专利名称:一种含砷矿物焙烧烟气的净化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从含砷硫化矿焙烧烟气中回收As2O3的烟气净化方法，尤其是含砷金精矿、含砷黄铁矿、毒砂等多级焙烧烟气中回收As2O3的烟气净化方法，属于贵金属焙烧法冶金化工技术领域：
。
二背景技术：
目前，在利用硫化金精矿提金和利用黄铁矿制酸的生产过程中，对矿物中的含砷量有严格要求，因为其砷化物焙烧以后产生有害的As2O3气体，影响制酸的工艺技术指标和硫酸的质量，所以一般要求矿物中的含砷量不大于1％。但是如果矿物中的含砷量大于1％或更高时，就会严重影响硫酸的质量和湿法冶金的金银回收率，甚至使生产难以进行。例如，当金精矿的含砷量达到4~5％时，如采用单级焙烧，金的回收率就会降低30~40个百分点，不仅使黄金冶炼的经济技术指标大幅度降低，影响冶金成本，而且As2O3得不到回收利用，浪费了资源。
含砷硫化金精矿或含砷黄铁矿焙烧的烟气中主要含有矿尘、SO2、As2O3、SeO2等，为了得到满足制酸要求的SO2气体，焙烧烟气必须进行净化处理，烟气的净化处理方法主要有两种一是烟气采用炉气冷却器-旋风收尘器-静电收尘器-内喷文氏管洗涤器-填料塔洗涤器--间冷器--静电除雾器等的酸洗净化工艺，使烟气中的矿尘、As2O3、SeO2等有害杂质被除去；但是As2O3、SeO2等有害杂质进入稀酸，稀酸经过石灰中和处理以后排放，其中的As2O3没有得到回收利用。
另一种方法是采用炉气冷却器-旋风收尘器-内喷文氏管洗涤器-泡沫塔洗涤器--内喷文氏管洗涤器-除沫器等的水洗净化工艺，使烟气中矿尘、As2O3、SeO2等有害杂质进入废水，废水经过石灰中和处理以后排放；其中的As2O3没有得到回收利用，而且该工艺消耗水量太多，经济技术指标不好，已经被淘汰。
三
发明内容本发明目的在于克服以上技术不足，提供一种操作平稳、控制简便、能够处理含砷量4％~5％硫化矿，并能回收烟气中As2O3产品的烟气净化工艺方法。
本发明技术解决方案如下一种含砷矿物焙烧烟气的净化工艺，对于含砷硫化金精矿或含砷黄铁矿焙烧的烟气，依序采用包含以下工序经过炉气冷却器-旋风收尘器-静电收尘器-喷雾冷却塔-脉冲布袋收砷器--内喷文氏管洗涤器-填料塔洗涤器-间冷器--静电除雾器，达到既能够除去其烟气中的矿尘、As2O3、SeO2等有害杂质，满足制酸工艺技术要求，又能够回收利用As2O3等产品的目的。
1.收砷原理As2O3即三氧化二砷是一种重要的化工原料，剧毒，它具有升华和凝华的特性。在沸腾焙烧中，硫化物精矿中的含砷矿物发生氧化反应而生成As2O3气体，生成的As2O3气体绝大部分以蒸汽的形式进入烟气，当烟气温度降低时又从气相中凝华析出As2O3结晶微粒，然后被布袋收砷器捕集。反应生成的小部分As2O3会在高温和氧化性气氛下进一步氧化成难升华的As2O5，As2O5与一些金属氧化物结合而生成稳定的砷酸盐进入烧渣，本项目通过控制沸腾焙烧条件的办法，可以尽量避免As2O5的产生。
根据As2O3蒸汽压计算出的有关温度下气体中的As2O3饱和度如下表
由表中数据可以看出沸腾焙烧炉出口烟气温度降低为500℃时，As2O3的饱和度为8840g/Nm3；当烟气温度降至280℃时，As2O3的饱和度为490g/Nm3；当烟气温度降至100℃时，As2O3的饱和度只有0.0058g/Nm3，即当温度降到100℃时，烟气中气态As2O3基本上全部转化为固态，理论上可以全部被收集。但由于电除尘出口烟气中含有大量的水份，当温度控制100℃左右时，水蒸气将冷凝成水滴，与烟气中的SO3气体结合后生成稀硫酸会造成设备腐蚀，同时收下的As2O3由于含水多造成其粘度加大，导致布袋堵塞，使生产无法进行。
