本实用新型专利技术公开了一种从高砷烟尘中回收砷的装置，包括依次连通的焙烧炉、燃烧炉、沉降室、除尘器、喷淋塔、外排烟囱；其中，燃烧炉上设有脉冲喷粉阀。该装置脱砷选择性、稳定性好，高砷烟尘中的砷脱除效率高达96.0％以上，提纯得到的砷化物纯度达到98.0％以上，并可富集含铅原料，综合解决高砷烟尘中砷的环保问题，实现了含砷烟尘的资源化、减量化和无害化，同时副产物高铅灰渣得到富集。产物高铅灰渣得到富集。产物高铅灰渣得到富集。
【技术实现步骤摘要】
一种从高砷烟尘中回收砷的装置
[0001]本技术涉及一种从高砷烟尘中回收砷的装置，属于冶金固体废弃物综合回收利用
技术介绍
[0002]高砷烟尘主要源于铜、铅、锌等金属矿物的焙烧冶炼过程。铜、铅、锌等金属一般与砷伴生，在选矿过程中不能完全将砷去除，因此会有一定量的砷随着这些金属一同进入冶炼过程，分别进入烟尘和冶炼渣中。高砷烟尘中砷的存在形态多样，主要以氧化物、砷酸盐、砷化物以及少量硫化砷的形式存在。我国每年都有大量高砷烟尘在铜、铅、锌等有色金属的采、选、冶等环节中以含砷尾矿及尾渣形式被囤积贮存，大量有价金属未能回收利用造成资源浪费，也导致含有大量砷化物的固体废物污染土壤环境和地表水，甚至地下水。这些含砷废弃物如不及时处理或处理不当，将对生态环境和人体健康带来极大的危害。从经济角度和环保角度来考量，对高砷烟尘的资源化回收利用都具有十分重要的意义。
[0003]对于高砷烟尘的处理，目前主要采用浸出脱砷和焙烧脱砷工艺。浸出脱砷是将高砷烟尘在浸出剂中选择性溶出，使砷从固相转入液相，最后在液相中加以脱除的方法。焙烧脱砷主要是在高温下使砷以三氧化二砷的形式回收，或将粗三氧化二砷还原精炼制备单质砷，从而与有价金属分离。
[0004]浸出脱砷包括碱浸、酸浸或其他氧化剂溶液浸出。通过碱浸对高砷烟尘脱砷得到的砷浸出率不高，且工艺要求浸出温度高、能耗大，得到的浸出液pH值较高，后期处理工艺繁琐且难度大。酸浸将固态砷解离为可溶于水的砷酸根或亚砷酸根离子，产生高毒性的冶金废液。虽然也可用H2O2将As(Ⅲ)氧化成毒性较小、稳定性较强的As(
Ⅴ
)，但受温度影响较大，导致H2O2分解，降低其浸出率，还存在砷化氢剧毒气体产生、浸出渣压滤困难、金属分离率低等问题。
[0005]一般情况下，焙烧脱砷直接应用于高砷烟尘，但不能实现铅砷较好的分离(尤其是五氧化二砷砷酸铅和硫化砷)。申请号CN201811200399.2，CN201910713899.4直接氧化焙烧高砷烟尘，存在砷脱除率低、操作条件差、环境污染严重等问题。同时，申请号CN 201810943471.4提出将含砷烟尘进行还原焙烧，然后进行高温膜过滤获取精白砷；CN201811422941.9提出将铜冶炼含砷烟尘与含硫化铁混合，置于保护气氛中焙烧得到三氧化二砷；CN201910380550.3提出将含砷铜烟尘与焦粉、氧化铜粉混合焙烧回收三氧化二砷；CN201410601278.4提出以碳质还原剂(无烟煤粉、木炭粉)与促进剂(聚乙二醇、邻苯二甲酸二戊酯)与含砷烟尘混合还原挥发分离砷等，都提到还原焙烧脱砷，然后冷却回收三氧化二砷。但由于含砷灰渣在还原焙烧过程中，部分易挥发来不及反应的砷化物(如硫化砷)和其他物质(如铅、锌)随烟气一并挥发，无法获得高纯三氧化二砷产品，且也无法达到使砷与有价金属彻底分离的目的。
技术实现思路
[0006]本技术所要解决的技术问题是，鉴于砷的高危害性和难分离性，一般情况下，焙烧脱砷过程中来不及反应的砷化物，以及铅、锌的化合物均会随烟气挥发，达不到三氧化二砷与有价金属彻底分离的目的，现有技术中没有一套可以直接从高深烟尘中得到高纯度的三氧化二砷的装置。
[0007]为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：提供一种从高砷烟尘中回收砷的装置，包括依次连通的焙烧炉、燃烧炉、沉降室、除尘器、喷淋塔、外排烟囱；其中，所述燃烧炉上设有脉冲喷粉阀。
[0008]进一步地，所述焙烧炉包括炉膛和将含高砷烟尘的物料导入炉膛内焙烧的连续进料装置，在连续进料装置的上方设置混料仓。
