净化含砷烟尘的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种净化含砷烟尘的系统和方法，该系统包括：混料装置，具有含砷烟尘入口、添加剂入口、还原剂入口、粘结剂入口和混合物料出口；成型装置，具有混合物料入口和成型球团出口；烘干装置，具有成型球团入口和干燥球团出口；转底炉，包括：布料区、预热区、补风增压区、中温区、高温区和出料区；干燥球团入口；含三氧化二砷烟气出口；含铅锌烟气出口；热态焙烧产物出口；砷收集装置，具有含三氧化二砷烟气入口、粗三氧化二砷出口和脱砷烟气出口；换热装置，具有含铅锌烟气入口和换热后烟气出口；脱硫塔具有换热后烟气入口、脱砷烟气入口、臭氧入口和混合烟气出口；布袋收尘器，具有混合烟气入口、含铅锌粉尘出口和净化烟气出口。

System and method for purifying arsenic and dust in arsenic

The invention discloses a system and a method for purifying arsenic containing dust, the system includes: mixing device, with arsenic containing dust, reducing agent, additive entrance entrance entrance, entrance and exit the binder mixture; forming device, with mixed material and molding pellets entrance outlet; drying device, with molding pellets and entrance dry pellet outlet; rotary hearth furnace, including: cloth area, preheating zone, air pressure area, medium temperature zone, high temperature zone and the discharge zone; dry pellet entrance; arsenic trioxide smoke outlet; flue gas containing lead hot calcined products export; export; arsenic collection device with arsenic trioxide in flue gas entrance, crude arsenic trioxide export and arsenic removal from flue gas outlet; the heat exchange device, with lead and zinc flue gas entrance and heat transfer after flue gas; desulfurization tower with heat after flue gas entrance, arsenic removal Flue gas entrance, ozone entry and mixed flue gas exit; cloth bag dust collector with mixed smoke entrance, export of lead and zinc dust and purification of flue gas.

【技术实现步骤摘要】
净化含砷烟尘的系统和方法
本专利技术属于冶金
，具体而言，本专利技术涉及净化含砷烟尘的系统和方法。
技术介绍
