[发明专利]火法脱砷方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及脱砷技术领域，具体而言，涉及一种火法脱砷方法及装置。

背景技术

黑铜泥是炼铜及铜电解工艺中产生的含砷废弃物，由于含有砷元素，其非常容易造成污染，因此需要对废弃物进行脱砷处理。黑铜泥本身不燃烧、脱砷困难，一般的脱砷方法不能很好地将砷去除，目前，脱砷方法主要有湿法脱砷或火法脱砷两类。由于黑铜泥脱砷难度大，现有的火法脱砷率不高，一般脱砷后的渣料中还较大量的砷，脱砷效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种火法脱砷方法及装置，实现高脱砷率的效果。

本发明是这样实现的：

本发明提供了一种火法脱砷的方法，包括以下步骤：

一种火法脱砷方法，包括以下步骤：

A)将黑铜泥与硫砷铁矿按照重量比10:3～2:3混合，制得混料；

B)将所述混料从回转炉的炉尾加入炉腔内，由所述回转炉的炉头向炉腔内通入600～900℃的热气流用以对所述混料加热，形成含有热气流与砷的氧化物的混合气体；

C)在所述回转炉的炉尾抽风使所述混合气体由所述回转炉的炉尾排出，之后将所述混合气体冷却至400℃以下,使所述砷的氧化物气体凝固形成固体，使所述热气流形成低温燃气，再分离并分别收集所述低温燃气与所述固体。

上述脱砷方法中，选用硫砷铁矿为火法脱砷的配矿，将其与黑铜泥混合后，通过加热，黑铜泥中熔沸点较低的砷会升华析出并与与氧气反应生成三氧化二砷气体，从而与固体原料分离，然后经过排出、冷却、凝固为固体回收，最终实现脱砷。

其中，硫砷铁矿加热后具有一定的磁性，可以吸附黑铜泥中的金属成分，起到分选黑铜泥中的金属物质的作用，防止这些金属元素被分离而导致分离的砷纯度下降的问题。

由于黑铜泥本身不燃烧，加热难度大，因此单独加热黑铜泥时存在以下问题：温度过低则黑铜泥中的砷无法脱离，不能达到分离的效果；温度过高，黑铜泥中砷被其它元素包裹起来，也无法脱离，从而达不到分离的效果。硫砷铁矿的燃烧温度相对较低，通过混入硫砷铁矿，燃烧的硫砷铁矿起到助燃、传热的效果，不需要过高的温度即可对黑铜泥进行熔炼。

黑铜泥中含有一定量的砷、金属元素，而在高温条件下，砷与金属元素反应，不利于砷的升华、析出，进而造成对黑铜泥中砷的分离效果下降。硫砷铁矿中的硫与黑铜泥中的金属元素反应，可以消耗金属元素，从而在一定程度上减少与金属元素反应的砷的量，砷更多的以单质态存在，然后通过加热升华形成气体与固体原料分离开，并随气流输出回转炉外。

由此可见，上述火法脱砷的方法通过加入硫砷铁矿，避免了砷易被黑铜泥中其它元素包裹的问题、提高热传递效能，利于砷的挥发。此外，硫砷铁矿可以减少黑铜泥中砷单质与金属元素反应的量，以便更多的砷以单质的形式存在，通过升华为气体并与回转炉内的氧气反应，从而与黑铜泥固体分离。因此，与现有的脱砷方法相比，本发明的脱砷率提高。

优选地，硫砷铁矿中含金量不低于4g/吨、含砷量不低于200kg/吨，硫砷铁矿中具有一定量的金，则黑铜泥脱砷后的渣料中也含有金，渣料含有计价金属，渣料回收厂、冶炼厂对其的接收度高，可以提高渣料的价值，有利于火法脱砷的回收成本。此外，砷含量的提高，则硫砷铁矿中杂质的成分含量相对较少，则炼矿后，砷的回收量大，可以提高单位能耗的产出。

优选地，所述黑铜泥与所述硫砷铁矿混合前，均经过粉碎处理和/或干燥处理。

经过粉碎处理后，黑铜泥与硫砷铁的颗粒粒径降低，混合后两者能够更加充分地接触。高温熔炼时，两者之间能够进行热传递的效率更高，黑铜泥受热更充分，有利于两者相互接触进行化学反应，从而更有利于砷的析出。此外黑铜泥与硫砷铁矿之间的接触面积大大提高，化学反应更容易进行，砷的反应析出效果更佳。干燥处理后，黑铜泥和硫砷铁中的水分被去除，降低水分挥发造成的热损害，同时还可减小水分对化学反应的影响。

优选地，在所述混合气体排出所述回转炉之后和所述冷却之前还包括：进行过滤处理。混合气流中裹挟的固体物质经过滤步骤而得以过滤，可以防止其与冷却凝固的砷的氧化物混杂，提高回收的砷的纯度。

优选地，还包括：将收集到的所述低温燃气通入碱性吸收液中。吸收液与低温燃气中携带的砷的氧化物反应，防止砷的氧化物排出而污染空气，同时也可以吸收一定的硫的氧化物成分，防止酸性气体的污染。