[发明专利]一种含后燃烧技术的脱砷工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于贵金属冶炼的金银提取方法技术领域，涉及一种高砷复杂金精矿的脱砷方法，特别是一种含后燃烧技术的脱砷工艺方法。

背景技术

上世纪八十年代以来，随着我国黄金行业的高速发展，易处理金矿资源逐渐减少，难处理金矿资源亟待开发，特别是对于含砷、碳、锑及微细粒浸染状金矿石的开发利用已迫在眉睫。我国难处理金矿资源比较丰富，本次发明处理的金精矿即属高砷高硫类型金矿石浮选精矿，为难浸金精矿，其特点是有害元素As含量较高，在As没有通过预处理工艺脱除或脱除不彻底时，采用常规氰化提金工艺，金浸出率极低，且消耗大量的氰化钠，因此这类金矿资源现在还没有被大量开发。

目前，国内外已掌握的难选冶金矿预处理工艺有：压热氧化法、微生物氧化法、焙烧氧化法等。压热氧化法由于高温、高压、纯氧等条件，对设备材料、密封、自动化仪表和控制系统要求很高，国内尚没有进行工业化生产；微生物氧化法在我国取得很大成功，无论是菌种的选择，温度的应用范围，设备的优化等都达到了世界先进水平。但这种方法不利于其它有价元素的综合回收，因此微生物氧化法的应用也有一定的局限性；焙烧是难处理金矿传统的预处理方法，焙烧的目的是脱除砷和改变硫化物结构，生成多孔焙砂，有利于下一步的氰化作业，提高金的浸出率，回收精矿中有价元素。随着技术的进步和市场的需求，两段沸腾焙烧预处理技术给这一传统工艺的工业应用带来了新机。

国内目前的两段焙烧工艺缺点是一段焙烧烟气燃烧不充分，会造成初期硫磺冷凝和非氧化砷化合物如As₂S₃的沉积，从而使流程堵塞，生产经常中断。为此本发明对传统工艺进行了改革，在传统工艺基础上增加了后燃烧工艺，既在两级旋风收尘器后增加了烟气后燃烧工艺，在二级旋风出口处补加空气后设有一个后燃烧室，从而使烟气燃烧更加充分，使得工艺指标达到国际先进水平，为我国难选冶金矿种的开发提供更加广阔的前景。                                                

实用新型内容

本发明的目的在于提供一种含后燃烧技术的脱砷工艺方法，解决国内目前的两段焙烧工艺中一段焙烧烟气燃烧不充分，造成初期硫磺冷凝和非氧化砷化合物如As₂S₃的沉积，从而使流程堵塞，生产经常中断的问题。本发明采用二段焙烧工艺处理含砷金精矿。焙烧的目的是脱除砷、硫和改变矿石结构，生成多孔焙砂，有利于下一步的氰化作业，提高金的浸出率，回收精矿中有价元素。通过控制空气量，第一段焙烧采用缺氧焙烧气氛脱砷、硫，第二段采用过氧气氛进行硫酸化焙烧。焙烧产生的烟气除砷后去生产硫酸，砷生成粗白砷出售。

一、工艺流程

沸腾焙烧炉+旋风收尘器＋后燃烧室+喷雾冷却器＋电除尘器＋骤冷塔＋袋式除尘器的工艺流程（详见工艺流程图和设备联系图）。

1、两段焙烧及后燃烧的基本原理

1）一段缺氧焙烧

精矿中的砷主要为毒砂FeAsS，此外，含有一定量的黄铁矿FeS₂。一段焙烧的基本化学反应如下：

2FeAsS + 3FeS₂  → 5FeS + As₂S₃(g)

2As₂S₃(g) + 9O₂(g) → 6SO₂(g) + As₄O₆(g)

3FeS(部分) + 5O₂(g) → Fe₃O₄  + 3SO₂(g)

通过控制氧气量，磁黄铁矿FeS将部分被氧化成磁铁矿 Fe₃O₄，砷化合物被挥发 。

2）后燃烧

由于一段焙烧为缺氧气氛，焙烧炉烟气含有初期的砷和硫以及各种形式的气态硫化物。为了避免初期硫磺冷凝和非氧化砷化合物如As₂S₃的沉积，增加后燃烧中补加空气的一步，实现了焙烧烟气化合物的进一步氧化。其意图是把所有气态砷化合物形成As₄O₆气体。这一阶段重要的气相反应如下：

2H₂S(g) + 3O₂(g) → 2SO₂(g) + 2H₂O(g)