有色冶金工业产生的烟尘主要来自铜、铅、锌、钴、锡等重金属提取中含砷矿石的冶炼、焙烧或废渣烟化回收过程。其中，铜烟尘中含有Cu、Pb、Zn等多种有价金属，化学成分复杂，且铜烟尘如果直接返回铜冶炼系统，不仅会大大增加入炉原料的杂质含量，恶化炉况，降低炉子的处理能力，而且As、Bi、Zn等杂质的循环累积将直接影响电铜质量。此外，As还将影响制酸触媒的使用寿命进而降低SO2的转化率和硫酸产品质量。因此，将铜烟尘从铜冶炼系统中开路处理、综合回收有价金属十分必要。目前，国内冶炼企业多采用“湿法+火法”联合工艺对冶炼烟尘进行处理，即先采用水或稀硫酸浸出烟灰中的Cu、Zn等有价元素，再分别加以回收；浸出渣(主要含铅)作为配料返回冶炼系统，火法回收Pb等金属。工艺流程为：烟尘一酸浸一沉铜一除铁砷一蒸发结晶沉锌一七水硫酸锌，得到的浸出渣送火法工序回收铅，海绵铜送铜系统，铁砷渣堆存，七水硫酸锌外售。但该工艺还存在一些问题：铅、铜冶炼烟尘在湿法处理过程中，砷的浸出率不高，只有20％-30％，其余大部分砷残留于浸出渣中，通过配料系统又返回火法工序，循环可使得烟尘中砷含量高达40％-45％，危害正常生产；由于一部分形式的铜难溶于酸不容易被浸出，残留于浸出渣中，使得铜回收率降至60％-65％；火法工序中产生大量含硫烟气，不可避免地产生大量低浓度、且无制酸价值的SO2废气，此种SO2废气是目前造成大气污染最为严重的工业废气之一，也是较难有效治理的工业废气。因此，现有处理烟尘的技术有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种净化含砷烟尘的系统和方法。该系统可以实现含砷烟尘中砷、锌、铅和铜等有价金属的高效回收，从而实现含砷烟尘的资源化利用，并且综合利用含铅锌烟气中的铅和锌与经砷收集后的烟气中的二氧化硫，实现了烟气的低硫无害化排放。在本专利技术的一个的方面，本专利技术提出了一种净化含砷烟尘的系统，根据本专利技术的实施例，该系统包括：混料装置，所述混料装置具有含砷烟尘入口、添加剂入口、还原剂入口、粘结剂入口和混合物料出口；成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和成型球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；烘干装置，所述烘干装置具有成型球团入口和干燥球团出口，所述成型球团入口与所述成型球团出口相连；转底炉，所述转底炉包括：可转动炉底；环形炉膛，沿着所述炉底转动方向，所述环行炉膛内被挡墙依次分隔为布料区、预热区、补风增压区、中温区、高温区和出料区；第一烟道，所述第一烟道布置在所述预热区；第二烟道，所述第二烟道布置在所述中温区；出料装置，所述出料装置布置在所述出料区；补风增压烧嘴，所述补风增压烧嘴布置在所述补风增压区；燃气烧嘴，所述燃气烧嘴布置在所述预热区、所述中温区和所述高温区；干燥球团入口，所述干燥球团入口布置在所述布料区，并且所述干燥球团入口与所述干燥球团出口相连；含三氧化二砷烟气出口，所述含三氧化二砷烟气出口布置在所述预热区且与所述第一烟道相连；含铅锌烟气出口，所述含铅锌烟气出口布置在所述中温区且与所述第二烟道相连；热态焙烧产物出口，所述热态焙烧产物出口布置在所述出料区；砷收集装置，所述砷收集装置具有含三氧化二砷烟气入口、粗三氧化二砷出口和脱砷烟气出口，所述含三氧化二砷烟气入口与所述含三氧化二砷烟气出口相连；换热装置，所述换热装置具有含铅锌烟气入口和换热后烟气出口，所述含铅锌烟气入口与所述含铅锌烟气出口相连；脱硫塔，所述脱硫塔具有换热后烟气入口、脱砷烟气入口、臭氧入口和混合烟气出口，所述换热后烟气入口与所述换热后烟气出口相连，所述脱砷烟气入口与所述脱砷烟气出口相连；布袋收尘器，所述布袋收尘器具有混合烟气入口、含铅锌粉尘出口和净化烟气出口，所述混合烟气入口与所述混合烟气出口相连。