一種從銅冶煉煙塵中回收砷的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及從銅冶煉煙塵中回收砷的裝置及方法。
技術(shù)背景
[0002]在現(xiàn)代銅火法冶煉中，銅精礦含砷較高，而銅精礦中的砷在高溫狀態(tài)下會(huì)升華形成砷氣體，隨著冶煉煙塵排出，經(jīng)余熱鍋爐降溫后，一部分含砷煙塵會(huì)在電收塵器中回收，而余熱鍋爐出口的溫度依然較高，煙塵經(jīng)電收塵后，煙塵中仍然含有很大一部分砷氣體，這些含砷煙塵會(huì)影響到后續(xù)的制酸工序的工作，且會(huì)造成危險(xiǎn)廢物量增大，易造成環(huán)境污染，影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。目前有很多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)在努力研究探討解決處理含砷煙塵的方法，但一直未能取得理想的效果。目前已有的煙塵驟冷收砷技術(shù)，煙塵在驟冷塔內(nèi)分布不均勻，難以按照所需的溫度來(lái)控制噴水量，且銅冶煉煙塵中含有大量的SO3，在溫度較低，煙塵中的SO3在露點(diǎn)以下時(shí)，會(huì)形成大量的酸水，這些酸水容易使后續(xù)的收砷的濕式電除塵器受潮。因此，研究一種更為有效的從銅冶煉煙塵中回收砷的方法十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種節(jié)能環(huán)保、收砷率高、工作環(huán)境優(yōu)良的從銅冶煉煙塵中回收砷的裝置。本發(fā)明還提供使用該裝置從銅冶煉煙塵中回收砷的方法。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種從銅冶煉煙塵中回收砷的系統(tǒng)，包括有按順序依次連接的余熱鍋爐降溫系統(tǒng)、電收塵器收塵系統(tǒng)、303脫除系統(tǒng)、煙塵快速冷卻系統(tǒng)、砷回收系統(tǒng)；所述SO 3脫除系統(tǒng)包括頂部的第一煙塵進(jìn)口與電收塵器收塵系統(tǒng)的出塵口連通的反應(yīng)器，在反應(yīng)器的上部開(kāi)設(shè)有一組石灰粉或小蘇打粉噴入口，在反應(yīng)器的底部灰斗下端設(shè)置有灰塵出料口及灰塵出料口閥門，在反應(yīng)器的側(cè)壁位于灰斗上方開(kāi)設(shè)有反應(yīng)器煙塵出口 ；所述煙塵快速冷卻系統(tǒng)包括頂部的第二煙塵進(jìn)口與反應(yīng)器煙塵出口連通的驟冷塔，在驟冷塔的上部開(kāi)設(shè)有一組噴水孔，在驟冷塔的底部設(shè)置有煙塵出料口及煙塵出料口閥門，在煙塵出料口閥門上方設(shè)置有溢流口，在驟冷塔的側(cè)壁下部開(kāi)設(shè)有與砷回收系統(tǒng)的煙塵入口相通的驟冷塔煙塵出口。
[0006]本發(fā)明的反應(yīng)器煙塵出口與驟冷塔頂部的第二煙塵進(jìn)口通過(guò)管道連通，在第二煙塵進(jìn)口的前端設(shè)置有煙塵分布網(wǎng)孔板。煙塵分布網(wǎng)孔板間隔設(shè)置有兩塊。所述石灰粉或小蘇打粉噴入口環(huán)繞反應(yīng)器筒壁均布開(kāi)設(shè)于反應(yīng)器的圓周面上。所述噴水孔環(huán)繞驟冷塔筒壁均布開(kāi)設(shè)于驟冷塔的圓周面上。在電收塵器收塵系統(tǒng)的出口旁接有直接連通制酸系統(tǒng)的第一旁通管路，在驟冷塔煙塵出口旁接有直接連通制酸系統(tǒng)的第二旁通管路。所述砷回收系統(tǒng)為濕式電除塵器。
[0007]從銅冶煉煙塵中回收砷的方法如下:從銅冶煉爐排出的含砷煙塵進(jìn)入余熱鍋爐降溫系統(tǒng)降溫至400°C以下后進(jìn)入電收塵器收塵系統(tǒng)，從電收塵器收塵系統(tǒng)出來(lái)的煙塵，從303脫除系統(tǒng)的反應(yīng)器的頂部第一煙塵進(jìn)口進(jìn)入反應(yīng)器，從石灰粉或小蘇打粉噴入口連續(xù)不斷的噴入石灰粉或小蘇打粉，讓煙塵中的303與石灰粉或小蘇打粉充分反應(yīng)，生成亞硫酸鹽，脫除煙塵中的303;生成的亞硫酸鹽大部分跟隨煙塵從反應(yīng)器煙塵出口 