CN109092007A - 一种有色冶炼烟气回收砷一体化装置与提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种有色冶炼烟气回收砷一体化装置与提取方法，该装置包括依次连通的风机、高效除尘器、析砷脱砷装置和急冷收砷装置，析砷脱砷装置内设置有通过传动轴与驱动装置连接的转盘，转盘设有用于通过烟气的通孔，转盘设有用于吸附烟气粉尘的拦截管和用于将析砷脱砷装置分为析砷区、脱砷区和喷吹区的隔板，析砷区、脱砷区和喷吹区的上端和下端分别设有上连接口和下连接口，析砷区的下连接口与高效除尘器相连，析砷区的上连接口与喷吹区的上连接口相连，析砷区还连接有冷却装置，脱砷区与加热装置连接，脱砷区的上连接口与急冷收砷装置连接。本发明能够持续进行砷回收，提高回收成品砷的纯度。
Description
技术领域
本发明涉及冶金、环保领域，特别是涉及一种有色冶炼烟气回收砷一体化装置与提取方法。
背景技术
高砷多金属物料是有色金属冶炼的重要原料，当砷的质量百分比含量≥2％时行业内称为高砷多金属物料。近年来，随着资源的缺乏，综合回收高砷多金属物料已成为一种趋势。在火法处理高砷物料时，物料中砷主要是以游离氧化物形态存在，在物料中加入碳质还原剂，砷在还原性气氛中高价As2O5还原为As2O3，砷酸盐还原成亚砷酸盐，亚砷酸盐还原成金属砷化物，最后均以As2O3的形态挥发。
砷烟气的处理方法有二种，湿法收砷和干法收砷。目前湿法收砷及干法收砷流程收集到的砷尘品位低，约60-70％，收下的砷尘无销路，造成砷产品堆存，存在严重的安全隐患。
专利文件《一种高砷物料熔炼烟气中砷的处理方法》(CN104451167A)公开了一种高砷物料熔炼烟气中砷的处理方法，包括：(1)将高砷物料熔炼烟气降温至低于380℃并经收尘后，将烟气骤冷冷却至125-145℃得低品位含砷烟尘，将冷却后的烟气收尘得低品位砷尘，低品位含砷烟尘和低品位砷尘混合得粗砷尘；(2)将粗砷尘重新加温至600-700℃，使粗砷尘中的砷由固态转化成气态，产生高品位气态砷；(3)将高品位的砷烟气冷却至120℃以下得固态砷尘，将冷却后的烟气收尘得高品位砷尘。选用本发明工艺能最大限度的提高砷的回收量，提高砷尘的品位，从高砷多金属物料中脱砷后回收残留的有价金属，使渣料堆存或遗弃带来的环境污染隐患得到改善。但本发明未能提供一种针对该种方法的使用装置，同时未能处理烟气中的粉尘，不利于提高回收的砷的纯度。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种有色冶炼烟气回收砷一体化装置与提取方法，能够持续进行砷回收，且提高提取的成品砷的纯度。
本发明包括依次连通的风机、高效除尘器、析砷脱砷装置和急冷收砷装置，所述析砷脱砷装置内设置有通过传动轴与驱动装置连接的转盘，所述转盘设有用于通过烟气的通孔，所述转盘设有用于吸附烟气粉尘的拦截管和用于将析砷脱砷装置分为析砷区、脱砷区和喷吹区的隔板，
所述析砷区、脱砷区和喷吹区的上端和下端分别设有上连接口和下连接口，所述析砷区的下连接口与高效除尘器相连，所述析砷区的上连接口与喷吹区的上连接口相连，所述析砷区还连接有冷却装置，所述脱砷区与加热装置连接，所述脱砷区的上连接口与急冷收砷装置连接，所述喷吹区的下连接口为析砷脱砷装置的烟气出口。
进一步地，所述转盘上均匀分布有若干个用于安装拦截管的拦截管安装孔。
进一步地，所述隔板安装在转盘上侧和下侧。
进一步地，所述析砷脱砷装置还包括外壳体和密封层，所述密封层位于外壳体与转盘之间。
进一步地，相邻隔板之间的角度为120°。
进一步地，所述驱动装置为减速电机或液压马达。
进一步地，所述急冷收砷装置内设有冷却塔。
本发明还提供了一种利用有色冶炼烟气回收砷一体化装置的有色冶炼烟气回收砷提取方法，包括以下步骤：
