CN204365070U - 含砷冶炼烟气的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含砷冶炼烟气的处理系统，包括：冶炼装置、淋洗装置和固液分离装置，冶炼装置适于将含砷精矿进行冶炼，以便得到冶炼产品和冶炼烟气；淋洗装置具有淋洗液进口、冶炼烟气进口、淋洗后烟气出口和含氧化砷的硫酸出口，冶炼烟气进口与冶炼装置相连；固液分离装置具有含氧化砷的硫酸进口、淋洗后硫酸出口和氧化砷出口，含氧化砷的硫酸进口与淋洗装置的含氧化砷的硫酸出口相连。采用本实用新型实施例的含砷冶炼烟气的处理系统可以有效地对粉尘浓度大、烟气成分和浓度波动大、粉尘粘结能力强、烟气中硫含量高的含砷冶炼烟气进行处理，提高现有技术的处理效果。

Description

含砷冶炼烟气的处理系统

技术领域

本实用新型属于冶炼烟气处理领域，具体而言，本实用新型涉及含砷冶炼烟气的处理系统。

背景技术

目前，含砷冶炼烟气的处理主要采用布袋收砷的方法，但由于冶炼烟气特别是熔炼烟气具有粉尘浓度大、烟气成分和浓度波动大、粉尘粘结能力强、烟气中硫(尤其是三氧化硫)含量高的特点，使得采用布袋收砷处理容易出现布袋腐蚀和堵塞严重的现象，处理效果不理想。同时还会出现砷与其他多种金属同时被收集下来，导致砷分离困难。相关技术中为了解决布袋收砷的方法中砷分离困难的技术问题，采用了将冶炼烟气分阶段降温的办法，将砷在最后进行收集，进而达到与其他金属分离的目的。但是冶炼烟气中含有的大量的三氧化硫、二氧化硫等气体仍然会对布袋造成腐蚀，降低了布袋的寿命。

因此，目前用于处理含砷的冶炼烟气的处理方法还有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种能够有效地除去含砷冶炼烟气中腐蚀性气体同时回收砷的处理系统。

根据本实用新型实施例的含砷冶炼烟气的处理系统包括：

冶炼装置，所述冶炼装置适于将含砷精矿进行冶炼，以便得到冶炼产品和冶炼烟气；

淋洗装置，所述淋洗装置具有淋洗液进口、冶炼烟气进口、淋洗后烟气出口和含氧化砷的硫酸出口，所述冶炼烟气进口与所述冶炼装置相连，所述淋洗装置适于采用质量浓度为55-63％的硫酸对所述冶炼烟气进行淋洗处理，以便吸收所述冶炼烟气中的氧化砷；

固液分离装置，所述固液分离装置具有含氧化砷的硫酸进口、淋洗后硫酸出口和氧化砷出口，所述含氧化砷的硫酸进口与所述淋洗装置的含氧化砷的硫酸出口相连，所述固液分离装置适于当氧化砷过饱和而析出时，将含有氧化砷的硫酸进行固液分离处理，以便得到氧化砷和淋洗后硫酸。

由此，采用本实用新型上述方案的含砷冶炼烟气的处理系统可以有效地将氧化砷从冶炼烟气中洗涤出来，并使其在过饱和情况下析出，进而实现单独分离氧化砷的目的，同时采用淋洗收砷代替布袋收砷法可以彻底避免布袋腐蚀和堵塞。因此，采用本实用新型上述实施例的含砷冶炼烟气的处理系统可显著提高收砷效果，降低冶炼烟气处理成本，更重要的是彻底代替布袋收砷导致的腐蚀、堵塞问题，并彻底解决因此导致的无法正常生产的问题。其中，对含有氧化砷的硫酸进行固液分离处理可以采用任何已有的固液分离手段，例如进行压滤处理，或采用适用的旋流分离设备、沉降分离设备等进行固液分离处理。

在本实用新型的中，含砷冶炼烟气的处理系统进一步包括：

降温除尘装置，所述降温除尘装置分别与所述冶炼装置和所述淋洗装置的冶炼烟气进口相连，以便将所述冶炼烟气进行降温除尘处理，以便得到温度为260～310摄氏度的冶炼烟气。由此便于后续利用淋洗装置对烟气进行收砷处理。