根据本专利技术实施例的净化含砷烟尘的系统，通过将含砷烟尘与添加剂、还原剂和粘结剂混合成型烘干后送至转底炉焙烧，在转底炉内，挡墙将环行炉膛依次分隔为布料区、预热区、补风增压区、中温区、高温区和出料区，一方面可以保持各区域的温度，一方面可避免布料区的灰尘和出料区的烟尘进入焙烧区域，同时可保证预热区的含三氧化二砷烟气与中温区的含铅锌烟气不相互串流，从而保证两者的品质，同时通过在补风增压区内布置补风增压烧嘴，在焙烧时吹入大量高温空气，使得该区域的气压高于预热区和中温区，依靠气压和挡墙，可将预热区与中温区的烟气严格隔绝，从而进一步保证含三氧化二砷烟气与含铅锌烟气的品质，在中温区与高温区中，随着温度的升高，添加剂开始与砷发生反应，生成化学性质稳定的Ca3(AsO4)2，砷残留于渣中，实现对含砷化合物的无害化处理，同时在添加剂的作用下，铅、锌化合物被还原，形成铅锌挥发物进入烟气中，由第二烟道被抽离出转底炉，实现了与球团中其他物质的有效分离；含砷烟尘中铜以硫酸盐、氧化物、砷酸盐、硫化物、金属等多种形式存在，在焙烧时，不同形式的铜在添加剂与还原剂的作用均能被还原成铜单质。由此，可实现铜、砷和铅锌的有效分离。在脱硫塔中利用含铅锌烟气中的铅和锌，在臭氧的作用下，可将转底炉得到的含三氧化二砷烟气经收砷后得到的脱砷烟气中的二氧化硫除去，得到可直接排放的达标净化烟气，同时可将含铅锌烟气中以氧化态存在的铅和锌重新以化学性质更稳定的硫酸锌和硫酸铅固定在含铅锌粉尘中，实现了烟气的综合利用，且对实现资源充分回收利用、提高铅铜等冶炼企业的经济效益具有重要意义。另外，根据本专利技术上述实施例的净化含砷烟尘的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，上述净化含砷烟尘的系统进一步包括：酸浸装置，所述酸浸装置具有含铅锌粉尘入口、硫酸入口和浸出浆液出口，所述含铅锌粉尘入口与所述含铅锌粉尘出口相连；固液分离装置，所述固液分离装置具有浸出浆液入口、粗硫酸铅出口和硫酸锌溶液出口，所述浸出浆液入口与所述浸出浆液出口相连；浓缩结晶装置，所述浓缩结晶装置具有硫酸锌溶液入口、粗硫酸锌晶体出口和母液出口，所述硫酸锌溶液入口与所述硫酸锌溶液出口相连，所述母液出口与所述硫酸入口相连。由此，可实现铅和锌的高效回收。在本专利技术的一些实施例中，上述净化含砷烟尘的系统进一步包括：湿磨装置，所述湿磨装置具有热态焙烧产物入口和矿浆出口，所述热态焙烧产物入口与所述热态焙烧产物出口相连；重选装置，所述重选装置具有矿浆入口、含砷渣出口和铜精矿出口，所述矿浆入口与所述矿浆出口相连。由此，可实现有价金属铜的高效回收。在本专利技术的一些实施例中，所述布料区、所述预热区、所述补风增压区、所述中温区、所述高温区和所述出料区相对于环行炉膛圆心所对应的圆心角的角度分别为15～22度、80～140度、0.5～10度、40～80度、100～160度和15～30度。由此，可以实现铜、砷和铅锌的有效回收。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种采用上述净化含砷烟尘的系统净化含砷烟尘的方法，根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将含砷烟尘、添加剂、还原剂和粘结剂供给至所述混料装置中进行混合处理，以便得到混合物料；(2)将所述混合物料供给至所述成型装置中进行成型处理，以便得到成型球团；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种净化含砷烟尘的系统，其特征在于，包括：混料装置，所述混料装置具有含砷烟尘入口、添加剂入口、还原剂入口、粘结剂入口和混合物料出口；成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和成型球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；烘干装置，所述烘干装置具有成型球团入口和干燥球团出口，所述成型球团入口与所述成型球团出口相连；转底炉，所述转底炉包括：可转动炉底；环形炉膛，沿着所述炉底转动方向，所述环行炉膛内被挡墙依次分隔为布料区、预热区、补风增压区、中温区、高温区和出料区；第一烟道，所述第一烟道布置在所述预热区；第二烟道，所述第二烟道布置在所述中温区；出料装置，所述出料装置布置在所述出料区；补风增压烧嘴，所述补风增压烧嘴布置在所述补风增压区；燃气烧嘴，所述燃气烧嘴布置在所述预热区、所述中温区和所述高温区