一种含砷烟气的收砷方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环保清洁生产技术领域，尤其涉及一种含砷烟气的收砷方法。
【背景技术】
[0002] 目前，对冶炼烟气中的砷进行回收的方法主要有干式布袋收砷工艺和湿法收砷工 艺。国内普遍采用的干式布袋收砷工艺，此工艺成熟可靠，但在生产过程中工人与砷接触 较多，这不仅会对工人的身体健康造成损害，而且产生的扬尘会对环境造成相当大的危害。 湿法收砷工艺避免了干式布袋收砷工艺所存在的上述缺点，是一种安全环保的清洁生产工 -H- 〇
[0003] 近年来，国内的湿法收砷工艺主要有以下两种：第一种是公开号为CN101734718A 的中国专利所阐述的湿法收砷工艺，它是用50~60% wt的硫酸洗涤降温冶炼烟气，再将 As2O3湿法收集，但该工艺采用高酸洗涤，对设备材质要求高，很多设备需要进口，设备成本 较高，而且高酸中As 2O3溶解度低，大量As 203结晶会出来堵塞管道和喷嘴，致使生产不能正 常进行；第二种是公开号为CN202099361U的中国专利所阐述的三级洗涤湿法收砷工艺，它 所采用的酸浓较低，但该工艺过于简单，收砷不彻底，致使大部分砷在管壁和电极上结晶， 需要经常停下来清理电除雾，同时还有部分砷会进入制酸的转化系统破坏催化剂。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中的上述不足之处，并结合As2O3结晶长大速度慢的特性，本发明提 供了一种含砷烟气的收砷方法，不仅酸浓低，能够有效避免高酸腐蚀设备和堵塞管道，而且 收砷效率高、操作流程简单、安全环保，能够大幅提高烟气中砷的回收率。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006] 一种含砷烟气的收砷方法，包括以下工序：
[0007] 空冷塔冷却工序：将含砷烟气通入到空冷塔中进行冷却处理，空冷塔中喷淋酸浓 度为2~10% (按质量百分比计），空冷塔的出液口排出的高砷溶液送入到溶液收砷工序， 而空冷塔的出气口排出的冷却后烟气送入动力波洗涤工序；
[0008] 动力波洗涤工序：将空冷塔排出的冷却后烟气送入到动力波洗涤器中进行动力波 洗涤处理，动力波洗涤器中喷淋酸浓度为2~10% (按质量百分比计），动力波洗涤器的出 液口排出的含砷溶液返回到空冷塔，作为空冷塔的循环液，而动力波洗涤器的出气口排出 的洗涤后烟气送入两级填料塔净化工序；
[0009] 两级填料塔净化工序：将动力波洗涤器排出的洗涤后烟气依次通过一级填料塔和 二级填料塔进行两级净化处理，两个填料塔中喷淋酸浓度均为2~10% (按质量百分比 计），两个填料塔的出液口排出的含砷溶液均返回到动力波洗涤器，作为动力波洗涤器的循 环液，而二级填料塔的出气口排出的净化后烟气送入两级电除雾工序；
[0010] 两级电除雾工序：将二级填料塔排出的净化后烟气依次通过两个电除雾器进行两 级电除雾处理，这两个电除雾器的排液口排出的酸溶液均返回到两个填料塔，作为两个填 料塔的循环液，而两级电除雾处理后的烟气送入制酸系统进行常规制酸；
[0011] 溶液收砷工序：将空冷塔的出液口排出的高砷溶液送入脱吸塔中进行脱吸处理， 并将脱吸处理后的高砷溶液送入浓密机进行浓密分离，再对分离出的浓密机底流砷矿浆进 行固液分离，固液分离得到的含砷滤液与浓密分离得到的上层澄清液返回到动力波洗涤 器，作为动力波洗涤器的循环液，而固液分离得到的固体为As 2O3，即实现收砷。
[0012] 优选地，在溶液收砷工序中，固液分离得到的含砷滤液与浓密分离得到的上层澄 清液分为两个处理分支：一部分返回到动力波洗涤器，作为动力波洗涤器的循环液，而另一 部分送入到废水处理工序；
[0013] 废水处理工序：对固液分离得到的含砷滤液与浓密分离得到的上层澄清液进行硫 化沉砷处理，从而得到含砷矿渣和沉砷后溶液；含砷矿渣回用为冶砷原料，而沉砷后溶液进 行中和处理，从而得到石膏渣和回用水。