在本实用新型中，含砷冶炼烟气的处理系统进一步包括：

烟气净化装置和制酸系统，所述烟气净化装置具有淋洗后烟气进口和净化烟气出口，所述淋洗后烟气进口与所述淋洗装置的淋洗后烟气出口相连，所述净化烟气出口与所述制酸系统相连。由此可以确保制酸系统所生产硫酸的质量。

在本实用新型中，所述固液分离装置的淋洗后硫酸出口与所述淋洗装置的淋洗液进口相连。由此可以循环使用淋洗用硫酸，降低工厂整体运行成本。

在本实用新型中，所述固液分离装置的淋洗后硫酸出口和所述制酸系统相连。由此可以对淋洗后硫酸进行资源化利用。

在本实用新型中，含砷冶炼烟气的处理系统进一步包括：

所述烟气净化装置还具有稀硫酸出口，所述稀硫酸出口与所述淋洗装置的淋洗液进口相连。由此可以使净化产生的稀硫酸的一部分在生产系统内得到资源化利用。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的含砷冶炼烟气的处理系统的结构示意图。

图2是利用本实用新型一个实施例的含砷冶炼烟气的处理系统处理含砷冶炼烟气方法的流程图。

具体实施方式

通常冶炼含砷精矿特别是熔炼含砷精矿时，为了控制冶炼产品的稳定性，会调节含砷精矿的加入量，使得产生的冶炼烟气波动较大。并且含砷精矿的冶炼特别是熔炼通常采用富氧冶炼，产生的冶炼烟气中的水汽和三氧化硫的含量明显高于焙烧烟气甚至高于其他冶炼烟气。进而使得铜精矿冶炼烟气具有粉尘浓度大、烟气成分和浓度波动大、粉尘粘结能力强、烟气中硫(尤其是三氧化硫)含量高的特点，采用现有的布袋收砷法很难对该冶炼烟气进行处理。

为此，本实用新型提出了一种能够有效克服现有上述弊端的含砷冶炼烟气的处理方法。下面参考图1描述本实用新型实施例的含砷冶炼烟气的处理系统。

根据本实用新型具体实施例的含砷冶炼烟气的处理系统包括：冶炼装置10、淋洗装置20和固液分离装置30。

其中，冶炼装置10适于将含砷精矿进行冶炼，以便得到冶炼产品和冶炼烟气；淋洗装置20具有淋洗液进口21、冶炼烟气进口22、淋洗后烟气出口23和含氧化砷的硫酸出口24，冶炼烟气进口22与冶炼装置10相连，淋洗装置20适于采用质量浓度为55-63％的硫酸对所述冶炼烟气进行淋洗处理，以便吸收冶炼烟气中的氧化砷；固液分离装置30具有含氧化砷的硫酸进口31、淋洗后硫酸出口32和氧化砷出口33，含氧化砷的硫酸进口31与淋洗装置20的含氧化砷的硫酸出口24相连，固液分离装置30适于当氧化砷过饱和而析出时，将含有氧化砷的硫酸进行固液分离处理，以便得到氧化砷和淋洗后硫酸。

由此，采用本实用新型上述实施例的含砷冶炼烟气的处理系统可以有效地将氧化砷从冶炼烟气中洗涤出来，并使其在过饱和情况下析出，进而实现单独分离氧化砷的目的，同时采用淋洗收砷代替布袋收砷法可以彻底避免布袋腐蚀和堵塞。因此，采用本实用新型上述实施例的含砷冶炼烟气的处理系统可显著提高收砷效果，降低冶炼烟气处理成本，更重要的是彻底代替布袋收砷导致的腐蚀、堵塞问题，并彻底解决因此导致的无法正常生产的问题。其中，对含有氧化砷的硫酸进行固液分离处理可以采用任何已有的固液分离手段，例如进行压滤处理，或采用适用的旋流分离设备、沉降分离设备等进行固液分离处理。