1)烟气依次经过风机与高效除尘器通入到析砷区，拦截管吸附烟气中的粉尘，析砷区的烟气经过冷却装置的冷却，使烟气中的砷从气态凝结为低品位固态砷；
2)转盘旋转，将低品位固态砷从析砷区旋转到脱砷区，低品位固态砷经过加热装置的加热，使低品位固态砷转化为高品位气态砷，拦截管吸附高品位气态砷中的粉尘，高品位气态砷通过上连接口转送到急冷收砷装置；
3)转盘继续旋转到达喷吹区，步骤1)中的烟气从析砷区通入喷吹区并对拦截管上的粉尘进行吹扫，吹扫后的烟气通过下连接口从析砷脱砷装置排出；
4)将步骤2)中进入急冷收砷装置的高品位气态砷进行冷却处理，获得高品位固态砷，完成提取。
进一步地，所述步骤1)中烟气冷却温度到130-150℃。
进一步地，所述步骤2)中烟气加热温度到500-550℃。
本发明相对于现有技术，其优点在于：
1、本发明析砷脱砷装置分为析砷区、脱砷区以及喷吹区，这三个区域用安装在转盘上的隔板隔开，同时转盘设有用于吸附烟气粉尘的拦截管，冶炼烟气经风机进入高效除尘装置除尘，除尘后烟气进入析砷区，析砷区在冷却装置的作用下，经过析砷区的烟气中的气态砷转变为固态砷，得到低品位固态砷，经过析砷后的烟气进入喷吹区进行喷吹，对吹喷区内的拦截管进行吹扫；通过析砷脱砷装置的转盘旋转，附着有低品位固态砷的转盘逐渐旋转到脱砷区，在加热装置作用下，低品位固态砷加热挥发，得到高品位气态砷；高品位气态砷进入急冷固砷装置，通过急冷得到高品位固态砷并回收砷，在整个工作过程中，转盘上的拦截管在析砷区和脱砷区吸附粉尘，在吹喷区吹扫拦截管上吸附的粉尘，让拦截管能够充分利用，便于循环工作，提高了急冷收砷装置收集的高品位固态砷的砷纯度。
2、本发明转盘设有用于通过烟气的通孔，隔板安装在转盘上侧和下侧，保证了析砷区和脱砷区的烟气不会互相接触，减少了对收集的砷的杂质影响，有利于提高回收砷的纯度，提高了回收砷的效率，也降低了烟气的排放率，有利于节能环保。
3、本发明析砷脱砷装置还包括外壳体和密封层，所述密封层位于外壳体与转盘之间，所述转盘与密封层进行抵接，所述隔板与密封层进行抵接，所述密封层有橡胶树脂制成，设立密封层，有利于让转盘、隔板和密封层之间形成密封空间，防止烟气的泄漏，降低回收的砷的杂质，提高回收的砷的浓度。
4、本发明通过设置转盘，通过驱动装置使转盘转动，从而实现析砷区、脱砷区以及喷吹区之间进行循环工作，提高了回收砷的效率，简化了提取砷的工序，方便实用，节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明布置结构示意图。
图2为本发明部件3剖视结构示意图。
图3为本发明部件33俯视结构示意图。
在图中：1风机，2高效除尘器，3析砷脱砷装置，31外壳体，32密封层，33转盘，34上连接口，35下连接口，36隔板安装槽，37拦截管安装孔，38通孔，39传动轴，4析砷区，5脱砷区，6喷吹区，7冷却装置，8烟气入口，9烟气出口，10加热装置，11隔板，12急冷收砷装置，13拦截管。
具体实施方式
下面将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详细的描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本发明包括依次连通的风机1、高效除尘器2、析砷脱砷装置3和急冷收砷装置12，所述析砷脱砷装置3内设置有通过传动轴39与驱动装置连接的转盘33，所述转盘33设有用于通过烟气的通孔38，所述转盘33设有用于吸附烟气粉尘的拦截管13和用于将析砷脱砷装置3分为析砷区4、脱砷区5和喷吹区6的隔板11，