因此，本工艺选择布袋收砷器进口气体温度控制在100-140℃工艺条件，在此温度下，As2O3的饱和度为0.02-0.025g/Nm3，气相中As2O3以非玻璃态固体形式存在，同时又不会有稀硫酸生成。在此温度时，烟气中气态As2O3理论收砷率可达99.9％以上，而且收下的As2O3以晶体形式存在，且比较干燥，不会对布袋收尘器造成影响，有利于收砷生产，同时由于温度高于露点，减轻了设备腐蚀。
2.工艺技术方案当采用沸腾焙烧含砷量较高的硫化金精矿、黄铁矿时，烟气含砷量较高。从含砷烟尘中回收As2O3(即白砷生产)，是生产工艺本身的要求(避免砷对制酸系统的影响)，也是增加效益和环境保护的需要。
本发明采用炉气冷却器-旋风收尘器-静电收尘器-喷雾冷却塔-脉冲布袋收砷器--内喷文氏管洗涤器-填料塔洗涤器--间冷器--静电除雾器等的酸洗烟气净化方法，并采用喷雾冷却塔、布袋收砷器，以及自动控制的方法等回收As2O3产品。其技术方案是来自沸腾焙烧炉的烟气经炉气冷却器-旋风收尘器-静电收尘器等收尘降温后，控制静电收尘器出口烟气温度降至260-300℃，然后导入喷雾冷却塔1，调整雾化水喷头2的进水量，并要求喷雾冷却塔1中的喷水要完全雾化，使喷雾冷却塔1的出口烟气温度迅速降至100-140℃，这时As2O3结晶成为粉末，进入脉冲布袋收砷器3过滤，As2O3结晶粉末在脉冲布袋收砷器3下部，经过螺旋输送机4，送入包装机5进行包装。为了连续、均匀、最大限度地回收As2O3，冷却过程中既要达到冷却的目的，又不能形成玻璃砷，而且要求喷雾冷却塔1排出干燥的As2O3粉尘，防止水份析出堵塞布袋和腐蚀设备。
回收As2O3以后的烟气，采用内喷文氏管洗涤器-填料塔洗涤器--间冷器--静电除雾器等常规的酸洗烟气净化方法，除去其烟气中的微量As2O3，以及SeO2等有害杂质，SO2气体进入转化制酸工序。
本发明技术通过控制适当的焙烧和净化工艺条件，并采用喷雾冷却塔和高效低温布袋收砷装置，使烟气中的As2O3能够得到最大限度的回收，既回收了As2O3产品，又满足了制酸工艺的技术要求，达到烟气净化的目的。该工艺方法具有连续生产、操作平稳、控制方便、经济实用的特点，具有广泛的推广应用价值。
四、附图图1从含砷金精矿焙烧烟气中回收As2O3的方法示意图。
1喷雾冷却塔，2雾化水喷头，3脉冲布袋收砷器，4螺旋输送器，5包装机五具体实施方式
以下给出本发明的具体实施方式
，用来对本发明作进一步说明。
以一套日焙烧能力150吨含砷金精矿的二级焙烧系统为例，说明从含砷金精矿焙烧烟气中回收As2O3的烟气净化方法。
本发明技术是在原有日焙烧能力150吨含砷金精矿的一级焙烧系统的基础上，进行二级焙烧技术改造而完成的。其烟气净化采用炉气冷却器-旋风收尘器-静电收尘器-喷雾冷却塔-脉冲布袋收砷器--内喷文氏管洗涤器-填料塔洗涤器--间冷器--静电除雾器等的酸洗烟气净化方法，其中在原有净化工序插入了喷雾冷却塔、脉冲布袋收砷器等工艺装置，回收As2O3产品。
实施例1
来自沸腾焙烧炉的烟气经炉气冷却器-旋风收尘器-静电收尘器等收尘降温后，控制静电收尘器出口烟气温度降至280℃，然后导入喷雾冷却塔1，调整雾化水喷头2的进水量，使喷雾冷却塔1的出口烟气温度迅速降至120℃，这时As2O3结晶成为固体粉末，进入脉冲布袋收砷器3过滤，As2O3结晶粉末在脉冲布袋收砷器3下部，经过螺旋输送机4，送入包装机5进行包装。
