[發明專利]高砷多金屬復雜物料脫砷的方法及其設備

有效

• 申請號: 201610467569.8
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN106011458B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 李有剛;雷日華;張曉東;張寧謙;陳永明;譚雄玉;王雄;徐燦;袁學敏;梁軍;周曉源
• 申請（專利權）人: 長沙有色冶金設計研究院有限公司;郴州雄風環保科技有限公司;長沙隆泰微波熱工有限公司;湘潭市冶金設備制造有限公司;湖南邁特斯冶金科技發展有限公司
• 主分類號: C22B1/11
• 分類號: C22B1/11
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙)43001
• 代理人: 周詠

技術領域：

本發明屬于有色冶金和環境保護兩個技術領域，它涉及到一種對高砷多金屬復雜物料進行脫砷的方法及其設備。

背景技術：

在銅、鉛、鋅、金、銀等有色金屬礦石中，砷是主要的伴生元素，據近年來不完全統計，在我國每年帶入有色冶煉系統的砷可達數十萬噸之多；在礦物開采和冶煉過程中隨著主金屬元素的提取分離，砷會發生不同程度的富集，并最終與貴金屬及銻、鉍、鉛等元素形成高砷多金屬復雜物料。隨著優質資源的消耗，重金屬和貴金屬冶煉原料中砷的含量近年來顯著提高，有的高達10％～20％左右，甚至更高；而貴金屬金、銀以及銻、鉍、銅、碲等有價金屬則通常在2％～15％左右。對這類高砷多金屬復雜物料進行綜合利用的根本前提就是要將砷與有價金屬有效的分離、提煉。至上世紀七十年代開始，國外普遍采用火法焙燒來處理此類物料，通過氧化還原或真空過程使原料中的砷以As₂O₃的形式與有價金屬分離。此類火法焙燒所選用的設備通常是回轉窯，熱源通常是用電或炭，其產品通常為散狀不能結塊因而不能直接進入熔池熔煉爐進行熔煉。從上世紀七十年代開始到如今，國內外普遍采用電熱或炭熱回轉窯對此類物料進行火法焙燒，通過氧化還原或真空過程使原料中的砷以As₂O₃的形式與有價金屬分離。回轉窯作為目前的一種脫砷設備在對高砷多金屬復雜物料焙燒時溫度必須控制在700℃以下，尤其是對以氧化砷賦存的高砷多金屬復雜物料進行焙燒脫砷時，溫度高了就會結塊形成窯結發生堵窯現象影響正常生產。因此目前回轉窯對以氧化砷賦存的高砷多金屬復雜物料進行焙燒脫砷后，即回轉窯產出的產品還必須要再進行造塊，才能進行后續的破碎篩分送熔煉。

此外，回轉窯對物料加熱焙燒時熱源是通過熱輻射由表及里的熱傳導方式進行的，這樣就產生了一個“冷中心”的問題，物料表層很快被加熱產生煙氣和煙塵，而中心還是冷的，導致加熱時間相對較長，煙氣量和煙塵量相對增多。由此一方面加大了煙氣和煙塵的處理量，另一方面收集的砷品位相對較低

發明內容

本發明的目的在于提供一種高砷多金屬復雜物料脫砷方法及其裝置，這種方法及其裝置產出的產品能直接進入破碎篩分送熔煉的工序，以縮短整個工藝流程，有效減少煙氣和煙塵量。

本發明提供的這種高砷多金屬復雜物料脫砷方法，包括如下步驟：

(1)配料；

(2)將步驟(1)配好的物料用微波加熱升溫得到塊狀物料或散狀物料,收集砷；

(3)抽風冷卻；

(4)對步驟(3)冷卻后的塊狀物料進行破碎篩分送熔煉或者對步驟(3)冷卻后的散狀物料進行磨礦送浸出；

步驟(2)中需要高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，包括微波發生器、可轉動的盛料盤臺、進料裝置、抽風系統和專用收砷管，對應于盛料盤臺的轉動軌跡劃段分為接料段、微波升溫段，微波脫砷段，微波造塊保溫段，冷卻段，出料段，所述進料裝置安裝在接料段，在盛料盤臺上有一個靜止的密封罩將所述微波升溫段，微波脫砷段，微波造塊段封蓋形成微波腔并由微波發生器供能，專用收砷管安裝在微波腔。

在步驟2中將配好的物料用微波加熱在3～9min內物料由常溫溫度升至520～580℃，保溫6～9min后再繼續升溫到750～800℃，持續該繼續升溫時間5-8分中至物料結塊；或者將配好的物料用微波加熱，在3～9min內物料由常溫溫度升至520～580℃，保溫12～15min，物料呈散狀。

所述微波發生器有三個，分別為微波升溫段，微波脫砷段，微波造塊段提供微波。

所述盛料盤臺轉動區域弧長2Rπ，其中接料段Rπ/4，微波升溫段Rπ/3，微波脫砷段Rπ/3，微波造塊段Rπ/3，冷卻段Rπ/2，出料段Rπ/4。盛料盤臺由環形轉臺帶動緩慢回轉，該環形轉臺由電機帶動。盛料盤臺由若干風箱沿盛料盤臺轉動軌跡排列而成，各風箱上徑向布置了爐篦條，形成爐床。

所述抽風系統包括一主抽風管和若干抽風支管，其中主抽風管位于盛料盤臺的中心區，該主抽風管包括可轉動的中間節和兩端的上固定節及下固定節，所述抽風支管一端與風箱連通，一端與主抽風管的中間節連通，能夠隨盛料盤臺一起轉動。

在主抽風管的下方設有水封式沉淀池，用于對散落的物料進行臨時貯存。各抽風支管上均安裝有電磁閥，用于調節風量或者開啟或關閉風路。

所述密封罩內安裝紅外測溫裝置，測量并記錄物料的溫度；在各抽風支管安裝測溫裝置和流量裝置測量并記錄風溫與風量；在進料裝置安裝計量裝置測量并記錄進入的物料量。

本發明方法及其裝置與現有技術相比具有如下優點：