高砷多金屬復雜物料脫砷裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，該裝置包括微波發生器、可轉動的盛料盤臺、進料裝置和抽風系統及收砷系統，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，微波造塊段(或保溫段），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。本實用新型脫砷裝置對需要造塊的物料能夠同時完成脫砷和造塊，對無需造塊的物料能夠在完成脫砷后保持散狀，能減少物料處理過程的煙氣量和煙塵量，環保效果明顯，能使砷得到高效富集，能有效提高脫砷率。
【專利說明】
高砷多金屬復雜物料脫砷裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種高砷多金屬復雜物料脫砷裝置。
[0002]【背景技術】:
[0003]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，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 °C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。
[0004]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。
[0005]【實用新型內容】:
[0006]本實用新型的目的在于提供一種高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，這種脫砷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，并且有效減少煙氣和煙塵量。
[0007]本實用新型提供的這種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。
[0008]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。
[0009]所述盛料盤臺轉動區域弧長2RJI，其中接料段Rji/4，微波升溫段RV3，微波脫砷段RV3，微波造塊段RV3，冷卻段RV2，出料段RV4。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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]本實用新型高砷多金屬復雜物料脫砷裝置與現有技術相比具有如下優點:
[0014]1、本實用新型產出的產品是一種已經脫砷并且已經造塊的產品，可以直接進入熔煉工序，即可以直接破碎篩分后投入熔煉。就脫砷整體流程而言，本實用新型的微波脫砷具有一定的節能效果；
[0015]2、本實用新型用微波作為熱源，由于微波是有選擇性地通過物料內部原子和分子發生高速振動來加熱物料，基本不存在“冷中心”的問題，相對其它熱源明顯地減少物料處理過程的煙氣量和煙塵量，環保效果明顯；
[0016]3、由于使用微波作為熱源可明顯減少高砷多金屬復雜物料使用其它熱源脫砷所產生的煙氣量和煙塵量，所以從煙氣中所收集的含砷物料的砷品位通常要高于其它形式所收集含砷物料的砷品位，使砷能得到高效富集；
[0017]4、本實用新型通過試驗研究的情況來看脫砷率基本可達80%左右，高于目前電熱或煤熱式回轉窯脫砷率；
[0018]5、收塵分為專用收砷管和主抽風收塵兩個系統有利于砷的富集和減少了砷的擴散范圍。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的主剖視圖。
[0020]圖2是本實用新型的俯視圖。
[0021 ]圖3是針對圖2沿A-A方向的剖視圖。
[0022]圖1至圖3中的附圖標記:
[0023]微波發生器1、波導11
[0024]盛料盤臺2、風箱21、爐篦條22
[0025]密封罩3、
[0026]進料裝置4、計量輸送帶41、布料器42
[0027]抽風系統5、主抽風管51、抽風支管52、中間節511、上固定節512、下固定節513
[0028]環形轉臺6、混凝土基礎7、支承輥8、沉淀池9、專用收砷管1。
【具體實施方式】
[0029]圖1到圖3反映了本實用新型的一種實施方式。
[0030]從圖可以看出本實用新型主要由微波發生器1、可轉動的盛料盤臺2、密封罩3、進料裝置4、抽風系統5和專用收砷管10組成。
[0031]盛料盤臺2的下面是環形轉臺6與盛料盤臺2固定連接，盛料盤臺2隨著環形轉臺6緩慢回轉成為可轉動的盛料盤臺2。環形轉臺6下方有混凝土基礎7，該基礎上有支承輥8支撐環形轉臺6。盛料盤臺2主要由若干個扇形風箱21拼接而成，爐篦條22直接安裝在風箱21上形成爐床，其回轉的軌跡是環形，當對這個環形劃段，有接料段、微波升溫段，微波脫砷段，微波造塊段，冷卻段，出料段，在本實施方式中接料段占RV4，微波升溫段占RV3，微波脫砷段占RV3，微波造塊段占RV3，冷卻段占RV2，出料段占RV4。
[0032]密封罩3是靜止的它位于盛料盤臺2的上方，對盛料盤臺進行密封，但不隨盛料盤臺轉動，密封罩3—方面用于形成微波腔，另一方面避免煙氣和煙塵逸出密封罩3安裝紅外測溫裝置，測量并記錄物料的溫度。
[0033]進料裝置4位于接料段處，該進料裝置4主要由計量輸送帶41、布料器42組成。經過配料高砷多金屬復雜物料，經制粒將粒度控制在^5mm左右，由計量輸送帶41到送到布料器42中，盛料盤臺2在接料段接收布料器42送至的物料，盛料盤臺2繼續轉動，依次將到達微波升溫段、微波脫砷段、微波造塊段。
[0034]微波發生器I有3套分別裝在微波升溫段、微波脫砷段、微波造塊段處，微波通過波導11分別送入微波升溫段、微波脫砷段、微波造塊段，微波升溫段，微波脫砷段，微波造塊段與密封蓋之間形成微波腔。盛料盤臺2在接料段接收物料后由接料段勻速進入微波腔內，微波升溫段的微波發生器I啟動，對進入微波升溫段的物料發射微波使物料逐步升溫，當升溫段的物料達到或接近550°C時，盛料盤臺2進入微波脫砷段。盛料盤臺進入微波脫砷段后，在微波脫砷段微波發生器根據物料的溫度情況來發射微波，物料溫度在達到550°C情況下微波發生器減少微波發射量，當物料溫度低于550°C時微波發生器增加微波發射量使物料升溫，此段的溫度控制范圍為520?580°C，即將物料控制在脫砷溫度范圍內。隨著盛料盤臺繼續轉動，物料進入微波造塊段，對于需要造塊的物料，在微波造塊段微波發生器對盛料盤臺中物料發射微波，使物料溫度升到780 0C即停止發射微波，物料在780 0C時基本結塊;形成塊狀的物料隨著盛料盤臺的轉動進入冷卻段。對于不需要造塊的物料，微波造塊段的作用是保溫，微波發生器I對盛料盤臺中物料發射微波保持750?800 °C即可。
