一种从多种砷渣资源化利用制取金属砷的系统的制作方法

本实用新型涉及固体危废综合利用领域技术，尤其是指一种从多种砷渣资源化利用制取金属砷的系统。

背景技术：

在冶金和化工过程中有大量的含砷废渣产生，特别是在云南和广西，大量的含砷废渣没有得到合适的处置，给企业和环境保护带来了巨大压力。含砷废渣一般属于hw24或hw48类危险废物，长时间堆放会污染大气以及地下水，从而对人体造成伤害。

为了减少砷的危害，目前处置含砷废渣主要由固化，火法和湿法三种处理工艺，固话法主要针对含砷量低、难以资源化的砷渣进行固化填埋处理，将砷渣无害化处置。火法和湿法主要针对量大且含砷品味低的砷渣进行资源化利用，提取白砷。但是目前产生量小的多种含砷废渣却难以同时处理，让生产企业棘手，也给环保带来了巨大压力。

中国专利cn103755169a公开了一种由水泥回转窑处理含砷废渣的方法，该实用新型主要是将含砷废渣与水泥生料混合，利用水泥回转窑制备水泥熟料。该方法不适用于处理含砷量高的含砷废渣，且仅仅是固化处理，没有将砷和有价金属进行回收利用，造成资源浪费。

中国专利cn106222398a公开了一种含砷物料焙烧深度脱砷的方法，该实用新型主要是将含砷物料、氯化剂和水混合制粒后，送入焙烧炉焙烧，砷以氯化砷的形式脱除，从而将含砷物料进行了深度脱砷。但氯化砷脱除后，还是会存在于烟尘中，没有得到最终处置或者利用，还是会对环境造成污染。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种从多种砷渣资源化利用制取金属砷的系统，其能够处理多种含砷废渣，并进行资源化利用提取金属砷。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种从多种砷渣资源化利用制取金属砷的系统，包括有挥发炉、余热锅炉、旋风除尘器、还原炉、冷凝器、布袋除尘器以及脱硫装置；该挥发炉的输入端连接有混合砷渣料斗、焦炭料斗和生物质料斗；该余热锅炉的输入端连接挥发炉的烟气输出端；该旋风除尘器的输入端连接余热锅炉的输出端；该还原炉的输入端连接旋风除尘器的输出端；该冷凝器的输入端连接还原炉的输出端；该布袋除尘器的输入端连接冷凝器的烟气输出端；该脱硫装置的输入端连接布袋除尘器的出气端，且脱硫装置的输出端连接有烟囱。

作为一种优选方案，所述挥发炉为回转窑或者富氧侧吹炉，炉内温度为1100-1400℃。

作为一种优选方案，所述还原炉为内置焦炭的电热炉，运行时将焦炭加热至700℃。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

通过采用本实用新型系统能够将多种砷渣进行共同处置，解决了量少砷渣处理难的的问题，减轻环境压力；焙烧后含砷烟气先经过旋风除尘器除尘，除尘后烟气中含尘量减少，后续得到的金属砷和次氧化锌品味高，减轻后续的烟气净化压力，降低粉尘排放浓度；含砷烟气降温后直接进入还原炉还原，三氧化二砷直接被还原成金属砷，节省了能源，同时得到附加值更高的金属砷，无需二次提炼；此外，布袋除尘器可以收集次氧化锌，对含砷废渣中的有价金属进行回收，最大化的提高资源利用率。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例的流程示意图；

图2是本实用新型之较佳实施例的系统结构示意图。

附图标识说明：

11、挥发炉12、余热锅炉

13、旋风除尘器14、还原炉

15、冷凝器16、布袋除尘器

17、脱硫装置18、烟囱

21、混合砷渣料斗22、焦炭料斗

23、生物质料斗。

具体实施方式

请参照图2所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的一种从多种砷渣资源化利用制取金属砷的系统的具体结构，包括有挥发炉11、余热锅炉12、旋风除尘器13、还原炉14、冷凝器15、布袋除尘器16以及脱硫装置17。