根据本实用新型的具体实施例，含砷冶炼烟气的处理系统进一步包括：降温除尘装置40，降温除尘装置40分别与冶炼装置10和淋洗装置20的冶炼烟气进口22相连，以便将冶炼烟气进行降温除尘处理，以便得到温度为260～310摄氏度的冶炼烟气。由此便于后续利用淋洗装置对烟气进行收砷处理。

根据本实用新型的具体示例，采用降温除尘装置40可以对冶炼烟气中的粉尘和其他金属例如锌、锡、铅、锑、铟金属及其氧化物首先分离出来，同时对冶炼烟气进行降温处理。本实用新型的发明人发现，通过巧妙地运用氧化砷的析出温度，可以有效地将砷与其他金属进行分离。本实用新型的发明人通过大量实验发现，预先将冶炼烟气的温度降至比较接近氧化砷的析出温度后，再采用硫酸淋洗的方式可以有效地将冶炼烟气的温度继续降至氧化砷的析出温度，由此可以使得氧化砷最大限度地析出并被分离出来。进而本实用新型通过预先将冶炼烟气降温至260～310摄氏度，可以更加有效地为后续提高收砷率、取得良好的收砷和分离效果做好准备。

根据本实用新型的具体实施例，淋洗装置20内的淋洗温度为80-100摄氏度。由此在上述淋洗处理的条件下可以显著提高氧化砷的析出效果，进而显著提高收砷的效果，降低冶炼烟气的毒性。通过采用本实用新型上述实施例的对冶炼烟气(例如铜精矿熔炼烟气)进行处理，可以有效除去冶炼烟气中的有毒砷元素，并对其进行有效地回收。

根据本实用新型的具体实施例，更加优选地，上述淋洗装置20内淋洗处理可以采用质量浓度为58～62.5％的硫酸，或控制淋洗装置20内的淋洗温度为92～98摄氏度，或同时采用浓度和温度控制手段。由此可以最大限度地提高氧化砷析出效率，进而改善冶炼烟气处理效果。同时通过控制淋洗装置在上述淋洗处理条件下还可以使得冶炼烟气满足后续制酸的要求，进而减轻后续处理的负担。

根据本实用新型的具体实施例，含砷冶炼烟气的处理系统进一步包括：烟气净化装置50，烟气净化装置具有淋洗后烟气进口51和净化烟气出口52，淋洗后烟气进口51与淋洗装置20的淋洗后烟气出口23相连，净化烟气出口52与制酸系统A相连。由此可以确保制酸系统所生产硫酸的质量。

根据本实用新型的具体实施例，淋洗后硫酸出口32与淋洗装置20的淋洗液进口21相连。由此可以将淋洗后硫酸的全部或一部分返回淋洗装置20用于淋洗处理，进而实现淋洗用硫酸的循环利用，降低运行成本。大多数情况下，大部分淋洗后硫酸可返回用于所述淋洗处理。

根据本实用新型的具体示例，使淋洗后硫酸出口32与制酸系统A相连，进而将淋洗后硫酸的一部分供给制酸系统制造硫酸。由此可以将一部分淋洗后硫酸制成产品出售，由此可以对淋洗后硫酸进行资源化利用。淋洗系统缺少的硫酸则可通过补入新硫酸来平衡，这样可以保证淋洗处理的效果。当然，淋洗后硫酸也可以通过常规手段进行无害化处理，或者通过常规手段进行回收利用，或者直接当做产品销售。当然，也可以结合使用上述手段来处理淋洗后硫酸。根据需要，可以对淋洗后硫酸进行除杂后再进行各种利用和处理，这种情况也应当包括在本实施例之内。

根据本实用新型的具体示例，烟气净化装置50还具有稀硫酸出口53，稀硫酸出口53与淋洗液进口21相连。由此可以将净化得到的稀硫酸的一部分返回淋洗装置20用于所述淋洗处理，进而使净化产生的稀硫酸得到循环利用，降低工厂整体运行成本。一般情况下，净化产生的稀硫酸总量较大，按照上述方式加以利用只能消耗一部分稀硫酸，另一部分稀硫酸可以通过常规手段以其他方式得到回收利用或进行无害化处理。当然，净化产生的稀硫酸也可以全部通过常规手段以其他方式回收利用或进行无害化处理。