所述析砷区4、脱砷区5和喷吹区6的上端和下端分别设有上连接口34和下连接口35，所述析砷区4的下连接口35与高效除尘器2相连，所述析砷区4的上连接口34与喷吹区6的上连接口34相连，所述析砷区4还连接有冷却装置7，所述脱砷区5与加热装置10连接，所述脱砷区5的上连接口34与急冷收砷装置12连接，所述喷吹区6的下连接口35为析砷脱砷装置3的烟气出口9。
本发明括有高效除尘装置2，析砷脱砷旋转装置3以及急冷收砷装置12，所述高效除尘装置2一端连接风机1，所述高效除尘装置2的另一端连接析砷脱砷装置3，析砷脱砷装置3连接急冷收砷装置12，析砷脱砷装置3分为析砷区4、脱砷区5以及喷吹区6，这三个区域用安装在转盘33上的隔板11隔开，所述隔板11安装在转盘33的隔板安装槽36上，转盘33设有用于吸附烟气粉尘的拦截管13，冶炼烟气通过烟气入口8进入，经风机1进入高效除尘装置2除尘，除尘后烟气进入析砷区4，析砷区4在冷却装置7的作用下，经过析砷区4的烟气中的气态砷转变为固态砷，得到低品位固态砷，经过析砷后的烟气进入喷吹区6进行喷吹，对吹喷区6内的拦截管13进行吹扫；通过析砷脱砷装置3的转盘33旋转，附着有低品位固态砷的转盘33逐渐旋转到脱砷区5，在加热装置10作用下，低品位固态砷加热挥发，得到高品位气态砷；高品位气态砷进入急冷固砷装置12，通过急冷得到高品位固态砷并回收砷，在整个工作过程中，转盘33上的拦截管13在析砷区4和脱砷区5吸附粉尘，在吹喷区6吹扫拦截管13上吸附的粉尘，让拦截管13能够充分利用，便于循环工作，提高了急冷收砷装置12收集的高品位固态砷的砷纯度。
所述转盘33上均匀分布有若干个用于安装拦截管13的拦截管安装孔37，便于拦截管13的安装，同时增大粉尘的吸附效率。
所述隔板11安装在转盘33上侧和下侧。
本发明转盘33设有用于通过烟气的通孔38，隔板11安装在转盘33上侧和下侧，保证了析砷区4和脱砷区5的烟气不会互相接触，减少了对收集的砷的杂质影响，有利于提高回收砷的纯度，提高了回收砷的效率，也降低了烟气的排放率，有利于节能环保。
所述析砷脱砷装置3还包括外壳体31和密封层32，所述密封层32位于外壳体31与转盘33之间。
本发明析砷脱砷装置3还包括外壳体31和密封层32，所述密封层32位于外壳体31与转盘33之间，所述转盘33与密封层32进行抵接，所述隔板11与密封层32进行抵接，所述密封层32有橡胶树脂制成，设立密封层32，有利于让转盘33、隔板11和密封层32之间形成密封空间，防止烟气的泄漏，降低回收的砷的杂质，提高回收的砷的浓度。
相邻隔板11之间的角度为120°，保证了各个工作区域有充分的处理反应时间。
所述驱动装置为减速电机或液压马达，有利于保证转盘33在析砷脱砷装置3内进行稳定的转动。
所述急冷收砷装置12内设有冷却塔，方便对高品质气态砷进行冷凝，便于回收。
本发明还提供了一种利用有色冶炼烟气回收砷一体化装置的有色冶炼烟气回收砷提取方法，包括以下步骤：
1)烟气依次经过风机1与高效除尘器2通入到析砷区4，拦截管13吸附烟气中的粉尘，析砷区4的烟气经过冷却装置7的冷却，使烟气中的砷从气态凝结为低品位固态砷；
2)转盘33旋转，将低品位固态砷从析砷区4旋转到脱砷区5，低品位固态砷经过加热装置10的加热，使低品位固态砷转化为高品位气态砷，拦截管13吸附高品位气态砷中的粉尘，高品位气态砷通过上连接口34转送到急冷收砷装置12；
3)转盘33继续旋转到达喷吹区6，步骤1)中的烟气从析砷区4通入喷吹区6并对拦截管13上的粉尘进行吹扫，吹扫后的烟气通过下连接口34从析砷脱砷装置3排出；
4)将步骤2)中进入急冷收砷装置12的高品位气态砷进行冷却处理，获得高品位固态砷，完成提取。
所述步骤1)中烟气冷却温度到130-150℃。
所述步骤2)中烟气加热温度到500-550℃。
在提取过程中，所述析砷区4、脱砷区5与喷吹区6交替循环工作，设置转盘33，通过驱动装置使转盘33上的物质能够不断在析砷区4、脱砷区5以及喷吹区6之间进行循环工作，提高了回收砷的效率，简化了提取砷的工序，方便实用，节能环保。
