[发明专利]净化含砷烟尘的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及净化含砷烟尘的系统和方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。

在本发明的一个的方面，本发明提出了一种净化含砷烟尘的系统，根据本发明的实施例，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。