为了更加方便理解本实用新型上述实施例的含砷冶炼烟气的处理系统，下面参考图2描述利用本实用新型上述实施例的含砷冶炼烟气的处理系统处理含砷冶炼烟气的方法，具体包括：

将含砷精矿在冶炼装置内进行冶炼处理，以便得到冶炼产品和冶炼烟气；

在淋洗装置内，采用质量浓度为55-63％的硫酸对所述冶炼烟气进行淋洗处理，以便吸收所述冶炼烟气中的氧化砷；

当氧化砷过饱和而析出时，采用固液分离装置将含有氧化砷的硫酸进行固液分离处理，以便得到氧化砷和淋洗后硫酸。

由此，本实用新型上述实施例的含砷冶炼烟气的处理方法采用质量浓度为55-63％的硫酸对冶炼烟气进行淋洗除砷，可以有效地将氧化砷从冶炼烟气中洗涤出来，并使其在过饱和情况下析出，进而实现单独分离氧化砷的目的，同时采用淋洗收砷代替布袋收砷法可以彻底避免布袋腐蚀和堵塞。因此，采用本实用新型上述实施例的含砷冶炼烟气的处理方法可显著提高收砷效果，降低冶炼烟气处理成本，更重要的是彻底代替布袋收砷导致的腐蚀、堵塞问题，并彻底解决因此导致的无法正常生产的问题。其中，对含有氧化砷的硫酸进行固液分离处理可以采用任何已有的固液分离手段，例如进行压滤处理，或采用适用的旋流分离设备、沉降分离设备等进行固液分离处理。

根据本实用新型的具体实施例，在进行淋洗处理之前，进一步包括：在降温除尘装置内将冶炼烟气进行降温除尘处理，以便得到温度为260～310摄氏度的冶炼烟气。由此可以对冶炼烟气中的粉尘和其他金属例如锌、锡、铅、锑、铟金属及其氧化物首先分离出来，同时对冶炼烟气进行降温处理。本实用新型的发明人发现，通过巧妙地运用氧化砷的析出温度，可以有效地将砷与其他金属进行分离。本实用新型的发明人通过大量实验发现，预先将冶炼烟气的温度降至比较接近氧化砷的析出温度后，再采用硫酸淋洗的方式可以有效地将冶炼烟气的温度继续降至氧化砷的析出温度，由此可以使得氧化砷最大限度地析出并被分离出来。进而本实用新型通过预先将冶炼烟气降温至260～310摄氏度，可以更加有效地为后续提高收砷率、取得良好的收砷和分离效果做好准备。

根据本实用新型的另一具体实施例，对上述经过降温和除尘处理后的冶炼烟气进行淋洗处理，最好控制淋洗装置内的淋洗时的温度为80-100摄氏度。由此在上述淋洗处理的条件下可以显著提高氧化砷的析出效果，进而显著提高收砷的效果，降低冶炼烟气的毒性。通过采用本实用新型上述实施例的对冶炼烟气(例如铜精矿熔炼烟气)进行处理，可以有效除去冶炼烟气中的有毒砷元素，并对其进行有效地回收。

根据本实用新型的具体实施例，更加优选地，上述淋洗装置内的淋洗处理可以采用质量浓度为58～62.5％的硫酸，或控制淋洗装置内的淋洗处理时的温度为92～98摄氏度，或同时采用浓度和温度控制手段。由此可以最大限度地提高氧化砷析出效率，进而改善冶炼烟气处理效果。同时通过控制上述淋洗处理条件还可以使得冶炼烟气满足后续制酸的要求，进而减轻后续处理的负担。

根据本实用新型的具体实施例，利用本实用新型上述实施例的含砷冶炼烟气的处理系统处理含砷冶炼烟气的方法还可以进一步包括：将经过所述淋洗处理后的冶炼烟气进行净化后供给制酸系统制造硫酸。由此可以确保制酸系统所生产硫酸的质量。此外，所述淋洗处理后的冶炼烟气也可以用已有技术手段制备硫磺或液态二氧化硫。

