一種含砷煙塵的處理方法與流程
2023-06-10 23:39:57
本發明涉及錫冶煉產生的高砷含錫煙塵綜合回收利用方法
技術領域：
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背景技術：
：很多金屬都與砷伴生，如鉛、銅、鎳、錫等，在這些金屬冶煉過程中，高砷煙塵產生的量很大，煙塵中金屬含量在1～10％，砷含量在30～70％，回收價值高的金屬，同時回收低價的砷，有利於對環境的保護。現有的回收方法是將高砷煙塵通過反射爐或者其它爐子進行揮發，將其中的砷以三氧化二砷的形式揮發。主金屬如鉛、銅、鎳、錫等以氧化態留在渣中，對渣再進行冶煉還原生產粗金屬。三氧化二砷以低價出售或者再經過還原生產單質砷。整個過程反射爐密封差，環境汙染大，出來的渣需要二次脫砷，三氧化二砷還需要再加工成單質砷，回收工藝複雜，成本高。技術實現要素：本發明的目是為了解決上述現有技術存在的不足，提供一種可直接從高砷煙塵生產單質砷，減少中間三氧化二砷生產、堆存、再裝料，大幅度降低中間生產環節、能耗和人力、物力的浪費，同時降低三氧化二砷堆存的風險，降低環境汙染的含砷煙塵的處理方法。本發明的目的通過如下技術方案實現：一種含砷煙塵的處理方法，該方法利用高砷煙塵直接揮發生產出單質砷，並利用直流礦熱爐脫出渣中剩餘的砷，再冶煉成粗金屬；所述含砷煙塵是含砷30～70％、含銻0.1～1％的高砷煙塵；方法步驟如下：a.將含砷煙塵中含砷量小於55％和含砷量大於65％的物料按照體積比1：3的比例通過連續滾桶混料機混料，使煙塵混料中砷的含量穩定在55～70％；b.將煙塵混料加入密閉的還原爐內，在還原爐內用籬子板將爐腔隔離成上部的還原層和下部的裝料層，加木炭置於籬子板上，先對籬子板上的木炭層升溫達到設定的700～800℃，然後將爐內煙塵混料溫度升至550～730℃，經過13～16小時揮發還原，單質砷冷凝在還原爐頂部的砷冷凝收集罩中，留在爐腔下段裝料層的剩餘渣中金屬含量提高到12～30％，砷含量為10～20％；c.將剩餘渣破碎到-10～20目後送入直流礦熱爐揮發，控制直流礦熱爐內揮發溫度800～1100℃，脫除剩餘渣中的砷含量在2％以下後，加入還原劑焦丁10～20％和造渣劑石英3～5％，再升溫至1150～1650℃進行還原，得到金屬含量90％以上、砷含量2％以下的粗金屬，殘渣放出後經冷卻、破碎待用；以上所述百分比含量均為質量百分比。本發明方法將炭還原層的溫度設定在700～800℃，當炭層達到設定溫度時，將揮發層溫度升至550～730℃，將揮發出來的砷的混合物直接還原成單質砷。從實驗的結果看，只要保證物料中砷的量，生產出來的單質砷的品質和產量都等同於高品級三氧化二砷生產的單質砷。回收了單質砷後的剩餘渣為塊狀，其金屬含量未12～30％、砷含量10～20％、碳含量2～5％。將剩餘渣破碎至-10～20目後送入直流礦熱爐還原，可解決直流礦熱爐直接處理高砷煙塵粒度過小的問題(高砷煙塵粒度為-100～200目)，降低直流礦熱爐處理過程中的機械塵問題。直流礦熱爐脫除的砷主要以三氧化二砷形式存在，可以用作初級物料的配料。從直流礦熱爐放出的殘渣經冷卻、破碎，可以作為建材的骨料。本發明可直接從高砷煙塵生產單質砷，減少中間三氧化二砷生產、堆存、再裝料等中間生產環節，降低能耗和人力、物力的浪費，同時降低三氧化二砷堆存的風險，降低環境汙染。附圖說明圖1是本發明方法的工藝流程圖；圖2是砷在還原爐內的還原示意圖。具體實施方式本發明含砷煙塵的處理方法，是利用高砷煙塵直接揮發生產出單質砷，並利用直流礦熱爐脫出渣中剩餘的砷，再冶煉成粗金屬；所述含砷煙塵是含砷30～70％、含銻0.1～1％的高砷煙塵。如圖1、圖2所示，方法步驟如下：a.將含砷煙塵中含砷量小於55％和含砷量大於65％的物料按照體積比1：3的比例通過連續滾桶混料機混料，使煙塵混料中砷的含量穩定在55～70％；b.將煙塵混料加入密閉的由電爐絲7加熱的還原爐1內，在還原爐內用籬子板2將爐腔隔離成上部的還原層3和下部的裝料層4，加木炭置於籬子板上，先對籬子板上的木炭層升溫達到設定的700～800℃，然後將爐內煙塵混料溫度升至550～730℃，經過13～16小時揮發還原，單質砷冷凝在還原爐頂部的砷冷凝收集罩5中，留在爐腔下段裝料層的剩餘渣(有價金屬渣)中金屬含量提高到12～30％，砷含量為10～20％，尾氣進入收塵裝置6；c.將剩餘渣破碎到-10～20目後送入直流礦熱爐揮發，控制直流礦熱爐內揮發溫度800～1100℃，脫除剩餘渣中的砷含量在2％以下後，加入還原劑焦丁10～20％和造渣劑石英3～5％，再升溫至1150～1650℃進行還原，得到金屬含量90％以上、砷含量2％以下的粗金屬，殘渣(冶煉渣)放出後經冷卻、破碎，可以作為建材和鋪路的骨料。除非另有說明，以上所述百分比含量均為質量百分比。應用實例如下：採用的高砷含錫煙塵見下表：表1原料表物料編號As％Sb％Sn％S％物料a73.420.150.6670.046物料b57.190.3518.030.149物料c66.730.3273.4-採用密閉混料後，將由物料a和物料b混合後的物料c加入密閉還原爐內，用篩板隔離上段加木炭，控制炭層700～800℃，物料揮發層的溫550～730℃。經過13～16小時還原，上段冷凝器中冷凝單質砷，冷卻後下段剩餘渣經破碎到-10～20目。產出的單質砷成分見下表：表2單質砷產品表As％Sb％Sn％S％99.010.2010.1350.01產出的錫渣品位見下表：表3錫渣砷和錫百分含量As％Sn％11.5220.79將錫渣破碎送入直流礦熱爐，經過脫砷、還原，生產的錫達到粗錫的標準。錫回收率達到90％以上。當前第1頁1 2 3