粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置

744 编辑：中冶有色技术网来源：河南豫光金铅股份有限公司

2023-11-27 11:45:50

权利要求书： 1.一种粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，其特征在于，包括：

并排设置的高温分离室、冷却室和低温分离室，在所述高温分离室与冷却室之间、冷却室与低温分离室之间均设置有连通管道，所述高温分离室的进风口设置有高温烟气进风管道，所述低温分离室的出风口设置有尾气管道，在所述尾气管道上连接设置有引风机；

第一过滤单元，其布设在所述高温分离室内，所述高温分离室外壁上包覆设置有保温层；

冷风管道，其连通设置在所述冷却室侧壁上，在所述冷风管道上设置有风量调节单元；

第二过滤单元，其布设在所述低温分离室内；

集尘斗，在所述高温分离室、冷却室和低温分离室的下部均设置有集尘斗；

锑烟灰输送单元，所述高温分离室和冷却室下部的集尘斗的出料口与锑烟灰输送单元对应设置；以及砷烟灰输送单元，所述低温分离室下部的集尘斗的出料口与砷烟灰输送单元对应设置。

2.根据权利要求1所述的粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，其特征在于，在所述高温烟气进风管道、尾气管道和各连通管道上均设置有温度传感器；所述高温烟气进风管道和尾气管道上还设置有压力传感器。

3.根据权利要求1所述的粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，其特征在于，所述高温分离室的侧壁上设置有加热单元，所述加热单元用于对高温分离室的侧壁加热。

4.根据权利要求1所述的粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，其特征在于，所述第一过滤单元为金属粉尘过滤器，所述第二过滤单元为聚四氟乙烯滤袋。

5.根据权利要求1所述的粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，其特征在于，所述风量调节单元为电动阀门。

6.根据权利要求1所述的粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，其特征在于，所述锑烟灰输送单元和砷烟灰输送单元均为螺旋输送机或刮板式输送机。

7.根据权利要求1所述的粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，其特征在于，所述保温层为岩棉，在保温层的外部设置有防护壳体。

8.根据权利要求1所述的粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，其特征在于，所述高温分离室、冷却室和低温分离室为集成于分离箱中的一体结构，所述连通管道为交错布设在所述分离箱中的两分隔板，两组所述分隔板将所述分离箱分割为高温分离室、冷却室和低温分离室。

9.根据权利要求1所述的粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，其特征在于，所述高温烟气进风管道的外侧包覆有保温套，所述保温套为岩棉套。

10.根据权利要求1所述的粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，其特征在于，在所述高温分离室和低温分离室的顶部均设置有反吹单元，反吹单元用于对第一过滤单元和第二过滤单元反吹，所述集尘斗上设置有振动电机。

