[发明专利]一种含砷物料的脱砷系统

说明书

本发明公开了一种含砷物料的脱砷系统，包括依次设置的布料装置和加热系统，布料装置用于将物料送至加热系统中；加热系统设置有气体出口和物料出口，加热系统的气体出口与一排气系统相连接；排气系统包括沿气体运动方向依次连接的还原装置和冷凝沉降装置。本发明的脱砷系统设置了烘干、加热、还原、冷凝与结晶、除尘装置，构成了一条完整的生产线，实现了从含砷物料至无害金属砷的连续化生产，可以直接产出单质砷，减少了后续的还原处理，节约了成本、提高了含砷物料的脱砷效率；且本发明的脱砷系统能够连续进料、出料，无需人工接触，自动化程度高。

技术领域

本发明涉及金属冶炼领域，具体涉及一种铜冶炼过程中含砷物料的金属砷生产系统。

背景技术

含砷烟尘主要源于铜、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。含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。本技术将含砷物料直接还原无毒的金属砷，从经济角度和环保角度来考量，对含砷烟尘的资源化回收利用都具有十分重要的意义。

目前脱砷处理是一种间断式炉常压操作方法，主要存在产能不足，一台炉一天只能处理200公斤左右，且现场环境非常恶劣，装料出料需要人工密接触。

发明内容

本发明提供了一种含砷物料的生产金属砷的生产线，用以解决目前现有的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种含砷物料的脱砷系统，包括依次设置的布料装置和加热系统，所述布料装置用于将物料送至加热系统中；所述加热系统设置有气体出口和物料出口，所述加热系统的气体出口与一排气系统相连接；所述排气系统包括沿气体运动方向依次连接的还原装置和冷凝沉降装置。

上述技术方案的设计思路在于，加热装置对含砷物料进行加热煅烧，可将含砷物料中的砷的氧化物、砷酸盐、其他砷化物转化成氧化砷并升华为气态，产生的氧化砷将被排气系统所捕获从而进入还原装置中被还原剂所还原并产生砷固体，神固体经冷凝沉降装置冷凝后被收集，从而实现了对含砷物料中砷的直接回收过程，相较于现有技术对氧化砷的收集而言，本发明的脱砷系统简化了流程，可以直接获得砷单质产品。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述还原装置中设置有还原性物质，且所述还原装置内部温度设置在500～700℃。还原装置里的还原性物质会对加热系统排出的三氧化二砷等氧化物进行还原，产出砷等单质。

所述冷凝沉降装置内部温度设置在300～500℃。

所述冷凝沉降装置设置有两组冷凝器，每组冷凝器均有气体截断装置。该设计可在一组冷凝器内产物装满后切换至另一冷凝器生产，从而保证生产的连续性。

所述排气系统还包括设置在冷凝沉降装置后的除尘装置、喷淋装置和吸附装置。除尘装置主要是除去大颗粒，喷淋装置对细小微粒进行去除，吸附装置主要是活性炭进行吸附细小微粒。

所述除尘装置采用表面呈疏水性质的过滤材料。由于表面光滑、疏水，高粘性粉尘无法黏附于过滤材料表面，在保证除尘效果的前提下使清灰压力大大降低，同时使过滤材料的使用寿命大大延长。

所述除尘装置为布袋除尘器或塑烧板装置。布袋除尘器或塑烧板是一种高效的除尘装置，去除粉尘粒径在0.1μm以上，除尘效率可达99％以上。

所述布袋除尘器或塑烧板清灰采用压差传感器控制清灰效果。对滤袋停风及喷吹的时间，清灰周期进行控制，各时间均为可调。