[发明专利]一种立式振动真空炉

说明书

一种立式振动真空炉，包括炉本体、炉盖机构、立式激振装置、加热装置、结晶器和抽真空机组；炉本体固定在立式激振装置之上，炉盖机构固定在炉本体的上端，结晶器位于炉盖机构的上面，将结晶器固定使其不随炉本体的振动而振动；结晶器可拆卸的与抽真空机组相连通，加热装置用于对炉本体内的物料加热；所述炉本体由内到外依次包括内衬坩埚（11）、缓冲隔热垫（12）和炉壳（13），内衬坩埚（11）在顶部设有开口，所述炉盖机构包括随动盖板（21）、对接板（22）、导升筒（23）和柔性套（24）；结晶器在底口部位可拆卸的密封连接在对接板（22）上，结晶器通过导升筒（23）与炉本体连通。该立式振动真空炉采用振动的方式来对物料进行翻滚焙烧，便于提高焙烧的传热传质效果、减少料层覆盖对挥发过程的不利影响；又对炉本体与结晶器进行分体设计，便于挥发物的转移和凝结。

技术领域

本发明涉及一种立式振动真空炉，属于火法冶金技术领域。

背景技术

含砷金矿石中的硫铁矿（以黄铁矿FeS₂为主）和硫砷铁矿（以毒砂FeAsS为主）等硫化矿物是主要的载金矿物，将矿石磨细后，再将这些载金硫化矿物与其它脉石矿物分离，金和砷就被富集成含砷金精矿，之后需要对含砷金精矿进行预处理脱砷，才能有效地提取黄金。此外，砷精矿也从选别其它矿种时附带选出，为避免其排入尾矿库污染环境，大多采用囤积贮存或防护掩埋的方法来处理，砷资源未被利用。

目前，预处理脱砷的方法是将含砷金精矿进行两段氧化焙烧，采用两台炉温为700℃左右的沸腾炉，其第一段为缺氧焙烧使矿物中的砷以As₂O₃挥发，第二段为富氧焙烧使矿物中的砷以As₂O₅挥发，以第二段焙烧中参与反应的砷量减少来降低烧渣中砷酸盐的生成量。两段氧化焙烧虽是一种更为成熟的工业方法，但需要对巨毒且难于捕集的As₂O₃ 、难挥发的As₂O₅、砷酸盐和砷化物以及含砷且低浓度的SO ₂进行治理，其治理很困难且耗费亦很高。即便对砷精矿只用来提砷，若采用氧化焙烧法，也会因为要生产中间产物氧化砷而受到环保要求的严格限制。

如果预处理脱砷采用真空焙烧的方法，焙烧温度650～800℃，其挥发物则不会被空气稀释，所以气态物总体积更小，其挥发物主要为单质硫和As₂S₃以及少量的单质砷和As₄S ₄，这些挥发成分均比As₂O₃更易冷凝、更易捕集、且更低毒性；烧渣中的反应生成物为硫化亚铁，即使局部位置焙烧温度波动也不会生成砷酸盐和砷化物；经滤尘所排出的气体不需要专门净化；若要将挥发物中的砷分离提纯成副产品，亦可从现有的技术中找到无害化处理的方法。

前苏联所做的真空焙烧脱砷研究，其小型试验是在静态下进行的，可以达到理想的脱砷效果，也就是说，已有试验验证了真空脱砷的热力学原理；而扩大试验则要将真空炉放置在振动流化床的水平床面上进行，将精矿层铺成l0mm厚，在真空度6.65kpa，焙烧温度700～750℃，焙烧时间10～15min，在振动流化床上砷的挥发率比在固定床高出2～7％；对另一组物料进一步研究了料层厚度对脱砷效果的影响，结果表明料层厚度由5mm增至30mm时影响较小，再增至50mm时，即使延长焙烧时间，砷挥发率依然明显下降；这是因为振动流化床所提供的振动可使平铺的薄层物料活动起来，却难以使稍厚的料层反应和挥发充分，由此说明如果传热传质效果差，物料的上层覆盖下层，就会对挥发过程产生不利影响。至于半工业试验则未见有成效的报道。