说明书：粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置技术领域[0001] 本实用新型属于有色金属冶炼技术领域，具体涉及一种粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置。背景技术[0002] 在有色金属冶炼行业中，通常需要对有色金属物料进行高温还原冶炼处理，从而得到一定纯度的有色金属，由于冶炼过程炉窑需保持一定的冶炼温度，会产生烟气，其中含有一定量的有价的金属元素，需要通过收尘系统进行过滤收集以回收其中的有价金属。[0003] 现有的粗锑冶炼工艺普遍采用表冷器、电收尘器及布袋收尘器的流程来回收烟气中的有价金属，因烟气中的砷锑元素的性质相近，使各降温及收尘装置所收集的烟尘中均含有一定量的砷锑元素，典型的锑冶炼烟尘中含锑30?40%左右，含砷20?35%左右。为有效回收锑金属，此类烟灰一般返回冶炼工序重新使用，造成砷元素长期在系统内富集，降低锑冶炼系统的金属直收率。如可实现砷锑元素的有效分离，可降低返回二次物料的物料总量，提高锑直收率，进而提高冶炼的经济效益。[0004] 针对上述问题，在原有的系统的基础上进行创新设计。发明内容[0005] 本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，能够有效解决现有的粗锑冶炼技术产出的烟灰中砷锑含量均较高的问题，解决两种物料难以有效分离、经济效益低的问题。[0006] 为实现上述目的，所采取的技术方案是：[0007] 一种粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，包括：[0008] 并排设置的高温分离室、冷却室和低温分离室，在所述高温分离室与冷却室之间、冷却室与低温分离室之间均设置有连通管道，所述高温分离室的进风口设置有高温烟气进风管道，所述低温分离室的出风口设置有尾气管道，在所述尾气管道上连接设置有引风机；[0009] 第一过滤单元，其布设在所述高温分离室内，所述高温分离室外壁上包覆设置有保温层；[0010] 冷风管道，其连通设置在所述冷却室侧壁上，在所述冷风管道上设置有风量调节单元；[0011] 第二过滤单元，其布设在所述低温分离室内；[0012] 集尘斗，在所述高温分离室、冷却室和低温分离室的下部均设置有集尘斗；[0013] 锑烟灰输送单元，所述高温分离室和冷却室下部的集尘斗的出料口与锑烟灰输送单元对应设置；以及[0014] 砷烟灰输送单元，所述低温分离室下部的集尘斗的出料口与砷烟灰输送单元对应设置。[0015] 根据本实用新型粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，优选地，在所述高温烟气进风管道、尾气管道和各连通管道上均设置有温度传感器；所述高温烟气进风管道和尾气管道上还设置有压力传感器。[0016] 本申请的高温分离室能够在保温层的作用下维持高温，从而使得两种元素以不同的形态存在，从而在高温状态下使得锑元素以锑烟尘的形式被分离出来，砷元素维持气态进入后续的腔室中，冷却室能够通过自然风对内部的气体进行冷却，砷元素在降温后以砷烟灰形式被分离，从而实现了两种元素的分别回收，大大提高了经济效益。[0017] 根据本实用新型粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，优选地，所述高温分离室的侧壁上设置有加热单元，所述加热单元用于对高温分离室的侧壁加热。[0018] 本申请的加热单元采用电加热，可以保障高温分离室内烟气的温度，避免烟气散热，通过控制高温分离室的侧壁温度在200°作用，从而抑制内部烟气的散热，保障锑元素以锑烟尘的形式的分离效果。[0019] 根据本实用新型粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，优选地，所述第一过滤单元为金属粉尘过滤器，所述第二过滤单元为聚四氟乙烯滤袋。[0020] 由于高温分离室和低温分离室内的温度不同，因此，针对不同的情况选用了不同的过滤器，保障工作的稳定性，控制设备成本。[0021] 根据本实用新型粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，优选地，所述风量调节单元为电动阀门。通过电动阀门能够对冷风管道的开启量进行调整，在引风机的作用下，冷却室内形成负压，在负压的作用下，自然风进入冷却室中，根据温度的要求进行自然风的风量大小的调整，实现对烟气的冷却。[0022] 根据本实用新型粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，优选地，所述锑烟灰输送单元和砷烟灰输送单元均为螺旋输送机或刮板式输送机。输送机能够对粉尘料进行汇集并输送、装袋，避免粉尘外溢。[0023] 根据本实用新型粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，优选地，所述保温层为岩棉，在保温层的外部设置有防护壳体。为了提高结构的稳定新，避免保温层和加热单元处于外部设置防护壳体，防护壳体可以为钢板。[0024] 根据本实用新型粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，优选地，所述高温分离室、冷却室和低温分离室为集成于分离箱中的一体结构，所述连通管道为交错布设在所述分离箱中的两分隔板，两组所述分隔板将所述分离箱分割为高温分离室、冷却室和低温分离室。[0025] 本申请采用了一体化设计，使得设备的结构稳定性更高，能够有效的实现气体的输送，使得各个温度和压力检测数据更为可靠，且能够更为准确的进行温度和压力的调节和控制，避免大部分管道置于大气中造成外部环境影响过大的情况发生。[0026] 根据本实用新型粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，优选地，所述高温烟气进风管道的外侧包覆有保温套，所述保温套为岩棉套。避免烟气的热量损失。[0027] 根据本实用新型粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，优选地，在所述高温分离室和低温分离室的顶部均设置有反吹单元，反吹单元用于对第一过滤单元和第二过滤单元反吹，所述集尘斗上设置有振动电机。[0028] 采用上述技术方案，所取得的有益效果是：[0029] 本申请通过对高温分离室中对烟气温度的有效控制，实现粗锑冶炼烟气中锑以锑烟尘的形式过滤出来的同时，砷元素维持气态形态进入后续单元，实现砷锑两种元素的分离；[0030] 本申请通过在冷却室自动配入冷却风，保证进入低温分离室的烟气低于120℃，砷元素快速冷却以砷烟尘的形式过滤分离出来。[0031] 本申请采用一体化整体结构，一步实现烟气中砷锑元素的分离，装置结构简单，减少粗锑冶炼中二次物料数量，提高粗锑冶炼过程锑的直收率。附图说明[0032] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。[0033] 图1为本实用新型实施例的粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置的结构视图。[0034] 图2为本实用新型实施例的高温分离室的结构示意图。[0035] 图3为本实用新型实施例的高冷却室的结构示意图。[0036] 图中序号：[0037] 1为高温分离室；2为冷却室；3为低温分离室；4为加热单元；5为保温层；6为冷风管道；7为高温烟气进风管道；8为引风机；9为集尘斗；10为锑烟灰输送单元；11为砷烟灰输送单元；12为压力传感器；13为温度传感器；14为电动阀门；15为尾气管道；16为连通管道；17为反吹单元；18为第一过滤单元；19为第二过滤单元、20为振动电机。具体实施方式[0038] 下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。[0039] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本实用新型的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。[0040] 应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。[0041] 应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。[0042] 应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。[0043] 参见图1?图3，本申请公开了一种粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，包括并排设置的高温分离室1、冷却室2和低温分离室3、第一过滤单元18、冷风管道6、第二过滤单元19、集尘斗9、锑烟灰输送单元9和砷烟灰输送单元10，在所述高温分离室1与冷却室2之间、冷却室2与低温分离室3之间均设置有连通管道16，所述高温分离室1的进风口设置有高温烟气进风管道7，所述低温分离室3的出风口设置有尾气管道15，在所述尾气管道15上连接设置有引风机8；在所述高温分离室1、冷却室2和低温分离室3的下部均设置有集尘斗9；所述高温分离室1和冷却室2下部的集尘斗的出料口与锑烟灰输送单元10对应设置；所述低温分离室3下部的集尘斗9的出料口与砷烟灰输送单元11对应设置，本实施例中的锑烟灰输送单元10和砷烟灰输送单元11均为螺旋输送机或刮板式输送机。本申请通过在所述高温烟气进风管道、尾气管道和各连通管道上设置有温度传感器；在高温烟气进风管道和尾气管道上还设置有压力传感器，能够对各个区段的温度进行监控和调节，同时对整个设备的运行状况进行直观的反应，避免发生异常，也方便于局部出现异常后及时发现维修，避免烟气未经过滤回收而外溢。