本发明中所述的风机1、高效除尘装置2、冷却装置7、加热装置10和急冷收砷装置12的结构均属于现有技术，本领域技术人员可以根据生产需要从市场上获得合适规格的设备。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种有色冶炼烟气回收砷一体化装置，包括依次连通的风机(1)、高效除尘器(2)、析砷脱砷装置(3)和急冷收砷装置(12)，其特征在于，所述析砷脱砷装置(3)内设置有通过传动轴(39)与驱动装置连接的转盘(33)，所述转盘(33)设有用于通过烟气的通孔(38)，所述转盘(33)设有用于吸附烟气粉尘的拦截管(13)和用于将析砷脱砷装置(3)分为析砷区(4)、脱砷区(5)和喷吹区(6)的隔板(11)，
所述析砷区(4)、脱砷区(5)和喷吹区(6)的上端和下端分别设有上连接口(34)和下连接口(35)，所述析砷区(4)的下连接口(35)与高效除尘器(2)相连，所述析砷区(4)的上连接口(34)与喷吹区(6)的上连接口(34)相连，所述析砷区(4)还连接有冷却装置(7)，所述脱砷区(5)与加热装置(10)连接，所述脱砷区(5)的上连接口(34)与急冷收砷装置(12)连接，所述喷吹区(6)的下连接口(35)为析砷脱砷装置(3)的烟气出口(9)。
2.如权利要求1所述的有色冶炼烟气回收砷一体化装置，其特征在于，所述转盘(33)上均匀分布有若干个用于安装拦截管(13)的拦截管安装孔(37)。
3.如权利要求1或2所述的有色冶炼烟气回收砷一体化装置，其特征在于，所述隔板(11)安装在转盘(33)上侧和下侧。
4.如权利要求1或2所述的有色冶炼烟气回收砷一体化装置，其特征在于，所述析砷脱砷装置(3)还包括外壳体(31)和密封层(32)，所述密封层(32)位于外壳体(31)与转盘(33)之间。
5.如权利要求1或2所述的有色冶炼烟气回收砷一体化装置，其特征在于，相邻隔板(11)之间的角度为120°。
6.如权利要求1或2所述的有色冶炼烟气回收砷一体化装置，其特征在于，所述驱动装置为减速电机或液压马达。
7.如权利要求1或2所述的有色冶炼烟气回收砷一体化装置，其特征在于，所述急冷收砷装置(12)内设有冷却塔。
8.一种利用如权利要求1-7任一权利要求所述的有色冶炼烟气回收砷一体化装置的有色冶炼烟气回收砷提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)烟气依次经过风机(1)与高效除尘器(2)通入到析砷区(4)，拦截管(13)吸附烟气中的粉尘，析砷区(4)的烟气经过冷却装置(7)的冷却，使烟气中的砷从气态凝结为低品位固态砷；
2)转盘(33)旋转，将低品位固态砷从析砷区(4)旋转到脱砷区(5)，低品位固态砷经过加热装置(10)的加热，使低品位固态砷转化为高品位气态砷，拦截管(13)吸附高品位气态砷中的粉尘，高品位气态砷通过上连接口(34)转送到急冷收砷装置(12)；
3)转盘(33)继续旋转到达喷吹区(6)，步骤1)中的烟气从析砷区(4)通入喷吹区(6)并对拦截管(13)上的粉尘进行吹扫，吹扫后的烟气通过下连接口(34)从析砷脱砷装置(3)排出；
4)将步骤2)中进入急冷收砷装置(12)的高品位气态砷进行冷却处理，获得高品位固态砷，完成提取。
9.如权利要8所述的有色冶炼烟气回收砷提取方法，其特征在于，所述步骤1)中烟气冷却温度到130-150℃。
10.如权利要8所述的有色冶炼烟气回收砷提取方法，其特征在于，所述步骤2)中烟气加热温度到500-550℃。
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