[发明专利]一种含三氧化硫冶炼烟气的收砷工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体地说涉及一种含三氧化硫冶炼烟气的收砷工艺。

背景技术

冶金行业对含砷矿进行高温处理时，砷以As₂O₃气态形式进入烟气中，但部分工况下，烟气中含有大量SO₃气体，采用现有骤冷收砷工艺，由于烟气中三氧化硫的存在，在骤冷过程中会因温度低于烟气中SO₃露点而凝结产生稀酸，引起烟尘与稀酸在后续设备的粘结，不能将烟气的As₂O₃回收，存在环保风险，并产生大量后续处理费用。

发明内容

本发明为了解决上述问题而提供了一种含三氧化硫冶炼烟气的收砷工艺。

本发明的技术方案是这样实现的：一种含三氧化硫冶炼烟气的收砷工艺，包括以下步骤：

a、吸收液制备：碱性吸收剂与水混合，吸收液中碱性溶质所产生OH^-或HSO₃^-的物质的量与烟气中的三氧化硫物质的量比例至少达到1.1:1；

b、骤冷塔脱硫，As₂O₃转态：将制备的吸收液与压缩空气通过骤冷塔顶的喷头雾化喷入塔内，吸收液与从骤冷塔底部进入的冶炼烟气在塔内发生物理化学反应，烟气中的三氧化硫与雾化后的吸收液接触，发生酸碱中和反应，生成硫酸盐，化学反应方程式为：2OH^-+SO₃=SO₄^2-+H₂O或SO₃+2HSO₃^-=SO₄^2-+2SO₂+H₂O，吸收液中的水分与高温烟气接触，水分被蒸发，带走大量的热，烟气温度骤降至160℃～190℃，三氧化二砷由气态析出变成固态，并随烟气带至沉降室和布袋除尘器，产生的部分硫酸盐从塔体下部排出；

c、沉降除杂：骤冷后烟气进入沉降室，沉降室内烟气流动速度变慢，利用自然沉降与分流板将硫酸盐、其它烟尘和小部分砷回收，使在骤冷塔产生的大部分硫酸盐类沉降下来进行回收；

d、布袋收砷：烟气在经过降速沉降后进入布袋除尘器中，利用布袋除尘器回收析出的三氧化二砷，得到粗三氧化二砷产品。

优选的，所述碱性吸收剂为氢氧化钠、碳酸钠、亚硫酸氢钠。

本发明的有益效果是：本发明脱除三氧化硫率高达100%、收砷率高达95%，烟气中的砷及三氧化硫一次性脱除，含砷危险固废变废为宝、设备及管路腐蚀得到了解决，同时改善了生产环境、创造了经济效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合附图对本发明作进一步描述：如图1所示，一种含三氧化硫冶炼烟气的收砷工艺，包括以下步骤：

（1）制备吸收液：将氢氧化钠与水进行混合，配成NaOH浓度为15%的吸收液；

（2）将配好的NaOH溶液，以每分钟80～130L的量与压缩风一起喷入骤冷塔，通过随时调整喷入吸收液的量，将烟气温度骤降至160℃--190℃，SO₃与NaOH反应被去除，As₂O₃随着温度骤变由气态转变为固态，并随烟气进入沉降室、布袋除尘器，为保证烟气在骤冷塔内反应完全，使烟气在塔内有效停留时间达到9s；

（3）进入沉降室后，烟气速度进一步降低，利用自然沉降与分流板将硫酸盐、其它烟尘和小部分的砷回收，此部分尘与骤冷塔底的低砷烟尘一起收集至灰仓；

（4）烟气在经过降速、沉降后，进入干式布袋除尘器的速度低至0.5m/min，绝大部分的砷烟尘在此收集，补集效率达到98%，布袋除尘器单独设有烟尘收集仓，存放高品位砷烟尘。

本发明在喷淋吸收液的过程中，一次性对烟气中的三氧化硫及砷进行处理，同时发生化学物理反应。吸收液与压缩空气通过控制系统进入骤冷塔顶喷头，喷头将液体雾化，增大吸收液与烟气接触面积，使三氧化硫与吸收液中的碱完全反应；雾化后的液体蒸发，带走大量热，砷从气态凝结成固态。沉降系统，用于增加烟气在沉降室的停留时间，且降低气速，提高干式布袋除尘器砷的回收率。

本发明将冶金行业含砷、三氧化硫烟气的进行了处理，既解决了烟气中三氧化硫的腐蚀问题并同时收集得到粗As₂O₃，为后续的烟气处理工序提供了方便，同时保护了环境、避免危险固废的污染。