[發明專利]富氧側吹有柱熔煉的銻冶煉工藝中的制酸方法

在審

• 申請號: 202110812113.1
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN113620256A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 龐洲;楊世干;吳寶育;莫興德;郭鼎
• 申請（專利權）人: 廣西華遠金屬化工有限公司
• 主分類號: C01B17/775
• 分類號: C01B17/775
• 代理公司: 廣西中知國華知識產權代理有限公司 45131
• 代理人: 韋玲雙

本發明公開了富氧側吹有柱熔煉的銻冶煉工藝中的制酸方法，廢氣主要來自干吸工段第二吸收塔吸收SO₃后的尾氣，排放最大量為29905.948Nm³/h，采用兩次轉化工藝和先進的催化劑，可使SO₂轉化率達99.8％以上，經本發明所述的方法處理后，整個工藝的硫利用率高，大大降低了對周圍環境的影響，廢氣中SO₃濃度≤50mg/Nm³，酸霧濃度≤20mg/Nm³，經過60米煙囪排放，低于《銅、鈷、鎳工業污染物排放標準》(GB25467?2010)要求。

【技術領域】

本發明涉及有色金屬冶煉技術領域，具體涉及富氧側吹有柱熔煉的銻冶煉工藝中的制酸方法。

【背景技術】

銻是我國保護性開采的特定礦種，也是我國的優勢礦產資源。在發達國家，銻被列為戰略物資。我國作為世界上最大的銻品生產和出口國，銻品的產量占全球的80％以上。銻冶金分為火法和濕法，銻冶金生產中火法冶金工藝占絕對優勢，達到95％以上；目前，我國的銻冶煉主要采用鼓風爐揮發熔煉工藝，“銻精礦鼓風爐揮發熔煉-粗三氧化二銻反射爐還原熔煉”的工藝流程是目前我國絕大部分銻冶煉廠的基本工藝，其將銻精礦、鐵礦石、石灰石和焦碳分層布料于鼓風爐內進行吹氧熔煉，熔煉產出銻氧粉、銻锍和鈣鐵硅渣，該工藝雖然具有原料適應性強、床能力大等優點，但是，由于鼓風爐單位產能低、熱利用率低、能耗高、燃料和還原劑為較昂貴的冶金焦炭，且每噸精銻需耗焦炭700-800kg，導致生產成本高；其產生的煙氣中SO₂濃度極低，僅1-2％，無法制酸回收，并且因爐子密封差，爐況不好時，煙塵、煙氣會泄漏污染空氣，生產環境較差。該工藝與國家的“節能降耗”產業政策不符，隨著國家環境保護標準要求越來越嚴厲，鼓風爐熔煉工藝將處于技術落后狀態而遭到淘汰。

中國專利申請CN200810031214公開了一種采用富氧空氣的銻鼓風爐熔煉方法，該方法采用25-48％的富氧空氣冶煉銻礦或含銻物料，但是尾氣SO₂濃度＜1.1％，仍需要脫硫處理，難以實現硫資源高效、低成本利用，仍然存在環境風險。銻鼓風爐富氧揮發熔煉工藝較貧氧鼓風爐主要是床能力大幅提高，焦炭消耗大幅降低，但焦炭消耗仍然較高，達25％；銻鼓風爐富氧揮發熔煉工藝金銀的回收率為90％。中國專利申請CN201310070398公開了一種硫化銻精礦富氧熔池熔煉方法及側吹爐，該方法僅僅針對硫化銻精礦，處理原料單一，且原料需要制粒；產品為金屬銻，但直收率低，只有10-25％，金屬銻雜質含量高難以處理；爐渣采用高鐵渣，熔劑消耗高，渣率高，回收率低；需要的富氧壓力高，高達1.6MPa，難以實現產業化。中國專利申請CN20131007039公開了一種硫化銻精礦富氧熔池熔煉的方法，該方法處理原料僅僅針對硫化銻精礦，處理原料單一，且原料需要制粒；產品分散，處理流程長；爐渣含銻產率高達30-40％，含銻百分含量高達30％，必須進行二次處理以回收銻金屬；爐渣采用高鐵渣，熔劑消耗高，渣率高，回收率低；原料中的金基本進入爐渣，回收金流程長、效率低，難以實現產業化。銻鼓風爐揮發熔煉工藝具有原料適應性強、處理能力較大、易于機械操作的優點，但“低料柱、薄料層、高焦率、高溫爐頂”的特殊作業條件也決定了該工藝存在能耗高，焦率30-45％，尤其是尾氣SO₂濃度＜0.5％，嚴重污染生態環境，金屬特別是貴金屬回收率低，返回品率高，直收率低。目前開發的銻冶煉新技術，雖然采用了較先進的熔池熔煉裝置，如氧氣頂吹爐、底吹爐等，但熔煉原理仍然沿襲著鼓風爐揮發熔煉的技術特征，采用鐵礦石、石灰石和石英石作造渣劑，基于FeO-CaO-SiO₂渣型進行熔煉。

研究表明，銻礦物多以硫化物的形態存在，例如脆硫鉛銻礦、鉛銻混合礦等，在含銅、鎳、鉛、鋅、鉬、錫、銻、鈷等有色金屬冶煉過程中會產生大量含SO₂的煙氣。由于冶煉原料、冶煉工藝及設備的差異，銻冶煉煙氣種類繁多、特性各異，煙氣量大且存在波動，煙氣SO₂濃度分布范圍很廣，低的濃度φ(SO₂)在1.0％以下，高的φ(SO₂)可達20.0-30.0％，銻冶煉煙氣中含有重金屬、砷、氟、氯等多種有害雜質，這給煙氣環保治理帶來一定困難。