[发明专利]一种含砷烟尘的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及锡冶炼产生的高砷含锡烟尘综合回收利用方法技术领域。

背景技术

很多金属都与砷伴生，如铅、铜、镍、锡等，在这些金属冶炼过程中，高砷烟尘产生的量很大，烟尘中金属含量在1～10％，砷含量在30～70％，回收价值高的金属，同时回收低价的砷，有利于对环境的保护。现有的回收方法是将高砷烟尘通过反射炉或者其它炉子进行挥发，将其中的砷以三氧化二砷的形式挥发。主金属如铅、铜、镍、锡等以氧化态留在渣中，对渣再进行冶炼还原生产粗金属。三氧化二砷以低价出售或者再经过还原生产单质砷。整个过程反射炉密封差，环境污染大，出来的渣需要二次脱砷，三氧化二砷还需要再加工成单质砷，回收工艺复杂，成本高。

发明内容

本发明的目是为了解决上述现有技术存在的不足，提供一种可直接从高砷烟尘生产单质砷，减少中间三氧化二砷生产、堆存、再装料，大幅度降低中间生产环节、能耗和人力、物力的浪费，同时降低三氧化二砷堆存的风险，降低环境污染的含砷烟尘的处理方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种含砷烟尘的处理方法，该方法利用高砷烟尘直接挥发生产出单质砷，并利用直流矿热炉脱出渣中剩余的砷，再冶炼成粗金属；所述含砷烟尘是含砷30～70％、含锑0.1～1％的高砷烟尘；方法步骤如下：

a.将含砷烟尘中含砷量小于55％和含砷量大于65％的物料按照体积比1：3的比例通过连续滚桶混料机混料，使烟尘混料中砷的含量稳定在55～70％；

b.将烟尘混料加入密闭的还原炉内，在还原炉内用篱子板将炉腔隔离成上部的还原层和下部的装料层，加木炭置于篱子板上，先对篱子板上的木炭层升温达到设定的700～800℃，然后将炉内烟尘混料温度升至550～730℃，经过13～16小时挥发还原，单质砷冷凝在还原炉顶部的砷冷凝收集罩中，留在炉腔下段装料层的剩余渣中金属含量提高到12～30％，砷含量为10～20％；

c.将剩余渣破碎到-10～20目后送入直流矿热炉挥发，控制直流矿热炉内挥发温度800～1100℃，脱除剩余渣中的砷含量在2％以下后，加入还原剂焦丁10～20％和造渣剂石英3～5％，再升温至1150～1650℃进行还原，得到金属含量90％以上、砷含量2％以下的粗金属，残渣放出后经冷却、破碎待用；

以上所述百分比含量均为质量百分比。

本发明方法将炭还原层的温度设定在700～800℃，当炭层达到设定温度时，将挥发层温度升至550～730℃，将挥发出来的砷的混合物直接还原成单质砷。从实验的结果看，只要保证物料中砷的量，生产出来的单质砷的品质和产量都等同于高品级三氧化二砷生产的单质砷。回收了单质砷后的剩余渣为块状，其金属含量未12～30％、砷含量10～20％、碳含量2～5％。将剩余渣破碎至-10～20目后送入直流矿热炉还原，可解决直流矿热炉直接处理高砷烟尘粒度过小的问题(高砷烟尘粒度为-100～200目)，降低直流矿热炉处理过程中的机械尘问题。直流矿热炉脱除的砷主要以三氧化二砷形式存在，可以用作初级物料的配料。从直流矿热炉放出的残渣经冷却、破碎，可以作为建材的骨料。

本发明可直接从高砷烟尘生产单质砷，减少中间三氧化二砷生产、堆存、再装料等中间生产环节，降低能耗和人力、物力的浪费，同时降低三氧化二砷堆存的风险，降低环境污染。

附图说明

图1是本发明方法的工艺流程图；

图2是砷在还原炉内的还原示意图。

具体实施方式

本发明含砷烟尘的处理方法，是利用高砷烟尘直接挥发生产出单质砷，并利用直流矿热炉脱出渣中剩余的砷，再冶炼成粗金属；所述含砷烟尘是含砷30～70％、含锑0.1～1％的高砷烟尘。如图1、图2所示，方法步骤如下：

a.将含砷烟尘中含砷量小于55％和含砷量大于65％的物料按照体积比1：3的比例通过连续滚桶混料机混料，使烟尘混料中砷的含量稳定在55～70％；

b.将烟尘混料加入密闭的由电炉丝7加热的还原炉1内，在还原炉内用篱子板2将炉腔隔离成上部的还原层3和下部的装料层4，加木炭置于篱子板上，先对篱子板上的木炭层升温达到设定的700～800℃，然后将炉内烟尘混料温度升至550～730℃，经过13～16小时挥发还原，单质砷冷凝在还原炉顶部的砷冷凝收集罩5中，留在炉腔下段装料层的剩余渣(有价金属渣)中金属含量提高到12～30％，砷含量为10～20％，尾气进入收尘装置6；