；干燥球团入口，所述干燥球团入口布置在所述布料区，并且所述干燥球团入口与所述干燥球团出口相连；含三氧化二砷烟气出口，所述含三氧化二砷烟气出口布置在所述预热区且与所述第一烟道相连；含铅锌烟气出口，所述含铅锌烟气出口布置在所述中温区且与所述第二烟道相连；热态焙烧产物出口，所述热态焙烧产物出口布置在所述出料区；砷收集装置，所述砷收集装置具有含三氧化二砷烟气入口、粗三氧化二砷出口和脱砷烟气出口，所述含三氧化二砷烟气入口与所述含三氧化二砷烟气出口相连；换热装置，所述换热装置具有含铅锌烟气入口和换热后烟气出口，所述含铅锌烟气入口与所述含铅锌烟气出口相连；脱硫塔，所述脱硫塔具有换热后烟气入口、脱砷烟气入口、臭氧入口和混合烟气出口，所述换热后烟气入口与所述换热后烟气出口相连，所述脱砷烟气入口与所述脱砷烟气出口相连；布袋收尘器，所述布袋收尘器具有混合烟气入口、含铅锌粉尘出口和净化烟气出口，所述混合烟气入口与所述混合烟气出口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种净化含砷烟尘的系统，其特征在于，包括：混料装置，所述混料装置具有含砷烟尘入口、添加剂入口、还原剂入口、粘结剂入口和混合物料出口；成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和成型球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；烘干装置，所述烘干装置具有成型球团入口和干燥球团出口，所述成型球团入口与所述成型球团出口相连；转底炉，所述转底炉包括：可转动炉底；环形炉膛，沿着所述炉底转动方向，所述环行炉膛内被挡墙依次分隔为布料区、预热区、补风增压区、中温区、高温区和出料区；第一烟道，所述第一烟道布置在所述预热区；第二烟道，所述第二烟道布置在所述中温区；出料装置，所述出料装置布置在所述出料区；补风增压烧嘴，所述补风增压烧嘴布置在所述补风增压区；燃气烧嘴，所述燃气烧嘴布置在所述预热区、所述中温区和所述高温区；干燥球团入口，所述干燥球团入口布置在所述布料区，并且所述干燥球团入口与所述干燥球团出口相连；含三氧化二砷烟气出口，所述含三氧化二砷烟气出口布置在所述预热区且与所述第一烟道相连；含铅锌烟气出口，所述含铅锌烟气出口布置在所述中温区且与所述第二烟道相连；热态焙烧产物出口，所述热态焙烧产物出口布置在所述出料区；砷收集装置，所述砷收集装置具有含三氧化二砷烟气入口、粗三氧化二砷出口和脱砷烟气出口，所述含三氧化二砷烟气入口与所述含三氧化二砷烟气出口相连；换热装置，所述换热装置具有含铅锌烟气入口和换热后烟气出口，所述含铅锌烟气入口与所述含铅锌烟气出口相连；脱硫塔，所述脱硫塔具有换热后烟气入口、脱砷烟气入口、臭氧入口和混合烟气出口，所述换热后烟气入口与所述换热后烟气出口相连，所述脱砷烟气入口与所述脱砷烟气出口相连；布袋收尘器，所述布袋收尘器具有混合烟气入口、含铅锌粉尘出口和净化烟气出口，所述混合烟气入口与所述混合烟气出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：酸浸装置，所述酸浸装置具有含铅锌粉尘入口、硫酸入口和浸出浆液出口，所述含铅锌粉尘入口与所述含铅锌粉尘出口相连；固液分离装置，所述固液分离装置具有浸出浆液入口、粗硫酸铅出口和硫酸锌溶液出口，所述浸出浆液入口与所述浸出浆液出口相连；浓缩结晶装置，所述浓缩结晶装置具有硫酸锌溶液入口、粗硫酸锌晶体出口和母液出口，所述硫酸锌溶液入口与所述硫酸锌溶液出口相连，所述母液出口与所述硫酸入口相连。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，进一步包括：湿磨装置，所述湿磨装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文亮，刘占华，王欣，丁银贵，王岩，曹志成，经文波，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32