3g排出，進(jìn)入煙塵快速冷卻系統(tǒng)的驟冷塔中，少部分沉入反應(yīng)器底部灰斗并可打開(kāi)灰塵出料口閥門從灰塵出料口排出；從反應(yīng)器煙塵出口排出的煙塵，通過(guò)管道從煙塵快速冷卻系統(tǒng)的驟冷塔頂部的第二煙塵進(jìn)口進(jìn)入驟冷塔內(nèi)，從噴水孔噴入冷卻水，將煙塵急速降溫至130?165°C，使煙塵中的砷蒸汽凝結(jié)成砷煙塵，一部分煙塵沉到驟冷塔塔底，由溢流口排出，其余大部分煙塵進(jìn)入到后續(xù)的砷回收系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明方法從反應(yīng)器煙塵出口排出的煙塵，通過(guò)管道進(jìn)入驟冷塔時(shí)，在管道內(nèi)穿過(guò)煙塵分布網(wǎng)孔板，將煙塵均勻分布并減慢煙塵流速。當(dāng)303脫除系統(tǒng)、煙塵快速冷卻系統(tǒng)、砷回收系統(tǒng)中的任一部分出現(xiàn)故障時(shí)，從煙塵快速冷卻系統(tǒng)出來(lái)的煙塵進(jìn)入第二旁通管路；當(dāng)銅冶煉爐非正常生產(chǎn)時(shí)，從電收塵器收塵系統(tǒng)出來(lái)的煙塵進(jìn)入第一旁通管路。
[0009]本發(fā)明的收砷率高達(dá)90%，使得銅冶煉煙塵得到進(jìn)一步的凈化，改善生產(chǎn)環(huán)境，避免砷污染。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，本發(fā)明所述的從銅冶煉煙塵中回收砷的系統(tǒng)，包括有按順序依次連接的余熱鍋爐降溫系統(tǒng)1、電收塵器收塵系統(tǒng)2403脫除系統(tǒng)、煙塵快速冷卻系統(tǒng)、砷回收系統(tǒng)5。所述303脫除系統(tǒng)包括頂部的第一煙塵進(jìn)口 3b與電收塵器收塵系統(tǒng)2的出塵口連通的反應(yīng)器3a，在反應(yīng)器的上部開(kāi)設(shè)有一組石灰粉或小蘇打粉噴入口 3c，石灰粉或小蘇打粉噴入口 3c可環(huán)繞反應(yīng)器筒壁均布開(kāi)設(shè)于反應(yīng)器3a上部的錐部和圓筒部的兩個(gè)圓周面上，噴粉效果會(huì)較好。在反應(yīng)器的底部灰斗3d下端設(shè)置有灰塵出料口 3e及灰塵出料口閥門3f，在反應(yīng)器的側(cè)壁位于灰斗上方開(kāi)設(shè)有反應(yīng)器煙塵出口 3g ;所述煙塵快速冷卻系統(tǒng)包括頂部的第二煙塵進(jìn)口 4b與反應(yīng)器煙塵出口 3g連通的驟冷塔4a，在驟冷塔的上部開(kāi)設(shè)有一組噴水孔4c，噴水孔4c環(huán)繞驟冷塔筒壁均布開(kāi)設(shè)于驟冷塔4a的一個(gè)圓周面上。在驟冷塔的底部設(shè)置有煙塵出料口 4e及煙塵出料口閥門4f，在煙塵出料口閥門4f上方設(shè)置有溢流口 4d，在驟冷塔的側(cè)壁下部開(kāi)設(shè)有與砷回收系統(tǒng)5的煙塵入口相通的驟冷塔煙塵出口 4g。反應(yīng)器煙塵出口 3g與驟冷塔4a頂部的第二煙塵進(jìn)口 4b通過(guò)管道6連通，在管道內(nèi)位于第二煙塵進(jìn)口 4b的前端設(shè)置有煙塵分布網(wǎng)孔板7。驟冷塔頂部入塔部分的管道6彎曲一定角度，角度大小由煙塵量的大小而定，用于緩沖煙塵速度。煙塵分布網(wǎng)孔板7通常是間隔設(shè)置有兩塊，并且兩塊板之間構(gòu)成一定的夾角，其作用是將煙塵均勻的分布，并且減慢煙塵的流速。在電收塵器收塵系統(tǒng)2的出口旁接有直接連通制酸系統(tǒng)的第一旁通管路8，在驟冷塔煙塵出口旁接有直接連通制酸系統(tǒng)的第二旁通管路9。第一旁通管路8和第二旁通管路9與煙塵正常流動(dòng)的主工藝管道之間可分別采用閥門進(jìn)行切換。第一旁通管路8和第二旁通管路9是用于銅冶煉非正常生產(chǎn)時(shí)、303脫除系統(tǒng)、煙塵快速冷卻系統(tǒng)或砷回收系統(tǒng)出故障時(shí)備用。所述砷回收系統(tǒng)5—般采用濕式電除塵器。
[0013]從電收塵器收塵系統(tǒng)2出來(lái)的煙塵，主要成分為氣態(tài)砷、SO3, 302等，且溫度均在3000C以上，其中302是后續(xù)制酸工序的主要原料，而氣體砷和SO3嚴(yán)重影響了后續(xù)工序的生產(chǎn)，且容易造成環(huán)境污染。要脫除銅冶煉煙塵中的氣體砷，必須先對(duì)煙塵進(jìn)行降溫處理，使煙塵的溫度到達(dá)氣體砷的升華溫度以下，因此溫度應(yīng)控制在130?165°C之