回收As2O3以后的烟气，采用内喷文氏管洗涤器-填料塔洗涤器--间冷器--静电除雾器等常规的酸洗烟气净化方法，除去其烟气中的微量As2O3，以及SeO2等有害杂质，SO2气体进入转化制酸工序。
实施例2本实施例与实施例1的区别在于来自沸腾焙烧炉的烟气经炉气冷却器-旋风收尘器-静电收尘器等收尘降温后，控制静电收尘器出口烟气温度降至260℃，然后导入喷雾冷却塔1，调整雾化水喷头2的进水量，使喷雾冷却塔1的出口烟气温度迅速降至100℃，这时As2O3结晶成为固体粉末，进入脉冲布袋收砷器3过滤，As2O3结晶粉末在脉冲布袋收砷器3下部，经过螺旋输送机4，送入包装机5进行包装。
实施例3本实施例与实施例1的区别在于来自沸腾焙烧炉的烟气经炉气冷却器-旋风收尘器-静电收尘器等收尘降温后，控制静电收尘器出口烟气温度降至300℃，然后导入喷雾冷却塔1，调整雾化水喷头2的进水量，使喷雾冷却塔1的出口烟气温度迅速降至140℃，这时As2O3结晶成为固体粉末，进入脉冲布袋收砷器3过滤，As2O3结晶粉末在脉冲布袋收砷器3下部，经过螺旋输送机4，送入包装机5进行包装。
本发明技术实用于处理含砷量1％~10％的金精矿，最好在4％~5％，其As2O3回收率可以达到92％以上。下表是某月份统计的平均技术指标结果
从表中数据可以看出原矿中平均含砷3.85％时，砷平均回收率达到88.50％，可见，砷的收率很好。
本发明技术通过控制适当的焙烧和净化工艺条件，并采用喷雾冷却塔和高效低温布袋收砷装置，使烟气中的As2O3能够得到最大限度的回收，既回收了As2O3产品，又满足了制酸工艺的技术要求，达到烟气净化的目的。该工艺方法具有连续生产、操作平稳、控制方便、经济实用的特点，具有广泛的推广应用价值。
权利要求
1.一种含砷矿物焙烧烟气的净化工艺，其特殊之处在于包含以下工序经过炉气冷却器-旋风收尘器-静电收尘器-喷雾冷却塔-脉冲布袋收砷器。
2.按照权利要求
1所述一种含砷矿物焙烧烟气的净化工艺，其特征在于来自沸腾焙烧炉的烟气经炉气冷却器-旋风收尘器-静电收尘器收尘降温后，控制静电收尘器出口烟气温度降至260-300℃，然后导入喷雾冷却塔(1)，调整雾化水喷头(2)的进水量，并要求喷雾冷却塔(1)中的喷水要完全雾化，使喷雾冷却塔(1)的出口烟气温度迅速降至100-140℃，这时As2O3结晶成为粉末，进入多室布袋收砷器(3)过滤，As2O3结晶粉末在脉冲布袋收砷器(3)下部，经过螺旋输送机(4)，送入包装机(5)进行包装。
3.按照权利要求
1所述一种含砷矿物焙烧烟气的净化工艺，其特征在于所述工序还包括回收As2O3以后的烟气，采用内喷文氏管洗涤器-填料塔洗涤器--间冷器--静电除雾器的酸洗烟气净化方法，除去其烟气中的微量As2O3，以及SeO2等有害杂质，SO2气体进入转化制酸工序。
4.按照权利要求
2所述一种含砷矿物焙烧烟气的净化工艺，其特征在于所述布袋收砷器(3)进口气体温度控制在100-140℃的工艺条件，在此温度下，As2O3的饱和度为0.02-0.025g/Nm3，气相中As2O3以非玻璃态固体形式存在，同时又不会有稀硫酸生成。
专利摘要
本发明涉及一种含砷矿物焙烧烟气的净化工艺，尤其是含砷金精矿、含砷黄铁矿、毒砂等多级焙烧烟气中回收As
文档编号C01G28/00GK1994531SQ200610070716
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月6日
发明者吕寿明, 王志正, 高升吉, 王建政, 刘金才 申请人:山东国大黄金股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan