利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)，包括依次相連的焙燒爐、除塵裝置、冷卻裝置、收砷裝置、引風(fēng)機、脫硫裝置，所述除塵裝置包括剛性膜過濾器，所述剛性膜過濾器內(nèi)設(shè)有由燒結(jié)金屬多孔材料或燒結(jié)多孔陶瓷材料構(gòu)成的剛性膜過濾元件，收砷裝置包括柔性膜過濾器，所述柔性膜過濾器內(nèi)設(shè)有柔性多空金屬箔構(gòu)成的柔性膜過濾元件。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，大大提高了含砷硫礦石制備所得三氧化二砷的純度，提高了砷回收率。
【專利說明】
利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及三氧化二砷生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工業(yè)上三氧化二砷的制備方法主要為:含砷硫礦石經(jīng)破碎之后，進行氧化焙燒，氧化焙燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)除塵、冷凝、重力沉降、冷卻結(jié)晶，再經(jīng)布袋除塵器捕集分離，所得固體即為三氧化二砷粗品，還需經(jīng)過后處理才能得到成品。其中氧化焙燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獍ㄈ趸?、二氧化硫、水蒸氣、氮氣、氧氣以及煙氣粉塵等物質(zhì)，高溫?zé)煔獾臏囟纫话銥?50°C左右。上述制備方法存在以下幾個問題:第一、由于布袋除塵器捕集分離之前需要進行除塵、冷凝、重力沉降等一系列操作，高溫?zé)煔庠谶@一系列操作中容易發(fā)生溫降，導(dǎo)致三氧化二砷提前結(jié)晶進入粉塵，并且現(xiàn)有技術(shù)中除塵一般采用重力除塵或者旋風(fēng)除塵，除塵效果都不理想，氣固分離不徹底，最終得到的三氧化二砷產(chǎn)品純度不高，還需進行后續(xù)處理才能得到高品質(zhì)產(chǎn)品；第二、布袋除塵器在對煙氣進行捕集分離時，煙氣和晶體的溫度高，容易造成布袋燒袋，溫度低容易造成酸結(jié)露腐蝕布袋，不論是那種情況都會導(dǎo)致布袋使用壽命短、除塵效果有限，最終致使尾氣中砷含量較大，整個生產(chǎn)工藝復(fù)雜、設(shè)備多、投資大、產(chǎn)品回收率低、純度不高，排出含砷尾氣污染環(huán)境。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、產(chǎn)品收率高、使用壽命長的利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)。
[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0005]本實用新型利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)，包括依次相連的焙燒爐、除塵裝置、冷卻裝置、收砷裝置、引風(fēng)機、脫硫裝置，所述除塵裝置包括剛性膜過濾器，所述剛性膜過濾器內(nèi)設(shè)有由燒結(jié)金屬多孔材料或燒結(jié)多孔陶瓷材料構(gòu)成的剛性膜過濾元件，收砷裝置包括柔性膜過濾器，所述柔性膜過濾器內(nèi)設(shè)有柔性多空金屬箔構(gòu)成的柔性膜過濾元件。含砷硫礦石在焙燒爐中充分焙燒之后產(chǎn)生高溫?zé)煔猓邷責(zé)煔庵泻袣鈶B(tài)的三氧化二砷、二氧化硫、水蒸氣、氮氣、氧氣以及固態(tài)的煙氣粉塵等物質(zhì)，在引風(fēng)機的作用下，高溫?zé)煔膺M入除塵裝置，在剛性膜過濾器的作用下能夠?qū)⒏邷責(zé)煔庵械墓虘B(tài)的煙氣粉塵先過濾掉，之后氣態(tài)的三氧化二砷在冷卻裝置的作用下結(jié)晶，結(jié)晶的三氧化二砷經(jīng)過柔性膜過濾器過濾被統(tǒng)一收集，經(jīng)柔性膜過濾器過濾之后的氣體進入脫硫裝置，其中的二氧化硫在脫硫裝置內(nèi)被除去，最終排出符合國家大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的氣體。本實用新型能夠在高溫下先過濾固體煙氣粉塵，之后經(jīng)冷卻再收集三氧化二砷晶體，大大提高了含砷硫礦石制備所得三氧化二砷的純度，提高了砷回收率，剛性膜過濾器替代了原有的重力或旋風(fēng)除塵裝置，氣固分離更徹底，柔性膜過濾器替代了原有的布袋除塵裝置，保持了布袋的柔性，使得過濾通量較大，同時使得三氧化二砷收集效果更加穩(wěn)定，提高了三氧化二砷的收集純度。
[0006]進一步地，柔性膜過濾元件為柔性多孔金屬箔構(gòu)成的金屬濾袋，金屬濾袋狀的柔性膜過濾元件在耐受高溫，收集效果穩(wěn)定的好處以外，還增加了煙氣的過濾通量，在單位時間內(nèi)能夠收集到更多的三氧化二砷，提高了生產(chǎn)效率。
[0007]作為上述柔性多孔金屬箔的進一步限定，所述柔性多孔金屬箔是由固溶體合金、面心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)或體心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)為基體相的金屬多孔材料所構(gòu)成的薄片。所述薄片的厚度為5?1500μπι、平均孔徑為0.05?ΙΟΟμπι，孔隙率為15?70%。采用上述條件下的頭型多孔金屬箔構(gòu)成的柔性膜過濾元件三氧化二砷收集效果最佳，過濾效果最穩(wěn)定。
[0008]作為上述構(gòu)成剛性膜過濾元件材料的優(yōu)選，所述剛性膜過濾元件選用燒結(jié)FeAl金屬間化合物多孔材料、燒結(jié)TiAl金屬間化合物多孔材料或燒結(jié)NiAl金屬間化合物多孔材料。采用這些鋁系金屬間化合物多孔材料構(gòu)成的剛性膜過濾元件，更加耐受高溫，氣固分離效果更好。
[0009]進一步地，所述冷卻裝置為急冷器。急冷器能夠?qū)⒏邷責(zé)煔獾臏囟冉档褪沟脷鈶B(tài)的三氧化二砷能夠較為徹底地轉(zhuǎn)為結(jié)晶，同時保證二氧化硫為氣態(tài)不結(jié)露。
[0010]進一步地，所述剛性膜過濾器為將氣體溫度控制在2380°C的過濾器。剛性膜過濾器將煙氣溫度控制在? 3800C，由此保證此時高溫?zé)煔庵腥趸槿詾闅怏w，不會提前進入粉塵，過濾掉的只有固態(tài)的煙氣粉塵，剛性膜過濾器可以通過內(nèi)置加熱裝置或外置保溫夾套等溫度控制手段達到上述效果。
[0011]進一步地，所述冷卻裝置為將氣體冷卻至120-275Γ的裝置。冷卻裝置將從剛性膜過濾器過濾之后的氣體溫度控制在120-275°C，由此保證此時煙氣中三氧化二砷充分轉(zhuǎn)為晶體，同時一■氧化硫仍為氣態(tài)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的不意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下就以利用雄黃礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)為例對本實用新型作進一步說明。
[0014]如圖1所示，本實用新型利用雄黃礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)，包括依次相連焙燒爐1、剛性膜過濾器2、急冷器3、柔性膜過濾器4、引風(fēng)機5、脫硫裝置6，其中柔性膜過濾元件410為柔性多孔金屬箔構(gòu)成的金屬濾袋。所述柔性多孔金屬箔是由固溶體合金、面心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)或體心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)為基體相的金屬多孔材料所構(gòu)成的薄片。所述薄片的厚度為5?1500μπι、平均孔徑為0.05?ΙΟΟμπι，孔隙率為15?70%。柔性多孔金屬箔可以選用本
【申請人】申請?zhí)枮?01410609038.9或者申請?zhí)枮?01510153116.3的在先申請中的柔性多孔金屬箔，所述剛性膜過濾元件210選用燒結(jié)FeAl金屬間化合物多孔材料、燒結(jié)TiAl金屬間化合物多孔材料或者燒結(jié)NiAl金屬間化合物多孔材料。所述剛性膜過濾器2為將煙氣溫度控制在2 380°C的過濾器。所述急冷器可以將除塵之后的煙氣冷卻至120-275°C。
[0015]本實用新型的使用方法如下:將雄黃礦石投入焙燒爐I中進行焙燒，焙燒完畢之后輸出550°C左右的高溫?zé)煔?，此時打開引風(fēng)機，產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谝L(fēng)機的作用下，首先經(jīng)過剛性膜過濾器過濾掉固體煙氣粉塵，無砷的固體煙氣粉塵在剛性膜過濾器中沉積，最后統(tǒng)一排出，過濾過程中將高溫?zé)煔鉁囟瓤刂圃贗 380°C的范圍，之后高溫?zé)煔饨?jīng)過急冷器冷卻到250°C_275°C，三氧化二砷轉(zhuǎn)為晶體，并且在柔性膜過濾器的過濾下收集得到純度較高的三氧化二砷，冷卻并過濾后的氣體進入脫硫裝置，氣體中的二氧化硫氣體被除去，最后排出符合國家大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的尾氣。
【主權(quán)項】
1.利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)，包括依次相連的焙燒爐(I)、除塵裝置、冷卻裝置、收砷裝置、引風(fēng)機(5)、脫硫裝置(6)，其特征在于，所述除塵裝置包括剛性膜過濾器(2)，所述剛性膜過濾器(2)內(nèi)設(shè)有由燒結(jié)金屬多孔材料或燒結(jié)多孔陶瓷材料構(gòu)成的剛性膜過濾元件(210)，收砷裝置包括柔性膜過濾器(4)，所述柔性膜過濾器(4)內(nèi)設(shè)有柔性多孔金屬箔構(gòu)成的柔性膜過濾元件(410)。2.如權(quán)利要求1所述的利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)，其特征在于，柔性膜過濾元件(410)為柔性多孔金屬箔構(gòu)成的金屬濾袋。3.如權(quán)利要求1所述的利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性多孔金屬箔是由固溶體合金、面心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)或體心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)為基體相的金屬多孔材料所構(gòu)成的薄片。4.如權(quán)利要求3所述的利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)，其特征在于，所述薄片的厚度為5?1500μπι、平均孔徑為0.05?ΙΟΟμπι，孔隙率為15?70%。5.如權(quán)利要求1所述的利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)，其特征在于，所述剛性膜過濾元件(210)選用燒結(jié)FeAl金屬間化合物多孔材料、燒結(jié)T i Al金屬間化合物多孔材料或燒結(jié)NiAl金屬間化合物多孔材料。6.如權(quán)利要求1所述的利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻裝置為急冷器(3)。7.如權(quán)利要求1所述的利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)，其特征在于，所述剛性膜過濾器(2)為將氣體溫度控制在2 380 °C的過濾器。8.如權(quán)利要求1所述的利用含砷硫礦石制備三氧化二砷的系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻裝置為將氣體冷卻至120°C_275°C的裝置。
【文檔編號】C01G28/00GK205500810SQ201620042604
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月16日
【發(fā)明人】高麟, 汪濤, 曾維波, 方波
【申請人】成都易態(tài)科技有限公司