一种高砷多金属危废的综合回收方法与流程

本发明涉及含砷危废无害化处置，尤其涉及一种高砷多金属危废的综合回收方法。

背景技术：

1、冶炼厂产生的白烟尘、卡尔多炉烟尘、贵铅炉烟尘、酸泥、净液残渣、铅冰铜等物料中含有铜、铅、锌、金、银等多种金属，这类原料中含砷较高,含as一般在1％～10％。处理以氧化物为主的含砷多金属工业固废，目前普遍采用鼓风炉还原熔炼工艺，由于砷与铅、铜、铁容易产生砷冰铜，而鼓风炉喷枪位置比较固定，无法吹透隔膜层，容易形成炉结，导致操作困难。需要对原料进行预处理，将砷和铜去除到一定程度后再加入炉内处理。典型的处理流程是烟尘经一段水浸、二段酸浸、铁屑除铜、除铁砷等操作工序，其中的有价金属分别以海绵铜、硫酸锌等形式回收利用；底流经泵至压滤机压滤，滤饼进行浆化洗涤，再经泵送入压滤机压滤，所得的渣即为含铅较高的铅渣。铅渣中铅铋含量较高，含有部分砷和铜，经干燥制砖后加入到鼓风炉内进行还原熔炼，回收得到粗铅和砷铁合金。该工艺流程长、工序多，加工成本较高。砷铁合金与铜铅互溶，有价金属回收率低，影响经济效益。

2、目前也有采用侧吹炉替代鼓风炉的工艺，但是也需要先将原料进行预处理。存在的问题与鼓风炉工艺类似。

3、采用鼓风炉(或侧吹炉)还原熔炼工艺处理高砷多金属危险废物，存在如下问题：直接处理物料容易形成砷冰铜；侧吹喷枪的位置比较固定，无法吹透隔膜层，导致熔池传热和流动性差，影响金属的分离；原料需要预处理脱铜脱砷，产生的废酸废水处理复杂；砷铁合金与铜、铅互溶，不容易分离，金属回收率低；工艺流程长，投资大，加工成本高；产品砷铁合金没有行业标准，市场销售价值不高。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种高砷多金属危废的综合回收方法。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

2、本发明提供了一种高砷多金属危废的综合回收方法，所述方法包括，

3、高砷多金属危废和还原剂、硫化剂按照预定的比例配料后，得到混合物料；

4、将所述混合物料加入到顶吹炉内进行还原硫化熔炼，得到第一炉渣、混合冰铜、粗铅和第一废气，其中，所述混合冰铜包括砷、铅、铜、铁的硫化物；

5、排出第一炉渣和粗铅，并对所述第一废气进行处理后外排；

6、在顶吹炉内对所述混合冰铜进行富氧吹炼，得到成第二炉渣、粗铜和第二废气；

7、回收所述第二废气中的三氧化二砷后，并对所述第二废气进行处理后外排。

8、可选地，所述高砷多金属危废和还原剂、硫化剂按照预定的比例配料后，得到混合物料，包括：

9、将高砷多金属危废和第一还原剂、硫化剂进行第一次配料后，进行加湿和制粒，得到粒状物料；

10、将所述粒状物料与第二还原剂、其他危废物料进行第二次配料，得到混合物料；

11、其中，所述高砷多金属危废和第一还原剂、硫化剂的配料比例为100:(1～5):(1～5)。

12、所述其他危废物料包括吹炼渣，所述粒状物料与第二还原剂、其他危废物料的配料比例为100:(10～20):(1～5)。

13、可选地，所述第一还原剂包括碎煤；

14、所述第二还原剂包括块煤或焦炭；

15、所述硫化剂包括黄铁矿，石膏渣、caso4或铜精矿中的一种。

16、可选地，粒状物料含水率控制在8～12％。

17、可选地，将所述混合物料加入到顶吹炉内进行还原硫化熔炼，包括，

18、所述混合物料加入炉内后，通过顶吹喷枪向炉内喷入天然气和富氧空气，控制熔池温度1250℃～1550℃，使炉内的混合物料得到充分反应，生成炉渣、粗铅、混合冰铜和第一废气。