[0009]进一步地，所述连续进料装置包括用于输送含高砷烟尘的物料的钢带、以及位于钢带上方的密封罩，所述密封罩内填充保护气体。
[0010]进一步地，所述沉降室为重力沉降室，所述除尘器为布袋除尘器。
[0011]进一步地，所述混料仓包括位于上部的配料仓和位于下部的布料器，其中布料器内填充有保护气体。
[0012]进一步地，所述沉降室的入口处连接有喷雾设备和冷风阀。
[0013]进一步地，在连接除尘器和喷淋塔之间的气体管道上设有变频风机。
[0014]进一步地，在沉降室和除尘器的气体入口处均设有温度仪。
[0015]作为同一个技术构思，本技术的装置是基于一种从高砷烟尘中回收砷并回收富铅原料的方法，包括以下步骤：
[0016](1)将高砷烟尘、碳还原剂混合，得到高砷烟尘混合物料，将高砷烟尘混合物料在惰性或还原气氛中进行焙烧，得到含砷尾气和高铅灰渣；其中，按质量百分数计，所述高砷烟尘的主要成分为：As 20
‑
40％、Pb 20
‑
40％、S 2
‑
7％；焙烧温度为700
‑
800℃，焙烧时间为0.5
‑
3h；高铅残渣在焙烧炉内冷却、收集外售。
[0017](2)将含砷尾气通入一燃烧炉中，并通过喷粉阀(优选脉冲喷粉阀)向燃烧炉中喷入活化剂，进行燃烧，得到高温烟气；其中，所述活化剂为十二烷基磺酸钠、木质素磺酸钠、对苯二酚中的一种或几种；活化剂的喷入量为含砷尾气体积量的10～50mg/m3；燃烧炉的温度控制为500
‑
700℃；
[0018](3)将所述高温烟气冷凝，得到三氧化二砷。
[0019]优选地，步骤(1)的混合过程中还加入促进剂，所述促进剂占高砷烟尘质量的0.2％～1％。
[0020]优选地，所述促进剂为石灰石、石灰中的一种或两种，或者为石灰和三氧化二铝的混合物，促进剂的粒径为0.5
‑
5mm。石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)主要起到脱硫作用，可以与SO2反应生成亚硫酸钙(CaSO3)和硫酸钙(CaSO4)，同时，CaCO3受热分解生成CO2，CO2与C反应生成CO，可以提供砷化物的间接还原气氛；而且，Al2O3能和CaO结合生成铝酸钙(3CaO
·
Al2O3和12CaO
·
7Al2O3)，熔点低、稳定性强，硫在其中的溶解度高达35
‑
40％，冶炼时，铝酸钙与脱硫产物CaS之间能很好地结合在一起，还可达到除渣脱硫的效果。
[0021]优选地，步骤(1)中，焙烧时，保持负压，压力为：
‑
0.3kPa至
‑
1kPa。
[0022]优选地，步骤(1)中，所述碳还原剂为生物质炭粉、活性炭粉、石油焦粉中的至少一
种；碳还原剂的粒径为0.1～0.3mm；碳还原剂占高砷烟尘质量的8％～16％。
[0023]优选地，步骤(2)中，燃烧的时间(含砷尾气在燃烧炉中的停留时间)为2
‑
5秒。
[0024]优选地，步骤(3)中，优选地，所述高温烟气经组合式烟尘净化装置前端的重力沉降室和后端的脉冲布袋除尘器处理获得三氧化二砷。
[0025]本专利技术将高砷烟尘原料配入8％～16％的碳还原剂(优选1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种从高砷烟尘中回收砷的装置，其特征在于，包括依次连通的焙烧炉（3）、燃烧炉（5）、沉降室（9）、除尘器（10）、喷淋塔（12）、外排烟囱（13）；其中，所述燃烧炉（5）上设有脉冲喷粉阀（4）；所述焙烧炉（3）包括炉膛和将含高砷烟尘的物料导入炉膛内焙烧的连续进料装置，在连续进料装置的上方设置混料仓（1）。2.根据权利要求1所述的从高砷烟尘中回收砷的装置，其特征在于，所述连续进料装置包括用于输送含高砷烟尘物料的钢带、以及位于钢带上方的密封罩，所述密封罩内填充保护气体。3.根据权利要求1所述的从高砷烟尘中回收砷的装置，其特征在于，所述沉降室（9）为重力沉降室，所述除尘器（10）为布袋除尘器。4.根据权利要求1所述的从高...
【专利技术属性】
技术研发人员：李立清，王富源，苏长青，王朝，
申请(专利权)人：河南昌益有色金属有限公司，
类型：新型
国别省市：
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