專利名稱：一種含后燃燒技術(shù)的脫砷工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于貴金屬冶煉的金銀提取方法技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高砷復(fù)雜金精礦的脫砷方法，特別是一種含后燃燒技術(shù)的脫砷工藝方法。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)八十年代以來，隨著我國黃金行業(yè)的高速發(fā)展，易處理金礦資源逐漸減少， 難處理金礦資源亟待開發(fā)，特別是對于含砷、碳、銻及微細(xì)粒浸染狀金礦石的開發(fā)利用已迫在眉睫。我國難處理金礦資源比較豐富，本次發(fā)明處理的金精礦即屬高砷高硫類型金礦石浮選精礦，為難浸金精礦，其特點是有害元素As含量較高，在As沒有通過預(yù)處理工藝脫除或脫除不徹底時，采用常規(guī)氰化提金工藝，金浸出率極低，且消耗大量的氰化鈉，因此這類金礦資源現(xiàn)在還沒有被大量開發(fā)。目前，國內(nèi)外已掌握的難選冶金礦預(yù)處理工藝有壓熱氧化法、微生物氧化法、焙燒氧化法等。壓熱氧化法由于高溫、高壓、純氧等條件，對設(shè)備材料、密封、自動化儀表和控制系統(tǒng)要求很高，國內(nèi)尚沒有進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)；微生物氧化法在我國取得很大成功，無論是菌種的選擇，溫度的應(yīng)用范圍，設(shè)備的優(yōu)化等都達(dá)到了世界先進(jìn)水平。但這種方法不利于其它有價元素的綜合回收，因此微生物氧化法的應(yīng)用也有一定的局限性；焙燒是難處理金礦傳統(tǒng)的預(yù)處理方法，焙燒的目的是脫除砷和改變硫化物結(jié)構(gòu)，生成多孔焙砂，有利于下一步的氰化作業(yè)，提高金的浸出率，回收精礦中有價元素。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場的需求，兩段沸騰焙燒預(yù)處理技術(shù)給這一傳統(tǒng)工藝的工業(yè)應(yīng)用帶來了新機(jī)。國內(nèi)目前的兩段焙燒工藝缺點是一段焙燒煙氣燃燒不充分，會造成初期硫磺冷凝和非氧化砷化合物如Asj3的沉積，從而使流程堵塞，生產(chǎn)經(jīng)常中斷。為此本發(fā)明對傳統(tǒng)工藝進(jìn)行了改革，在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上增加了后燃燒工藝，既在兩級旋風(fēng)收塵器后增加了煙氣后燃燒工藝，在二級旋風(fēng)出口處補(bǔ)加空氣后設(shè)有一個后燃燒室，從而使煙氣燃燒更加充分， 使得工藝指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，為我國難選冶金礦種的開發(fā)提供更加廣闊的前景
實用新型內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含后燃燒技術(shù)的脫砷工藝方法，解決國內(nèi)目前的兩段焙燒工藝中一段焙燒煙氣燃燒不充分，造成初期硫磺冷凝和非氧化砷化合物如Asj3的沉積，從而使流程堵塞，生產(chǎn)經(jīng)常中斷的問題。本發(fā)明采用二段焙燒工藝處理含砷金精礦。焙燒的目的是脫除砷、硫和改變礦石結(jié)構(gòu)，生成多孔焙砂，有利于下一步的氰化作業(yè)，提高金的浸出率，回收精礦中有價元素。通過控制空氣量，第一段焙燒采用缺氧焙燒氣氛脫砷、硫， 第二段采用過氧氣氛進(jìn)行硫酸化焙燒。焙燒產(chǎn)生的煙氣除砷后去生產(chǎn)硫酸，砷生成粗白砷出售。一、工藝流程
沸騰焙燒爐+旋風(fēng)收塵器+后燃燒室+噴霧冷卻器+電除塵器+驟冷塔+袋式除塵器的工藝流程(詳見工藝流程圖和設(shè)備聯(lián)系圖)。
1、兩段焙燒及后燃燒的基本原理 1) 一段缺氧焙燒
精礦中的砷主要為毒砂i^AsS，此外，含有一定量的黃鐵礦狗&。一段焙燒的基本化學(xué)反應(yīng)如下
權(quán)利要求