19、可选地，所述第一炉渣作为弃渣外售；

20、所述粗铅作为产品外售；

21、所述混合冰铜留在顶吹炉内。

22、可选地，所述第一废气处理后外排，包括，

23、将所述第一废气进行充分燃烧后，依次经余热锅炉回收余热、急冷塔降温、脱硫脱硝处理后排出。

24、可选地，所述在顶吹炉内对所述混合冰铜进行富氧吹炼，包括，

25、向炉内喷入富氧空气，控制熔池温度1200℃～1250℃；

26、加入预定配比的石英石与混合冰铜进行富氧吹炼作业，得到第二炉渣、粗铜和第二废气。

27、可选地，所述粗铜铸锭外售；

28、所述第二炉渣重新加入到顶吹炉进行还原硫化熔炼后回收铅。

29、可选地，所述第二废气进行处理后外排，包括，

30、所述第二废气通过烟气干法回收砷工艺得到三氧化二砷，

31、回收三氧化二砷后的第二废气，脱硫脱硝处理达标后外排。

32、本发明的技术效果和优点：

33、(1)该方法适用于处理含砷多金属物料，也可以搭配处理不含砷的工业废物；

34、(2)原料不需要预处理，直接进入顶吹炉内进行火法还原熔炼，可通过升降枪位来穿透炉内隔膜层，使炉内物料反应充分；

35、(3)顶吹炉的直径和高度与冶炼规模有关，需根据处理规模确定；

36、(4)混合铜锍/粗铅/粗铜品位、熔炼渣/吹炼渣渣型可根据不同的工况和需求灵活调整；

37、(5)顶吹炉采用周期性作业模式，非常适合规模较小的危废处置生产系统。节省投资，降低成本。

38、(6)顶吹炉采用喷枪a、喷枪b分别用于还原熔炼和富氧吹炼，生产灵活性好，抗风险能力强。

39、(7)对一、二周期烟气分别进行处置，对二周期含砷较高的烟气进行干法骤冷收砷技术回收三氧化二砷，实现危废减量化。

40、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种高砷多金属危废的综合回收方法，其特征在于，所述方法包括，

2.根据权利要求1所述的一种高砷多金属危废的综合回收方法，其特征在于，所述高砷多金属危废和还原剂、硫化剂按照预定的比例配料后，得到混合物料，包括：

3.根据权利要求2所述的一种高砷多金属危废的综合回收方法，其特征在于，

4.根据权利要求2或3任一项所述的一种高砷多金属危废的综合回收方法，其特征在于，粒状物料含水率控制在8％～12％。

5.根据权利要求1所述的一种高砷多金属危废的综合回收方法，其特征在于，将所述混合物料加入到顶吹炉内进行还原硫化熔炼，包括，

6.根据权利要求1～3或5任一项所述的一种高砷多金属危废的综合回收方法，其特征在于，

7.根据权利要求1～3或5任一项所述的一种高砷多金属危废的综合回收方法，其特征在于，所述第一废气处理后外排，包括，

8.据权利要求1所述的一种高砷多金属危废的综合回收方法，其特征在于，所述在顶吹炉内对所述混合冰铜进行富氧吹炼，包括，

9.据权利要求8所述的一种高砷多金属危废的综合回收方法，其特征在于，

10.据权利要求9所述的一种高砷多金属危废的综合回收方法，其特征在于，所述第二废气进行处理后外排，包括，

技术总结
本发明公开了一种高砷多金属危废的综合回收方法，所述方法包括，高砷多金属危废和还原剂、硫化剂按照预定的比例配料后，得到混合物料；将所述混合物料加入到顶吹炉内进行还原硫化熔炼，得到第一炉渣、混合冰铜、粗铅和第一废气，其中，所述混合冰铜包括砷、铅、铜、铁的硫化物；排出第一炉渣和粗铅，并对所述第一废气进行处理后外排；在顶吹炉内对所述混合冰铜进行富氧吹炼，得到成第二炉渣、粗铜和第二废气；回收所述第二废气中的三氧化二砷后，并对所述第二废气进行处理后外排。该方法适用于处理含砷多金属物料，也可以搭配处理不含砷的工业废物；顶吹炉采用周期性作业，非常适合规模较小的危废处置生产系统，节省投资，降低成本。

技术研发人员：孙晓峰,陆金忠,刘恺,李海春,李晓霞,吴玲,李鸿飞,曾璐,潘璐,董越
受保护的技术使用者：中国恩菲工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15