CN209178447U - 火法与湿法联合处理炼锑砷碱渣的装置 - Google Patents
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Abstract
火法与湿法联合处理炼锑砷碱渣的装置，包括预处理单元、砷火法挥发单元和湿法深度脱砷单元；所述预处理单元包括顺序连接的破碎机、细磨装置、混合装置和制团机；所述砷火法挥发单元包括顺序连接的砷挥发炉、烟尘沉降室、表冷装置和布袋收尘器；所述湿法深度脱砷单元包括顺序连接的破碎机、细磨装置、浸出反应槽、离心机、深度除砷反应槽、压滤机；所述预处理单元中的制团机与砷火法挥发单元中的砷挥发炉进料口连接；所述砷火法挥发单元中的砷挥发炉出风口与烟尘沉降室连接；所述砷火法挥发单元中的砷挥发炉出料口与湿法深度脱砷单元中的破碎机连接。本实用新型装置简单、控制简便，处理能力强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种处理炼锑砷碱渣的装置，具体涉及一种火法与湿法联合处理炼锑砷碱渣的装置。
背景技术
锑是十大有色金属之一，在国民经济中占有十分重要的地位，已被广泛用于交通运输、化工和军事工业等部门。目前，90%以上的锑冶炼生产采用火法冶金工艺，而火法炼锑过程中除杂质砷会产出有毒渣——砷碱渣，其主要成分是砷、锑、碱，为了消除砷碱渣污染环境的隐患，必须妥善处理炼锑砷碱渣。
现有砷碱渣处理方法以湿法处理为主，处理过程中，需要大量的水进行浸出，除回收锑渣外，剩余的为含碱溶液和砷酸钠。但其中的砷难以分离，使得碱的用途受到限制，同时，砷酸钠干燥难、纯度有限，其价值不大。因此，纯湿法工艺处理砷碱渣不适于工业化生产。
为了回收砷碱渣中的锑，部分锑冶炼厂将砷碱渣进一步通过反射炉火法再次将砷碱渣还原，得到锑含量高的含砷锑氧和锑含量低、砷含量高的砷碱渣。这种锑含量低、砷含量高的砷碱渣的化学成分一般为：锑1～5 wt%、砷5～20 wt%，碳酸钠40～60 wt%，是目前大量堆存的砷碱渣类型，成为砷碱渣处理中产生的更难以回收处理的危险固废，现有技术对该类型砷碱渣处理的规模化应用尚属空白。
CN104120274B公开了砷碱渣处理方法及装置，是采用全湿法工艺，主要是将砷锑分开，分开后的锑返回炼锑***，但含砷碱溶液没有作进一步处理，为不彻底的砷碱渣处理方法。
CN102286665A公开了 一种复杂含砷及有价金属渣尘物料的综合回收方法，通过湿法工艺将砷与锑、锡分开，再用氢氧化钙沉淀溶液中的砷，得砷酸钙，再将砷酸钙火法挥发氧化砷。但是，其不足之处在于，氢氧化钙沉砷后的溶液如何合理处理是个难题，且生成的砷酸钙含量一般都不高，造成砷酸钙渣量大，增加后续火法工艺的难度。
CN 102965517A一种砷碱渣玻璃固化的处理方法，包括以下步骤：a）将砷碱渣在熔融状态下与碳还原剂反应，使锑酸钠还原为金属锑，砷以砷酸钠形式存在于渣中；b）在步骤a）进行还原反应后的含砷渣中加入玻璃熔融剂形成低温玻璃相；c）将上述低温玻璃相在800～1300℃下熔制0.5～2h，烧成后玻璃液直接水淬成碎玻璃块或置于铸锭模内熔铸成玻璃锭；d）将步骤c）处理后的碎玻璃块或玻璃锭进行堆存或返回矿坑填埋。但是，该方法的不足之处在于，一是，锑砷用碳还原，控制砷不还原，难度较大；二是，会产生大量的玻璃块，玻璃块长期堆存，也是很大的环保风险。
CN 101899574B公开了一种火法炼锑中综合回收砷碱渣和二氧化硫烟气的方法，是将炼锑过程中的含砷碱渣经过浸出、含砷碱溶液吸收废气二氧化硫、用硫化剂脱砷、硫酸铁深度除砷以及净化浓缩干燥等工艺过程，回收砷碱渣和二氧化硫烟气。但是，该方法只针对砷碱渣浸出液进行处理，是局部的湿法工艺。