1. 一種含后燃燒技術(shù)的脫砷工藝方法，其特征在于采用二段焙燒工藝處理含砷金精礦，脫除砷、硫和改變礦石結(jié)構(gòu)，生成多孔焙砂，提高金的浸出率，回收精礦中有價元素；通過控制空氣量，第一段焙燒采用缺氧焙燒氣氛脫砷、硫，第二段采用過氧氣氛進(jìn)行硫酸化焙燒，焙燒產(chǎn)生的煙氣除砷后去生產(chǎn)硫酸，砷生成粗白砷出售，具體采用沸騰焙燒爐+旋風(fēng)收塵器+后燃燒室+噴霧冷卻器+電除塵器+驟冷塔+袋式除塵器的工藝流程焙燒，工藝過程和收塵工藝過程是a、沸騰焙燒采用漿式進(jìn)料，精礦倉內(nèi)設(shè)有兩個調(diào)漿槽、兩個攪拌槽，金精礦由抓斗式起重機(jī)加到料倉操作平臺上，精礦通過人工添加至調(diào)漿槽進(jìn)行調(diào)漿，制成濃度70 75%的礦漿，調(diào)好的礦漿流入攪拌槽，用軟管泵將攪拌槽中的礦漿送入中間緩沖槽，再用軟管泵經(jīng)礦漿分配箱后給入到一段焙燒爐；b、礦漿分配箱始終保持有溢流，多余的礦漿返回攪拌槽，避免入爐的流量隨液位的高低而變化，可確保入一段爐的加料量是穩(wěn)定、可調(diào)節(jié)的；c、一段焙燒溫度60(TC 650°C，通過加水調(diào)控爐溫，控制一段焙燒空氣量，使精礦中的鐵大部分氧化成Fii3O4，砷則以As、As2S3、A、06，硫以SO2、S2的狀態(tài)進(jìn)入煙氣中；d、一段焙燒爐沸騰層高度為1 1.5m，采用底排料方式，焙砂通過星形排料閥加入到二段焙燒爐中；e、一段焙燒煙氣經(jīng)過一級、二級旋風(fēng)收塵器收塵，并在二級旋風(fēng)收塵器后的后燃燒室的入口繼續(xù)通入空氣，使未氧化的硫、砷氧化，生成SO2和As4O6，而一級、二級旋風(fēng)收塵器收下的煙塵經(jīng)溢流螺旋給料機(jī)加入到第二段焙燒爐中；f、二段焙燒溫度650°C 700°C，通過噴水調(diào)控爐溫，一段產(chǎn)生的焙砂和煙塵加到二段焙燒爐中，利用一段爐焙砂中的殘硫使銅等有價元素更好的硫酸化；g、二段焙燒爐沸騰層高度為1 1.5m，采用底排料方式，焙砂通過星形排料閥加到埋刮板輸送機(jī)，將焙砂輸送到濕法冶煉車間進(jìn)行酸浸；h、二段焙燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過旋風(fēng)收塵器收塵后，與后燃燒室出口的煙氣混合進(jìn)入噴霧冷卻器冷卻，使煙氣溫度降低到350°C進(jìn)入電收塵器，電收塵后的煙氣進(jìn)入驟冷塔，經(jīng)過布袋收塵器回收粗白砷，剩余煙氣進(jìn)入制酸系統(tǒng)；i、一段、二段焙燒爐和后燃燒的供風(fēng)由羅茨風(fēng)機(jī)提供。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含后燃燒技術(shù)的脫砷工藝方法，其特征在于煙氣收塵系統(tǒng)由旋風(fēng)除塵器，后燃燒室，噴霧冷卻器，電除塵器，聚冷塔和袋式過濾器組成；第一段煙氣冷卻采用噴霧冷卻器降溫，第二段煙氣冷卻采用驟冷塔冷卻方式降溫；具體收塵工藝過程是a旋風(fēng)收塵器和后燃燒大部分焙砂通過一段焙燒爐煙氣從兩級旋風(fēng)收塵器中分離出來，一級由兩個旋風(fēng)收塵器組成，二級由四個旋風(fēng)收塵器組成，在一級旋風(fēng)收塵器的底部有分離出的焙砂的出口，在二級旋風(fēng)收塵器的底部也有分離出的焙砂的出口，焙砂匯總后進(jìn)入二段焙燒爐；由于一段焙燒為缺氧氣氛，焙燒煙氣中砷以As、As2S3^ A、06，硫以S02、S2的形態(tài)存在， 為了避免S02、S2冷凝和非氧化砷化合物如Asj3的沉積，增加后燃燒工藝，實現(xiàn)焙燒煙氣化合物的進(jìn)一步氧化；在后燃燒室的入口補(bǔ)加空氣，通過鼓入一定量的空氣與焙燒爐煙氣混合進(jìn)行二次燃燒，焙燒鼓入空氣與后燃燒鼓入的空氣按照固定的比率，通過測量后燃燒后的煙氣中的氧含量，確定最合適的焙燒鼓入空氣與后燃燒鼓入空氣的比率；在二級旋風(fēng)出口處補(bǔ)加空氣后設(shè)有一個后燃燒室，從而使后燃燒煙氣有足夠的停留時間完成放熱反應(yīng)，其目的是把所有氣態(tài)砷化合物氧化成As4O6氣體，此外，一些少量的二氧化硫被氧化為三氧化硫；后燃燒溫升約100°C 