该挥发炉11的输入端连接有混合砷渣料斗21、焦炭料斗22和生物质料斗23；在本实施例中，所述挥发炉11为回转窑或者富氧侧吹炉，炉内温度为1100-1400℃。该余热锅炉12的输入端连接挥发炉11的烟气输出端。该旋风除尘器13的输入端连接余热锅炉12的输出端。该还原炉14的输入端连接旋风除尘器13的输出端；所述还原炉14为内置焦炭的电热炉，运行时将焦炭加热至700℃。该冷凝器15的输入端连接还原炉14的输出端。该布袋除尘器16的输入端连接冷凝器15的烟气输出端。该脱硫装置17的输入端连接布袋除尘器16的出气端，且脱硫装置17的输出端连接有烟囱18。

本实用新型还公开了一种从多种砷渣资源化利用制取金属砷的方法，采用前述一种从多种砷渣资源化利用制取金属砷的系统，包括有以下步骤：

（1）将混合砷渣、焦炭以及生物质分别按比例投入混合砷渣料斗21、焦炭料斗22和生物质料斗23中后混合形成混合物料。在本实施例中，所述混合砷渣包括有多种砷渣，分别为含砷烟尘、中和砷渣、硫化砷渣和砷碱渣等，将收集来的几种含砷废渣进行混合，将含砷废渣混合到含砷量占比8%以上，所述生物质为稻壳、秸秆或木屑的一种或者几种，根据不同的含砷废渣混合配比和当地的生物质原料资源，优先选用热值高、杂质少的生物质作为燃料，并且，所述混合砷渣与焦炭和生物质燃料配比为27:1:5。

（2）混合物料被送入挥发炉11中高温焙烧挥发，混合物料在炉内1200-1300℃之间熔炼挥发，使得含砷废渣中的砷和锌进行还原氧化反应，砷以三氧化二砷蒸汽的形式进入烟气中，同时锌以次氧化锌形式进入烟气中，含砷废渣中含砷量＜1%，含砷废渣中的砷和锌得以回收。

（3）含砷烟气从挥发炉11输出并进入余热锅炉12中，经过余热锅炉12降温至750-800℃，余热得以利用，从而使得烟气得以能够进入旋风除尘器13正常运行，同时该温度下烟气能正常进行还原反应。

（4）烟气从余热锅炉12输出后进入旋风除尘器13，经过旋风除尘器13进行初步除尘，此步骤是为了获得品味高的金属砷及次氧化锌产品。

（5）经过初步除尘的含砷烟气从旋风除尘器13输出后被送入至还原炉14中进行还原，三氧化二砷被还原成金属砷蒸汽，还原炉14为电热还原炉，焦炭在还原炉14内被加热至700℃，烟气中的三氧化二砷与焦炭进行还原反应，变成金属砷蒸汽。

（6）含金属砷烟气从还原炉14输出并进入冷凝器15中，含金属砷烟气冷凝至100-200℃，凝结收集金属砷，回收的金属砷品味在95%以上。

（7）脱砷烟气从冷凝器15输出并进入布袋除尘器16，经过布袋除尘器16收集次氧化锌。所述脱砷烟气降温经过布袋除尘器后，若砷渣中含锌量高，所收集含锌烟尘中次氧化锌含量在60%以上，则直接收集含次氧化锌烟尘，若砷渣中含锌量低，则再次送入挥发炉11中富集冶炼。

（8）脱砷烟气从布袋除尘器16输出进入脱硫装置17中，经过脱硫装置17净化后从烟囱18排放。

本实用新型的设计重点在于：通过采用本实用新型系统能够将多种砷渣进行共同处置，解决了量少砷渣处理难的的问题，减轻环境压力；焙烧后含砷烟气先经过旋风除尘器除尘，除尘后烟气中含尘量减少，后续得到的金属砷和次氧化锌品味高，减轻后续的烟气净化压力，降低粉尘排放浓度；含砷烟气降温后直接进入还原炉还原，三氧化二砷直接被还原成金属砷，节省了能源，同时得到附加值更高的金属砷，无需二次提炼；此外，布袋除尘器可以收集次氧化锌，对含砷废渣中的有价金属进行回收，最大化的提高资源利用率。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

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