[0035]抽風系統5包括一主抽風管51和若干抽風支管52，其中主抽風管51位于盛料盤臺中心區，該主抽風管包括可轉動的中間節511和兩端的上固定節512及下固定節513，各抽風支管52—端從風箱21底部與風箱連通，另一端與主抽風管的中間節511連通，中間節511與各抽風支管焊結成剛性體，并能夠隨盛料盤臺2—起轉動，對盛料盤臺上的物料進行抽風焙燒或抽風冷卻。在接料段主抽風管系51抽風的目的是在于保證操作現場的環境衛生，其風量和風壓控制為保證盛料盤臺無煙氣逸出即可。每個抽風支管上均安裝有電磁閥，根據風量需要調節或分別開啟或關閉。上固定節512與煙囪固定連接，下固定節513固定在混凝基礎上并插入水封式沉淀池9。
[0036]專用收砷管10與微波腔連通。隨著環形轉臺繼續轉動，盛料盤臺2逐漸離開微波腔。在微波腔內砷呈As203進入煙氣，脫離物料，此時為了收集砷和保證操作環境的保護，專用收砷管10呈微負壓抽風，在物料進入微波腔時即開始進行收砷，專用收砷管10上可以安裝電動閥門以控制專用收砷管10的開度、開啟或關閉。
[0037]離開微波腔的盛料盤臺進入到冷卻段，此時主要是將脫砷后的物料冷卻下來，冷卻的幅度為750°C左右降到250°C左右，所以此時的主抽風管系51抽風量要加大，為了確保冷卻效果其風壓也要增加，風量和風壓的操作數據根據結塊物料的數量和料層厚度來確定，其控制方式通過抽風抽風支管上的電動閥門來實現。
[0038]盛料盤臺2經過冷卻段冷卻后，250°C左右的進入出料段，此時仍要仍保持冷卻段抽風的風量和風壓，使物料冷卻到150°C左右，風量和風壓的控制方式通過各抽風支管上的電動閥門來實現。物料到出料段，已經完成了脫砷和造塊，再經破碎篩分，便可直接投入熔煉爐熔煉了。
[0039]物料在盛料盤臺上脫砷，無論是出于操作現場環保還是工藝過程的需要都離不開主抽風管系的抽風，抽風都是通過控制各抽風抽風支管上的電動閥門來實現的，由附圖可知抽風抽風支管抽風是由盛料盤臺底連接到中心抽風管的，由于中心抽風管管徑很大，其風速會比抽風抽風支管512的風速小很多，因此，由抽風抽風支管帶入的小顆粒物料無法隨中心抽風管511進入與其配套的收塵系統而墜落到中心抽風管底部。對此，在主抽風管底部設置水封式沉淀池來收集部分散落的小顆粒物料，使這部分物料可以在池內臨時貯存和及時轉運，比如安裝螺旋運輸機或撈渣機來轉運。
[0040]本實用新型還可以設置自動控制系統，對各電磁閥、測溫裝置、計量裝置進行控制，所有測量數據均進入自動控制系統進行實時調節。
【主權項】
1.一種高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，其特征在于該裝置包括微波發生器(I)、可轉動的盛料盤臺(2 )、進料裝置(4)、抽風系統(5)和專用收砷管(1 )，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(3)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。2.根據權利要求1所述的高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，其特征在于所述微波發生器(I)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。3.根據權利要求1或2所述的高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，其特征在于:盛料盤臺轉動區域弧長2RJI，其中接料段R V4，微波升溫段R V3，微波脫砷段R V3，微波造塊段R V3，冷卻段Rjt/2，出料段RV4。4.根據權利要求1或2所述的高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，其特征在于:盛料盤臺由環形轉臺(6)帶動緩慢回轉，該環形轉臺由電機帶動。5.根據權利要求1或2所述的高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，其特征在于:所述盛料盤臺(2)由若干風箱(21)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(22)，形成爐床。6.根據權利要求1或2所述的高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，其特征在于:所述抽風系統(5)包括一主抽風管(51)和若干抽風支管(512)，其中主抽風管(51)位于盛料盤臺(2)的中心區，該主抽風管包括可轉動的中間節(511)和兩端的上固定節(512)及下固定節(513)，所述抽風支管(512)—端與風箱(21)連通，一端與主抽風管的中間節(511)連通，能夠隨盛料盤臺一起轉動。7.根據權利要求6所述的高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，其特征在于:在主抽風管(51)的下方設有水封式沉淀池(9)，用于對散落的物料進行臨時貯存或運轉。8.根據權利要求6所述的高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，其特征在于:各抽風支管(512)上均安裝有電磁閥，用于調節風量或者開啟或關閉風路。9.根據權利要求8所述的高砷多金屬復雜物料脫砷裝置，其特征在于:密封罩(3)內安裝紅外測溫裝置，測量并記錄物料的溫度;在抽風支管(512)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(4)安裝計量裝置測量并記錄進入的物料量。
【文檔編號】C22B1/11GK205676519SQ201620635238
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月24日 公開號201620635238.6, CN 201620635238, CN 205676519 U, CN 205676519U, CN-U-205676519, CN201620635238, CN201620635238.6, CN205676519 U, CN205676519U
【發明人】李有剛, 雷日華, 張曉東, 張寧謙, 陳永明, 譚雄玉, 徐燦, 袁學敏, 王雄, 劉鑫, 周曉源
【申請人】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