鉛陽極泥熔煉煙塵氣化及分級(jí)控溫回收工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉛陽極泥熔煉煙塵氣化分級(jí)控溫回收工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛陽極泥熔煉爐氣(鉛陽極泥是鉛電解精煉過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，目前主要通過火法處理工藝回收其中的有價(jià)物，處理時(shí)需要對(duì)鉛陽極泥進(jìn)行熔煉，從而產(chǎn)生爐氣)中主要成分為三氧化二砷、三氧化二銻，并含有少量氧化鉛等，該爐氣經(jīng)冷卻收塵后得到的煙塵中銻、砷含量較高(應(yīng)強(qiáng)調(diào)，本發(fā)明所說的“鉛陽極泥熔煉煙塵”，是指鉛陽極泥熔煉爐氣經(jīng)冷卻收塵后得到固體物質(zhì)，一般含75 — 85%重量的鋪,6 — 12%重量的砷)，目前該煙塵或通過還原一球壓一焙燒等一系列步驟分別生產(chǎn)粗銻和白砷，或與木炭混合并依次經(jīng)蒸餾、冷凝生產(chǎn)砷銻合金，或采用高壓水浸工藝，但這些后續(xù)處理工藝均十分麻煩。本申請(qǐng)人申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?014100721630，名稱為“鉛陽極泥熔煉高溫爐氣分級(jí)控溫收塵凈化工藝”的發(fā)明專利申請(qǐng)文件中，采取直接對(duì)鉛陽極泥熔煉爐氣進(jìn)行分級(jí)控溫收塵凈化處理，可分別獲得較高純度的三氧化二砷和三氧化二銻。但是，該工藝只是針對(duì)鉛陽極泥熔煉爐氣進(jìn)行處理，意味著廠家必須改變其目前所采用的爐氣凈化工藝和設(shè)備(主要是布袋除塵器)，且由于鉛陽極泥熔煉爐氣量一般較大，實(shí)施爐氣分級(jí)控溫收塵凈化工藝的投資成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種針對(duì)鉛陽極泥熔煉煙塵的氣化分級(jí)控溫回收工藝，以分別獲得較高純度的三氧化二砷和三氧化二銻。
[0004]本發(fā)明的鉛陽極泥熔煉煙塵氣化分級(jí)控溫回收工藝，其步驟包括:
[0005]I)將回收得到的鉛陽極泥熔煉煙塵裝入氣化爐，然后向氣化爐中通入惰性氣體，使鉛陽極泥熔煉煙塵在惰性氣氛下加熱至600 - 900°C進(jìn)行氣化，然后將氣化爐產(chǎn)生的含有三氧化二銻和三氧化二砷兩種凝華溫度不同的氣態(tài)待回收物質(zhì)爐氣引入爐氣分級(jí)控溫收塵凈化設(shè)備；
[0006]2)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將所述爐氣引入該設(shè)備中的第一級(jí)控溫冷卻單元，第一級(jí)控溫冷卻單元的爐氣出口溫度控制為400 - 550°C，使部分待回收物質(zhì)冷卻析出形成第一粉塵并收集在第一級(jí)控溫冷卻單元中；
[0007]3)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將第一級(jí)控溫冷卻單元排出并攜帶有第一粉塵的爐氣引入第一級(jí)氣體過濾單元中進(jìn)行除塵凈化并進(jìn)一步收集得到第一粉塵；
[0008]4)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將第一級(jí)氣體過濾單元排出的爐氣引入第二級(jí)控溫冷卻單元，第二級(jí)控溫冷卻單元的爐氣出口溫度控制為300 -400°C，使部分待回收物質(zhì)冷卻析出形成第二粉塵并收集在第二級(jí)控溫冷卻單元中；
[0009]5)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將第二級(jí)控溫冷卻單元排出并攜帶有第二粉塵的爐氣引入第二級(jí)氣體過濾單元中進(jìn)行除塵凈化并進(jìn)一步收集得到第二粉塵；
[0010]6)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將第二級(jí)氣體過濾單元排出的爐氣引入第三級(jí)控溫冷卻單元，第三級(jí)控溫冷卻單元的爐氣出口溫度控制為110 -120°C，使部分待回收物質(zhì)冷卻析出形成第三粉塵并收集在第三級(jí)控溫冷卻單元中；
[0011 ] 7)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將第三級(jí)控溫冷卻單元排出并攜帶有第三粉塵的爐氣引入第三級(jí)氣體過濾單元中進(jìn)行除塵凈化并進(jìn)一步收集得到第三粉塵；
[0012]收集得到的第一粉塵及氣化爐中殘留的物質(zhì)為富集銻的粉塵，第二粉塵為含有銻、砷的粉塵，第三粉塵為富集砷的粉塵，第三級(jí)氣體過濾單元排出的氣體進(jìn)入后續(xù)回收處理或排放。
[0013]上述鉛陽極泥熔煉煙塵氣化分級(jí)控溫回收工藝采用了三級(jí)控溫冷卻單元和氣體過濾單元，使其得到的第一粉塵的三氧化二銻可以達(dá)到較高純度，第三粉塵的三氧化二砷同樣可以達(dá)到較高純度，從而將原鉛陽極泥熔煉煙塵中的銻和砷有效分離。
[0014]其中，所述步驟I)由于采取了惰性氣氛下氣化，可防止鉛陽極泥熔煉煙塵中的銻、砷過度氧化而降低其揮發(fā)性，從而主要確保三氧化二砷的氣化率，提高三氧化二砷與三氧化二銻的分離效率。
[0015]采用鉛陽極泥熔煉煙塵氣化分級(jí)控溫回收工藝，氣化量較鉛陽極泥熔煉爐氣量小，因此整個(gè)鉛陽極泥熔煉煙塵氣化分級(jí)控溫回收工藝的設(shè)備、規(guī)模相應(yīng)較小，投資成本降低。
