[发明专利]一种冶炼烟气急冷脱砷技术

说明书

本发明公开了一种冶炼烟气急冷脱砷技术，属于脱砷及砷回收技术领域，该技术包括：对高温烟气进行预冷处理，使烟气温度降至270～300℃；急冷过程采用液体二氧化碳或液氮作为冷媒，直接喷入预冷后的烟气中，使其发生气化相变来大量吸热，从而使含砷烟气急速冷却；对急冷后的烟气进行脱砷处理，得到脱砷处理后的烟气。本发明冶炼烟气急冷脱砷技术，急冷过程完全在自由空间中完成，降温迅速，避免产生玻璃砷附着设备，且不会提高烟气露点，不产稀酸腐蚀设备；本发明冶炼烟气急冷脱砷技术，不但能达到优异的急冷效果，而且系统稳定、砷回收率高。

技术领域

本发明属于脱砷及砷回收技术领域，涉及一种烟气急冷脱砷技术，尤其涉及一种冶炼烟气干法脱砷技术。

背景技术

由于越来越多火法冶炼所需精矿中都有不同程度的含砷。熔炼、吹炼过程大量砷以氧化物的形态会随着烟气排入后续收尘、制酸或脱硫系统。为了不影响制酸或者脱硫产品或副产物的品质，必须将其从烟气中脱除。烟气脱砷主要分干法和湿法两种：干法工艺是在进湿法系统前就将其除去，湿法工艺是从洗入湿法系统的污水中进行复杂的化学和物理方法脱除，比较而言干法工艺较湿法工艺要简单却有效得多。

干法脱砷主要是通过急冷的方式快速将烟气从300℃以上冷却至120～140℃，快速通过175～250℃的温度区间，避免形成黏性大、极易附着于设备和管道内壁的玻璃态氧化砷。常见的做法有两种：1、向烟气中喷水或冰急冷降温；2、烟气通过换热器降温，以冷媒(冷空气或循环水)间接冷却烟气。两种方法均存在不同形式的缺点：①喷水量不好精确控制，为快速降温，稍微多喷入一些水就造成烟气露点升高，设备被稀酸严重腐蚀；②换热器降温速度不够迅速，长时间使用容易在换热面上积聚玻璃砷烟尘，清理困难，换热效率下降加速结垢造成恶性循环。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种系统稳定、砷回收率高、生产成本低的冶炼烟气急冷脱砷技术，该技术既达到优异的急冷效果，又不出现露点腐蚀。

本发明提供一种冶炼烟气急冷脱砷技术，包括：

对高温烟气进行预冷处理，使烟气温度降至270～300℃；

急冷过程采用液体二氧化碳或液氮作为冷媒，直接喷入预冷后的烟气中，使其发生气化相变来大量吸热，从而使含砷烟气急速冷却；

对急冷后的烟气进行脱砷处理，得到脱砷处理后的烟气。

优选的方案，所述的冶炼烟气急冷脱砷技术，包括以下步骤：

(1)将高温烟气引入预冷却器降温至270～300℃，对高温烟气进行预冷处理，预冷却器以空气对热烟气间接换热降温；

(2)预冷处理后的烟气进入急冷器，通过直接喷入冷媒迅速降温，烟气温度急速降至140℃以下，急冷过程采用液体二氧化碳或液氮为冷媒，通过喷枪直接喷入烟气中，大量冷媒迅速吸热并气化相变，从而使含砷烟气急速冷却；

(3)对急冷后的烟气进行脱砷处理，收集固体白砷，得到脱砷处理后的烟气。

更优选的方案，步骤(1)中，将高温烟气引入可自清灰板式冷却器(201510218767.6)降温至约270℃。

优选的方案，采用液体二氧化碳直接喷入烟气中，工作时，根据烟气的流量和温度来精确控制液体二氧化碳的喷入量，保证烟气进入急冷设备后被迅速降温至140℃以下，快速通过玻璃态砷的形成温区。

更优选的方案，所述液体二氧化碳采用2.2MPa，保冷-30～-20℃的压力容器进行储存。

液体二氧化碳通过控制调节阀减压后，一部分液体马上气化，使流体温度继续下降，当降至-57℃以下时，可形成雪花状干冰，液体和气体二氧化碳携带这些微小干冰晶体进入急冷设备，发生二次蒸发和升华的相变过程，达到迅速冷却高温烟气的目的，急冷过程在0.3s以内完成约150℃的降温幅度，急冷效果明显。