200°C，在后燃燒室的底部設(shè)有螺旋輸送機(jī)，作為焙砂的出口 ； 一級旋風(fēng)收塵器、二級旋風(fēng)收塵器、后燃燒室分離出的焙砂連同從一段焙燒爐排出的焙砂一并送入二段焙燒爐；二段焙燒爐產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入兩個并聯(lián)的旋風(fēng)收塵器，旋風(fēng)收塵器底流連同二段焙燒爐排出的焙砂形成焙砂產(chǎn)品，從旋風(fēng)收塵器出來的煙氣與后燃燒室出口煙氣匯合，混合煙氣進(jìn)入噴霧冷卻器； b噴霧冷卻器通過往噴霧冷卻塔中噴水降溫，后燃燒、一段焙燒爐和二段焙燒爐的混合煙氣從 700-800° C冷卻到約350°C，塔上部設(shè)有噴嘴，利用壓縮空氣來霧化水，利用蒸發(fā)吸熱將煙氣冷卻到適合電除塵器工作的溫度，在冷卻塔的底部有螺旋輸送機(jī)作為煙塵出口 ； c電除塵器煙氣以約350°C進(jìn)入到電除塵器，在電除塵器中煙氣中超過約99%的剩余粉塵被除去，絕大部分砷以氣體形式離開電除塵器；電除塵器分為四個室，每個室下面有料斗，收集的焙砂煙塵在料斗中經(jīng)螺旋輸送機(jī)進(jìn)入到埋刮板輸送機(jī)后送到酸浸； d驟冷塔煙氣和水以合適的比例進(jìn)入到驟冷塔的上方，所有的水是霧化的，塔上部的噴嘴利用壓縮空氣霧化水，利用蒸發(fā)吸熱將煙氣冷卻，晶體三氧化二砷在此過程中形成，大多數(shù)砷從煙氣中分離出來，驟冷塔內(nèi)部總是保持干燥，在這個過程煙氣冷卻到約125°C，驟冷塔出去的煙氣進(jìn)入袋式除塵器，為避免水分凝結(jié)在驟冷塔的表面，驟冷塔外部設(shè)有電加熱系統(tǒng)； e袋式除塵器煙氣與三氧化二砷粉塵進(jìn)入布袋除塵器，并通過一些平行的紡織袋，幾乎所有的塵埃分離到紡織袋外表面，清潔煙氣穿過布袋進(jìn)入到制酸系統(tǒng)；在布袋除塵器中關(guān)鍵是要保持氣體溫度高于露點，以避免水凝結(jié)在布袋或任何其他表面，布袋凝結(jié)將導(dǎo)致堵塞并造成壓降，最后導(dǎo)致氣流不能通過布袋；煙氣的溫度在120 125°C區(qū)間變化，分離出的As2O3用完全密封的螺旋輸送機(jī)和刮板輸送機(jī)來運輸；為確保袋式除塵器能正常運行，灰斗需要加熱保溫，整個收塵系統(tǒng)采用負(fù)壓操作，以防煙氣外泄造成二次污染，袋式除塵器收下的煙塵含As2O3大于95%，通過埋刮板輸送機(jī)輸送至中間倉后，用包裝機(jī)裝袋、縫袋，然后再用鐵桶盛裝，包裝后的As2O3用叉車運送至砷庫安全保存。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含后燃燒技術(shù)的脫砷工藝方法，屬于貴金屬冶煉的金銀提取方法技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明采用二段焙燒工藝處理含砷金精礦，焙燒的目的是脫除砷、硫和改變礦石結(jié)構(gòu)，生成多孔焙砂，有利于下一步的氰化作業(yè)，提高金的浸出率，回收精礦中有價元素，通過控制空氣量，第一段焙燒采用缺氧焙燒氣氛脫砷、硫，第二段采用過氧氣氛進(jìn)行硫酸化焙燒，焙燒產(chǎn)生的煙氣除砷后去生產(chǎn)硫酸，砷生成粗白砷出售。本發(fā)明對傳統(tǒng)工藝進(jìn)行了改革，在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上增加了后燃燒工藝，解決了由于焙燒煙氣燃燒不充分造成的初期硫磺冷凝和非氧化砷化合物如As2S3的沉積問題，達(dá)到生產(chǎn)流程暢通，工藝指標(biāo)先進(jìn)的效果。
文檔編號C22B1/02GK102560084SQ20121001055
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月14日
發(fā)明者侯金剛, 卜繁剛, 唐淑梅, 巨永輝, 張力, 張基娟, 張燾, 張璐, 李亞賓, 李衛(wèi)東, 武鑫, 王軍, 王大明, 王曉冬, 王曉民, 王艷慧, 王金生, 王靜榮, 紀(jì)強(qiáng), 薛樹斌, 趙磊, 蹇令蘭 申請人:長春黃金設(shè)計院