转动轨迹划段分为接料段、微波升温段,微波脱砷段,微波造块保温段,冷却段,出料段,所述进料装置安装在接料段,在盛料盘台上有一个静止的密封罩(3)将所述微波升温段,微波脱砷段,微波造块段封盖形成微波腔并由微波发生器供能,专用收砷管安装在微波腔。2.根据权利要求1所述的高砷多金属复杂物料脱砷装置,其特征在于所述微波发生器(I)有三个,分别为微波升温段,微波脱砷段,微波造块段提供微波。3.根据权利要求1或2所述的高砷多金属复杂物料脱砷装置,其特征在于:盛料盘台转动区域弧长2RJI,其中接料段R V4,微波升温段R V3,微波脱砷段R V3,微波造块段R V3,冷却段Rjt/2,出料段RV4。4.根据权利要求1或2所述的高砷多金属复杂物料脱砷装置,其特征在于:盛料盘台由环形转台(6)带动缓慢回转,该环形转台由电机带动。5.根据权利要求1或2所述的高砷多金属复杂物料脱砷装置,其特征在于:所述盛料盘台(2)由若干风箱(21)沿盛料盘台转动轨迹排列而成,各风箱上径向布置了炉篦条(22),形成炉床。6.根据权利要求1或2所述的高砷多金属复杂物料脱砷装置,其特征在于:所述抽风系统(5)包括一主抽风管(51)和若干抽风支管(512),其中主抽风管(51)位于盛料盘台(2)的中心区,该主抽风管包括可转动的中间节(511)和两端的上固定节(512)及下固定节(513),所述抽风支管(512)—端与风箱(21)连通,一端与主抽风管的中间节(511)连通,能够随盛料盘台一起转动。7.根据权利要求6所述的高砷多金属复杂物料脱砷装置,其特征在于:在主抽风管(51)的下方设有水封式沉淀池(9),用于对散落的物料进行临时贮存或运转。8.根据权利要求6所述的高砷多金属复杂物料脱砷装置,其特征在于:各抽风支管(512)上均安装有电磁阀,用于调节风量或者开启或关闭风路。9.根据权利要求8所述的高砷多金属复杂物料脱砷装置,其特征在于:密封罩(3)内安装红外测温装置,测量并记录物料的温度;在抽风支管(512)安装测温装置和流量装置测量并记录风温与风量;在进料装置(4)安装计量装置测量并记录进入的物料量。
【文档编号】C22B1/11GK205676519SQ201620635238
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月24日 公开号201620635238.6, CN 201620635238, CN 205676519 U, CN 205676519U, CN-U-205676519, CN201620635238, CN201620635238.6, CN205676519 U, CN205676519U
【发明人】李有刚, 雷日华, 张晓东, 张宁谦, 陈永明, 谭雄玉, 徐灿, 袁学敏, 王雄, 刘鑫, 周晓源
【申请人】长沙有色冶金设计研究院有限公司, 郴州雄风环保科技有限公司, 长沙隆泰微波热工有限公司, 湘潭冶金设备制造有限公司, 湖南迈特斯冶金科技发展有限公司
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