CN 101386914A公开了一种使用常规锑冶炼反射炉的砷碱渣的火法处理方法，包括以下步骤：将砷碱渣破碎并在反射炉中加氧熔融、搅拌；合金液中加入NaOH除砷；加入除铅剂除铅。但是，该方法是回收砷碱渣中的有价金属得到合金，而砷碱渣中的砷变成含砷烟尘，不仅含量低，数量大，且这种含砷烟尘单独作为玻璃澄清剂使用效果不理想，这是该工艺存在的不足之处。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构简单、控制简便，处理能力强的火法与湿法联合处理炼锑砷碱渣的装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：火法与湿法联合处理炼锑砷碱渣的装置，包括预处理单元、砷火法挥发单元和湿法深度脱砷单元；所述预处理单元包括顺序连接的破碎机、细磨装置、混合装置和制团机；所述砷火法挥发单元包括顺序连接的砷挥发炉、烟尘沉降室、表冷装置和布袋收尘器；所述湿法深度脱砷单元包括顺序连接的破碎机、细磨装置、浸出反应槽、离心机、深度除砷反应槽、压滤机；所述预处理单元中的制团机与砷火法挥发单元中的砷挥发炉进料口连接；所述砷火法挥发单元中的砷挥发炉出风口与烟尘沉降室连接；所述砷火法挥发单元中的砷挥发炉出料口与湿法深度脱砷单元中的破碎机连接。
本实用新型装置的工作过程是：先将砷碱渣投入破碎机中破碎，再用细磨装置细磨，将细磨后的粉料与砷挥发剂投入混合装置中混合，再将混合物投入制团机中压团；砷碱渣团块与粉煤混合投入砷挥发炉中，加热挥发处理，砷挥发炉出料口排出碱渣，含有锑、砷的挥发分从砷挥发炉出风口排出，依次进入烟尘沉降室、表冷装置和布袋收尘器，烟尘沉降室、表冷装置和布袋收尘器分别排出含锑三氧化二砷粗产品；再将砷挥发炉出料口排出的碱渣投入破碎机中破碎，用细磨装置细磨，在细磨后的粉料中加水，再在浸出反应槽中加热浸出，离心机离心过滤后，卸滤渣，收集含碱溶液，将含碱溶液与除砷剂在深度除砷反应槽中混合，加热深度脱砷后，压滤机压滤，卸砷渣，收集脱砷碱液。所述烟尘沉降室、表冷装置和布袋收尘器通过沉降、冷却和收尘的方式，将砷挥发炉挥发出的气态锑、砷，以含锑三氧化二砷混合态颗粒物的形式固定下来，便于收集。
优选地，所述砷火法挥发单元中布袋收尘器之后，依次连接有水沫吸收塔和离子吸附器。由于尾气中还含有极少量的氧化砷和氧化锑粉尘，水沫吸收塔和离子吸附器可进一步实现尾气的净化。当连接有水沫吸收塔和离子吸附器时，含有锑、砷的挥发分从砷挥发炉出风口排出，依次进入烟尘沉降室、表冷装置、布袋收尘器、水沫吸收塔和离子吸附器。
优选地，所述破碎机为颚式破碎机或锤式破碎机。
优选地，所述细磨装置为雷蒙磨或球磨机。
优选地，所述混合装置为混凝土搅拌机。
优选地，所述砷挥发炉为鼓风炉、反射炉、平炉或焙烧炉。砷挥发炉的作用是将炼锑砷碱渣中的锑和砷以挥发分的形式挥出，实现锑、砷与碱的分离。
优选地，所述浸出反应槽和深度除砷反应槽的材质为不锈钢或塑料。
优选地，所述离心机为不锈钢离心机。
优选地，所述压滤机为箱式压滤机或带隔膜的压滤机。
本实用新型的有益效果如下：
（1）本实用新型装置结构简单、控制简便，处理能力强，可达到1～10万吨/年，为国内数十年来积累的数百万吨砷碱渣的处理提供技术支撑；