[0016]應(yīng)注意，雖然上述第一級(jí)控溫冷卻單元的爐氣出口溫度控制區(qū)間與第二級(jí)控溫冷卻單元的爐氣出口溫度控制區(qū)間在“400°C”的點(diǎn)上重疊，但本領(lǐng)域技術(shù)人員在具體實(shí)施時(shí)顯然會(huì)采取不同的溫度控制區(qū)間，從而才能實(shí)現(xiàn)分級(jí)控溫。
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明鉛陽極泥熔煉煙塵氣化分級(jí)控溫回收工藝的工藝流程圖。
[0019]圖2為本發(fā)明工藝中控溫冷卻單元的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明工藝中控溫冷卻單元另一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明另一種鉛陽極泥熔煉煙塵氣化分級(jí)控溫回收工藝的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1所示的鉛陽極泥熔煉煙塵氣化分級(jí)控溫回收工藝，其設(shè)備包括順序連接在氣化爐100之后的第一級(jí)控溫冷卻單元211、第一級(jí)氣體過濾單元221、第二級(jí)控溫冷卻單元212、第二級(jí)氣體過濾單元222、第三級(jí)控溫冷卻單元213、第三級(jí)氣體過濾單元223和動(dòng)力裝置230，動(dòng)力裝置230驅(qū)動(dòng)氣化爐100產(chǎn)生的爐氣依次通過第一級(jí)控溫冷卻單元211、第一級(jí)氣體過濾單元221、第二級(jí)控溫冷卻單元212、第二級(jí)氣體過濾單元222、第三級(jí)控溫冷卻單元213以及第三級(jí)氣體過濾單元22，氣化爐100還連接惰性氣體輸入裝置。該工藝的步驟包括:1)將回收得到的鉛陽極泥熔煉煙塵裝入氣化爐100，然后向氣化爐100中通入惰性氣體，使鉛陽極泥熔煉煙塵在惰性氣氛下加熱至600 - 900°C進(jìn)行氣化，然后將氣化爐100產(chǎn)生的含有三氧化二銻和三氧化二砷兩種凝華溫度不同的氣態(tài)待回收物質(zhì)爐氣引入爐氣分級(jí)控溫收塵凈化設(shè)備200 ；2)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將所述爐氣引入該設(shè)備中的第一級(jí)控溫冷卻單元211，第一級(jí)控溫冷卻單元211的爐氣出口溫度控制為400 - 550°C，使部分待回收物質(zhì)冷卻析出形成第一粉塵并收集在第一級(jí)控溫冷卻單元211中；3)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將第一級(jí)控溫冷卻單元211排出并攜帶有第一粉塵的爐氣引入第一級(jí)氣體過濾單元221中進(jìn)行除塵凈化并進(jìn)一步收集得到第一粉塵；4)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將第一級(jí)氣體過濾單元221排出的爐氣弓I入第二級(jí)控溫冷卻單元212，第二級(jí)控溫冷卻單元212的爐氣出口溫度控制為300 - 380°C，使部分待回收物質(zhì)冷卻析出形成第二粉塵并收集在第二級(jí)控溫冷卻單元212中；5)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將第二級(jí)控溫冷卻單元212排出并攜帶有第二粉塵的爐氣引入第二級(jí)氣體過濾單元222中進(jìn)行除塵凈化并進(jìn)一步收集得到第二粉塵；6)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將第二級(jí)氣體過濾單元222排出的爐氣引入第三級(jí)控溫冷卻單元213，第三級(jí)控溫冷卻單元213的爐氣出口溫度控制為110 - 120°C，使部分待回收物質(zhì)冷卻析出形成第三粉塵并收集在第三級(jí)控溫冷卻單元213中；7)在確保氣態(tài)待回收物質(zhì)基本不析出的溫度條件下，將第三級(jí)控溫冷卻單元213排出并攜帶有第三粉塵的爐氣引入第三級(jí)氣體過濾單元223中進(jìn)行除塵凈化并進(jìn)一步收集得到第三粉塵。此后，第三級(jí)氣體過濾單元223排出的氣體進(jìn)入動(dòng)力裝置230，然后從動(dòng)力裝置230的出口再經(jīng)煙囪排放。
[0023]圖1所示的鉛陽極泥熔煉煙塵氣化分級(jí)控溫回收工藝中，氣化爐100與第一級(jí)控溫冷卻單元211之間、第一級(jí)控溫冷卻單元211與第一級(jí)氣體過濾單元221之間、第一級(jí)氣體過濾單元221與第二級(jí)控溫冷卻單元212之間、第二級(jí)控溫冷卻單元212與第二級(jí)氣體過濾單元222之間、第二級(jí)氣體過濾單元222之間與第三級(jí)控溫冷卻單元213之間、第三級(jí)控溫冷卻單元213與第三級(jí)氣體過濾單元223之間均通過保溫管道相連，同時(shí)要求各保溫管道的入口溫度<保溫管道的出口溫度，各保溫管道具體采用夾套保溫方式，夾套內(nèi)采用高溫?zé)煔饧訜帷Ｍ瑫r(shí)，第一級(jí)氣體過濾單元221、第二級(jí)氣體過濾單元222均采用了耐高溫?zé)Y(jié)陶瓷多孔材料濾芯作為過濾元件，出口含塵量控制在5mg/m3以下；第三級(jí)氣體過濾單元223采用布袋作為過濾元件，第三級(jí)氣體過濾單元223的出口含塵量同樣控制在5mg/m3以下。另外，第一級(jí)氣體過濾單元