根据本实用新型的具体实施例，利用本实用新型上述实施例的含砷冶炼烟气的处理系统处理含砷冶炼烟气的方法还可以进一步包括：将所述淋洗后硫酸的一部分供给制酸系统制造硫酸。由此可以将一部分淋洗后硫酸制成产品出售，由此可以对淋洗后硫酸进行资源化利用。淋洗系统缺少的硫酸则可通过补入新硫酸来平衡，这样可以保证淋洗处理的效果。当然，淋洗后硫酸也可以通过常规手段进行无害化处理，或者通过常规手段进行回收利用，或者直接当做产品销售。当然，也可以结合使用上述手段来处理淋洗后硫酸。根据需要，可以对淋洗后硫酸进行除杂后再进行各种利用和处理，这种情况也应当包括在本实施例之内。

根据本实用新型的具体实施例，利用本实用新型上述实施例的含砷冶炼烟气的处理系统处理含砷冶炼烟气的方法进一步包括：将净化得到的稀硫酸的一部分用于所述淋洗处理。由此可以使净化产生的稀硫酸得到循环利用，降低工厂整体运行成本。一般情况下，净化产生的稀硫酸总量较大，按照上述方式加以利用只能消耗一部分稀硫酸，另一部分稀硫酸可以通过常规手段以其他方式得到回收利用或进行无害化处理。当然，净化产生的稀硫酸也可以全部通过常规手段以其他方式回收利用或进行无害化处理。

根据本实用新型的具体实施例，利用本实用新型上述实施例的含砷冶炼烟气的处理系统处理含砷冶炼烟气的方法还可以进一步包括：将所述淋洗后硫酸的全部或一部分返回用于所述淋洗处理，由此可以实现淋洗用硫酸的循环利用，降低运行成本。大多数情况下，大部分淋洗后硫酸可返回用于所述淋洗处理。

根据本实用新型的具体实施例，上述实施例的所述淋洗处理的硫酸的加入量，可以根据所述冶炼烟气的波动情况调节所述淋洗处理的硫酸的浓度和/或加入量。由此可以有效防止由于冶炼烟气波动大对收砷效果的影响。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种含砷冶炼烟气的处理系统，其特征在于，包括：

冶炼装置，所述冶炼装置适于将含砷精矿进行冶炼，以便得到冶炼产品和冶炼烟气；

淋洗装置，所述淋洗装置具有淋洗液进口、冶炼烟气进口、淋洗后烟气出口和含氧化砷的硫酸出口，所述冶炼烟气进口与所述冶炼装置相连；

固液分离装置，所述固液分离装置具有含氧化砷的硫酸进口、淋洗后硫酸出口和氧化砷出口，所述含氧化砷的硫酸进口与所述淋洗装置的含氧化砷的硫酸出口相连。

2.根据权利要求1所述的含砷冶炼烟气的处理系统，其特征在于，进一步包括：

降温除尘装置，所述降温除尘装置分别与所述冶炼装置和所述淋洗装置的冶炼烟气进口相连。

3.根据权利要求1所述的含砷冶炼烟气的处理系统，其特征在于，进一步包括：

烟气净化装置和制酸系统，所述烟气净化装置具有淋洗后烟气进口和净化烟气出口，所述淋洗后烟气进口与所述淋洗装置的淋洗后烟气出口相连，所述净化烟气出口与所述制酸系统相连。

4.根据权利要求1所述的含砷冶炼烟气的处理系统，其特征在于，所述固液分离装置的淋洗后硫酸出口与所述淋洗装置的淋洗液进口相连。

5.根据权利要求3所述的含砷冶炼烟气的处理系统，其特征在于，所述固液分离装置的淋洗后硫酸出口和所述制酸系统相连。

6.根据权利要求3所述的含砷冶炼烟气的处理系统，其特征在于，进一步包括：

所述烟气净化装置还具有稀硫酸出口，所述稀硫酸出口与所述淋洗装置的淋洗液进口相连。