一種綜合利用高砷硫鐵礦的方法
2023-10-17 21:24:59 1
專利名稱：一種綜合利用高砷硫鐵礦的方法
技術領域：
本發明屬於環境保護技術領域，具體涉及高砷硫鐵礦綜 合利用的方法。
背景技術：
目前，國內大量的高砷硫鐵礦閒置無用，不僅在資源上 造成了大量的浪費，也對環境構成了巨大的破壞。國內外現在對普通硫鐵礦綜合利用的技術非常成熟，但對高砷硫鐵 礦的應用國內還處在探索階段，國外技術則主要為兩段焙燒法。國內也 有類似技術，與本發明相關的技術有1. CN1363696A，是高砷高硫金精礦脫除砷硫元素的工藝。該方法主要為了得到金，採用了原料調成礦漿和兩個焙燒爐的方式。該工藝若應 用於高砷硫鐵礦，則只能得到硫酸和砷兩種產品。由於煙氣中水含量高， 無法實現利用餘熱鍋爐產蒸汽。該工藝得到的渣也無法作為鐵渣或進一 步深加工。2. CN1651582A，是高含砷硫鐵礦綜合利用砷硫元素的工藝。該方法 還是採用兩個焙燒爐。存在著渣的品位低和工藝路線複雜的問題。另外這兩個方法都只論述了焙燒和收塵，對熱量利用和如何收砷都 未敘說。
發明內容
本發明的目的是提供一種不僅環保而且具有經濟價值的 高砷硫鐵礦的綜合利用方法。本發明主要是利用在弱氧髙溫的條件下，AS生成AS203,在高溫下 為氣態進入煙氣。同時在高溫弱氧條件下，硫即使沒有完全燃燒，也會以升華硫的形式進入煙氣中。由於弱氧，鐵也只會生成四氧化三鐵。本發明是這樣實現的高砷硫鐵礦在沸騰爐內高溫弱氧焙燒，煙氣 經高溫除塵設備收下大部分塵，然後經煙氣冷卻設備降溫，再由除塵設 備進一步除塵後，進入脫砷系統，脫過砷的煙氣進入制酸系統製取濃硫一般地說本發明的技術方案可以是A. 原料為砷含量(重量百分比，下同)》0.1%,硫含量>15%的 幹的高砷硫鐵礦，投入一臺可進行磁性焙燒的沸騰爐內進行高溫 弱氧焙燒，爐內氧含量(體積百分比)控制在0.5%或以下，爐溫控制在800'C或以上，沸騰爐出來的渣為黑色或褐色。B. 從沸騰爐出來的煙氣進入高溫除塵設備，將煙氣中大部分塵收集 下來，這個塵和沸騰爐出來的渣主成分是四氧化三鐵，有利於作 為鐵渣銷售或進一步磁選再銷售，在高溫除塵設備出口要能使煙 氣中可能存在的升華硫完全燃燒。C. 在高溫除塵設備，煙氣熱量基本沒有損失，煙氣接著進入煙氣冷 卻設備，熱量被移除，溫度降到<400*€，該熱量用於餘熱鍋爐則 能產生蒸汽。D. 被降溫的煙氣繼續被除塵設備除塵，使用電除塵器能使塵含量降 到0々^1113以下，收下的塵，砷含量略高，能夠銷售給水泥廠。E. 煙氣接著進入收砷系統，該系統是先降溫(如噴霧塔)使砷結晶 再將砷收下(如布袋收塵器)，或降溫收砷同時進行(帶冷卻的 重力沉降室)，由於此前塵已被大量收集，該系統收集下來的砷純度在90%以上。 F.經脫砷系統脫砷後的煙氣進入制酸系統製取濃硫酸，硫酸濃度〉92%，放空的尾氣S02排放濃度〈328ppm。 本發明方法的磁性焙燒技術、除塵技術、煙氣冷卻技術(可利用餘 熱鍋爐產蒸汽)、制酸技術均為國內現有普通硫鐵礦制酸技術。脫砷技術 在國內砷加工行業也是已有技術。本發明是將這些已有技術組合成一套 新的工藝方法，用於高砷硫鐵礦的綜合利用。沸騰爐和高溫除塵設備出來的渣塵可合起來收集作為產品。煙氣冷 卻設備設成餘熱鍋爐生產蒸汽。這就使得該方法有了硫酸、蒸汽、砷、 渣四種產品，不僅解決了環保問題，帶來的經濟效益也是非常大的。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明加以詳細描述。 實施例以150噸/天規模含砷5%高砷硫鐵礦制酸裝置為例。 從沸騰爐出來的900。C高溫煙氣進入高溫旋風，除去60%礦塵，再 進入餘熱鍋爐，每小時可產蒸汽6噸。降溫後的煙氣進入電除塵器，出 口塵含量(1113，然後煙氣經過噴霧塔急冷，將煙氣中AS203結晶出 來，再經布袋收塵器收集，每小時可得到純度>99%的純砷0.45噸。收 砷後的煙氣用於制酸，每小時可得濃度〉92%的濃硫酸6，25噸。沸騰爐 和高溫旋風出來的鐵渣每小時 7噸，可直接作為產品。電除塵收下的塵， 砷含量略高，可銷售給水泥廠。整個系統無廢渣產生，廢水、廢氣均達 標排放。
權利要求
1. 一種綜合利用高砷硫鐵礦的方法，其特徵是高砷硫鐵礦在沸騰爐內高溫弱氧焙燒，煙氣經高溫除塵設備收下大部分塵，然後經煙氣冷卻設備降溫，再由除塵設備進一步除塵後，進入脫砷系統，脫過砷的煙氣進入制酸系統製取濃硫酸。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特徵是高砷硫鐵礦中，砷含量》 0.1%，硫含量》15%。
3、 根據權利要求1所述的方法，其特徵是高砷硫鐵礦在沸騰爐內高溫 弱氧焙燒溫度》800'(:，弱氧即控制沸騰爐出口煙氣氧含量《0.5%， 使沸騰爐出來的礦渣為褐色或黑色。
4、 根據權利要求1所述的方法，其特徵是經脫砷系統脫砷後的煙氣進 入制酸系統製取濃硫酸，硫酸濃度〉92%。
5、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於煙氣冷卻設備是餘熱鍋爐， 用於產蒸汽。
6、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於除塵設備是電除塵器。
7、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於脫砷系統是先降溫使砷結 晶再將砷收下，或降溫收砷同時進行。
全文摘要
本發明屬於環境保護技術領域。高砷硫鐵礦在沸騰爐內高溫弱氧焙燒，脫除砷和硫，製備合格的鐵渣產品；後煙氣經除塵設備脫除大部分礦塵；出來的煙氣再經冷卻，降溫再除塵；接著出來的煙氣經降溫和脫砷，然後進入制酸系統製取濃硫酸。本發明不僅杜絕了高砷硫鐵礦對環境的汙染，而且充分利用了高砷硫鐵礦資源，生產出合格的硫酸、鐵礦渣、蒸汽、砷產品。本發明回收充分，設備腐蝕性小，工藝連續穩定，安全性好，具有很好的環保意義和經濟意義。
文檔編號C01B17/74GK101260458SQ20071002050
公開日2008年9月10日 申請日期2007年3月7日 優先權日2007年3月7日
發明者吳衛民, 周永斌, 揭桂元, 鄧堅志, 蘭 魏 申請人:南化集團研究院