[0014] 优选地，在溶液收砷工序中，固液分离得到的含砷滤液与浓密分离得到的上层澄 清液汇聚在一起，形成含砷混合液；当收砷系统中循环液过剩或该含砷混合液的酸浓大于 8%时，该含砷混合液会送到废水处理工序，否则该含砷混合液只会返回到动力波洗涤器， 作为动力波洗涤器的循环液。
[0015] 优选地，在废水处理工序中，硫化沉砷处理需向含砷混合液中加入硫化钠溶液和 硫酸，直至混合液整体的pH值为1~3 ;中和处理需向沉砷后溶液中加入石灰乳与铁盐，直 至沉砷后溶液的pH值为7~9,并且Fe与As的摩尔比为7:1~30:1。
[0016] 优选地，在空冷塔冷却工序中，进入空冷塔中的含砷烟气的温度为250~400°C， 并且按体积百分比计，在该含砷烟气中，As 2O3的含量为0. 1~1. 0%，而SO2的含量为5~ 10%〇
[0017] 优选地，在空冷塔冷却工序中，空冷塔的出气口的烟气温度为70°C~110°C，空冷 塔内的气体流速为〇. 5~2m/s，空冷塔内的喷淋密度为10~30m3Am2 · h)。
[0018] 优选地，在动力波洗涤工序中，动力波洗涤器的出气口的烟气温度为50 °C~ 85°C，动力波洗涤器内的气体流速为10~20m/s，动力波洗涤器内的喷淋密度为100~ 300m 3/ (m2 · h) 〇
[0019] 优选地，在两级填料塔净化工序中，两个填料塔的出气口的烟气温度均为35°C~ 45°C，两个填料塔内的气体流速均为0. 5~I. 5m/s，两个填料塔内的喷淋密度均为20~ 35m3/ (m2 · h) 〇
[0020] 优选地，在两级电除雾工序中，两个电除雾器的出气口的烟气温度均小于40°C，两 个电除雾器内的气体流速均为0. 3~1.0 m/s。
[0021] 优选地，在空冷塔冷却工序、动力波洗涤工序、两级填料塔净化工序、两级电除雾 工序以及溶液收砷工序所构成的液体循环中，当循环的液体不足时，向空冷塔冷却工序中 的空冷塔中补入新水，并且/或者向两级电除雾工序中的两个电除雾器中补入新水。
[0022] 由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例所提供的含砷烟气的收砷 方法使含砷烟气依次经过了空冷塔冷却工序、动力波洗涤工序、两级填料塔净化工序、两级 电除雾工序的处理，并且空冷塔冷却工序中的空冷塔以及动力波洗涤工序中的动力波洗涤 器均采用了质量百分浓度为2~10%的低酸浓循环液，因此该收砷方法不仅能够大幅减轻 循环液对设备的腐蚀，降低了对设备的材质要求，而且能够保证砷逐级长大，不会使设备或 管道发生堵塞，有效解决了现有技术中低酸浓收砷不彻底的问题。空冷塔排出的高砷溶液 通过脱吸塔脱除SO2气体后，送入浓密机进行冷却结晶-浓密分离，而分离出的浓密机底流 砷矿浆再进行固液分离，从而得到了回收的As 2O3固体产品。由浓密分离得到的上层澄清液 与固液分离得到的含砷滤液汇聚在一起形成含砷混合液；该含砷混合液大部分返回到动力 波洗涤器，作为动力波洗涤器的循环液，这有效减少了废水处理与排放；而过剩部分送入了 废水处理工序进行硫化沉砷和中和处理，从而产生了含砷矿渣、石膏渣以及回水，该含砷矿 渣可返回冶炼厂原料车间配料使用，而回水符合生产回用水要求，可以返回到调浆等冶炼 厂内的其他生产工序中，因此这能够实现废液的有效循环利用、无需外排、安全环保，有效 降低了对环境的污染。由此可见，本发明实施例不仅酸浓低，能够有效避免高酸腐蚀设备和 堵塞管道，而且收砷效率高、操作流程简单、安全环保，能够大幅提高烟气中砷的回收率。
【附图说明】
[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动行的前提下，还可以根据这些附图获得其 他附图。
[0024] 图1为本发明实施例所提供的含砷烟气的收砷方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明的保护范围。
[0026] 下面对本发明实施例所提供的含砷烟气的收砷方法进行详细描述。
[0027] 如图1所示，一种含砷烟气的收砷方法，可以包括以下工序：
[0028] (1)空冷塔冷却工序：将含砷烟气通入到空冷塔（即空气冷却塔）中进行冷却处 理，按质量百分比计