[0044] 高温分离室结构：[0045] 本实施例中的第一过滤单元18布设在所述高温分离室1内，所述第一过滤单元为金属粉尘过滤器，所述高温分离室的侧壁上设置有加热单元4，所述加热单元用于对高温分离室的侧壁加热，加热单元能够使得高温分离室开机时内部温度达到200℃，保障内部烟气温度稳定运行在一定的范围内，所述高温分离室外壁上包覆设置有保温层5，所述保温层5为岩棉，在保温层5的外部设置有防护壳体，具体地，高温分离室内部采用耐高温的金属过滤元件，规格选用Ф130×2000mm，内部结构均采用耐高温钢材，能在200 500℃范围内稳定~运行，实现锑烟尘的过滤分离。外侧设置有电加热器补充热量，电加热器用岩棉作为保温材料，保温材料外侧用钢板密封，保证高温分离室内部烟气温度保持300?450℃。所述高温分离室的进出口管道上安装温度传感器。电加热器与温度传感器联锁，可根据高温分离室进口温度的高低自动卸载加载，保证高温分离室内部温度稳定在300?450℃之间。

[0046] 冷却室结构：[0047] 本申请中的冷风管道6连通设置在所述冷却室侧壁上，在所述冷风管道上设置有风量调节单元，所述风量调节单元为电动阀门14；具体地，冷却室为中空的箱体，设置有自动调节式冷却风的风量的电动阀门14，所述冷却室2进出口管道上安装温度传感器13。安装有电动阀门14，可通过根据冷却单元进出口温度的变化自动调节阀门的开度，使进入低温分离室的烟尘温度小于120℃。[0048] 低温分离室结构：[0049] 第二过滤单元布设在所述低温分离室3内，所述第二过滤单元19为聚四氟乙烯滤袋；低温分离室内部采用聚四氟乙烯过滤元件是根据烟气温度进行选用的，进出口管道上安装温度传感器13。[0050] 工作时，该粗锑冶炼烟气中砷锑元素的分离装置，粗锑冶炼炉的烟气通过烟管进入高温分离室前，实时监测进入高温分离室的烟气温度和风压。同时，高温分离室外部设置的电加热器，可根据高温分离室出口烟气温度控制条件300?450℃，自动加载卸载，进一步保证高温分离室内部温度稳定，实现烟气中锑烟尘在高温分离室沉降分离的同时，烟气中的砷保持气态形态而进入后续装置。冷却室除接收高温分离室过来的烟气外，外侧设置的可调式进风口为电动阀门开关，可根据冷却室进出口温度自动调节阀门开度，保证进入低温分离室的温度小于120℃，实现烟气中的砷元素快速冷却，从而被低温分离室的过滤元件过滤出来。所述高温分离室、冷却室和低温分离室下部灰仓设置有机械振打，锑烟灰经刮板输送机输送至锑烟灰包装系统，砷烟灰经刮板输送机输送至砷烟灰包装系统；高温分离室进口连接炉体烟气，且在管道外壁上设置有岩棉保温层。炉体烟气经引风机作用通过高温分离室、冷却单元、低温分离室至尾气吸收。[0051] 所述高温分离室、冷却室和低温分离室为集成于分离箱中的一体结构，所述连通管道为交错布设在所述分离箱中的两分隔板，两组所述分隔板将所述分离箱分割为高温分离室、冷却室和低温分离室。本申请采用了一体化设计，使得设备的结构稳定性更高，能够有效的实现气体的输送，使得各个温度和压力检测数据更为可靠，且能够更为准确的进行温度和压力的调节和控制，避免大部分管道置于大气中造成外部环境影响过大的情况发生。[0052] 工作原理：[0053] 自锑冶炼炉产出的含砷锑等元素的烟气在负压条件下进入高温分离室。根据砷、锑元素不同温度下气固形态的差异，在高温分离室段，通过电加热和保温层使高温分离室内部保持在一定温度（300℃?450℃），烟气中的锑元素冷却后以锑烟尘的形态存在。烟气通过金属耐高温过滤元件后，锑烟尘留在对应的集尘仓内，含砷烟气进入后续的冷却室。冷却室为中空结构，中部设置有进风口且安装有电动控制的冷风阀门，在负压作用下，补入冷风实现对高温烟气的快速降温。可根据冷却室进出口温度的变化自动调节阀门的开度使进入低温分离室的烟尘温度稳定小于120℃。烟气在冷却室和低温分离室内，其中的砷元素以砷烟尘的形态被聚四氟乙烯滤袋过滤收集后，尾气进入尾气吸收。通过设置的反吹单元，采用压缩空气对高温分离室及低温分离室滤袋进行定时反吹以恢复滤袋的过滤效果，滤袋拦截得到的粉尘通过集尘斗连续或间断进入输灰包装系统。最终实现粗锑冶炼烟气中砷锑元素的有效分离。[0054] 上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。