（2）本实用新型装置充分利用火法与湿法的优点，有效地将炼锑砷碱渣进行无害化、资源化处理，砷的挥发率高达98.46%，锑的挥发率高达99.48%，碱渣中的砷≤0.56%、锑≤0.05%，脱砷碱液中的砷含量≤50ppm；外排渣率为20～25%，渣中的砷含量≤0.46%，按照危险废物鉴别标准GB5085.3-2007判断为一般固废，适合水泥生产的辅料或做建筑用的砖等；所得含锑三氧化二砷粗品可用作提炼三氧化二砷或金属砷的原料，脱砷碱液可转化为防水涂料的基料。
附图说明
图1是本实用新型实施例1所述火法与湿法联合处理炼锑砷碱渣的装置示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
火法与湿法联合处理炼锑砷碱渣的装置实施例1
如图1所示，所述装置包括预处理单元、砷火法挥发单元和湿法深度脱砷单元；所述预处理单元包括顺序连接的1号颚式破碎机1-1、1号雷蒙磨2-1、混凝土搅拌机3和制团机4；所述砷火法挥发单元包括顺序连接的反射炉5、烟尘沉降室6、表冷装置7、布袋收尘器8、水沫吸收塔9和离子吸附器10；所述湿法深度脱砷单元包括顺序连接的2号颚式破碎机1-2、2号雷蒙磨2-2、浸出反应槽11、不锈钢离心机12、深度除砷反应槽13、箱式压滤机14；所述预处理单元中的制团机4与砷火法挥发单元中的反射炉5进料口5-1连接；所述砷火法挥发单元中的反射炉5出风口5-2与烟尘沉降室6连接；所述砷火法挥发单元中的反射炉5出料口5-3与湿法深度脱砷单元中的2号颚式破碎机1-2连接；所述浸出反应槽11和深度除砷反应槽13的材质为不锈钢。
本实用新型装置的工作过程是：先将砷碱渣投入1号颚式破碎机1-1中破碎，再用1号雷蒙磨2-1细磨，将细磨后的粉料与砷挥发剂投入混凝土搅拌机3中混合，再将混合物投入制团机4中压团；砷碱渣团块与粉煤混合投入反射炉5中，加热挥发处理，反射炉5出料口5-3排出碱渣，含有锑、砷的挥发分从反射炉5出风口5-2排出，依次进入烟尘沉降室6、表冷装置7、布袋收尘器8、水沫吸收塔9和离子吸附器10，烟尘沉降室6、表冷装置7和布袋收尘器8分别排出含锑三氧化二砷粗产品；再将反射炉5出料口5-3排出的碱渣投入2号颚式破碎机1-2中破碎，用2号雷蒙磨2-2细磨，在细磨后的粉料中加水，再在浸出反应槽11中加热浸出，不锈钢离心机12离心过滤后，卸滤渣，收集含碱溶液，将含碱溶液与除砷剂在深度除砷反应槽13中混合，加热深度脱砷后，箱式压滤机14压滤，卸砷渣，收集脱砷碱液。
Claims (3)
1.一种火法与湿法联合处理炼锑砷碱渣的装置，其特征在于：包括预处理单元、砷火法挥发单元和湿法深度脱砷单元；所述预处理单元包括顺序连接的破碎机、细磨装置、混合装置和制团机；所述砷火法挥发单元包括顺序连接的砷挥发炉、烟尘沉降室、表冷装置和布袋收尘器；所述湿法深度脱砷单元包括顺序连接的破碎机、细磨装置、浸出反应槽、离心机、深度除砷反应槽、压滤机；所述预处理单元中的制团机与砷火法挥发单元中的砷挥发炉进料口连接；所述砷火法挥发单元中的砷挥发炉出风口与烟尘沉降室连接；所述砷火法挥发单元中的砷挥发炉出料口与湿法深度脱砷单元中的破碎机连接。
2.根据权利要求1所述火法与湿法联合处理炼锑砷碱渣的装置，其特征在于：所述砷火法挥发单元中布袋收尘器之后，依次连接有水沫吸收塔和离子吸附器。
3.根据权利要求1或2所述火法与湿法联合处理炼锑砷碱渣的装置，其特征在于：所述破碎机为颚式破碎机或锤式破碎机；所述细磨装置为雷蒙磨或球磨机；所述混合装置为混凝土搅拌机；所述砷挥发炉为鼓风炉、反射炉、平炉或焙烧炉；所述浸出反应槽和深度除砷反应槽的材质为不锈钢或塑料；所述离心机为不锈钢离心机；所述压滤机为箱式压滤机或带隔膜的压滤机。
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