炉气分级控温收尘净化工艺及设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种炉气分级控温收尘净化工艺及设备。
【背景技术】
[0002] 发明人发现，工业窑炉所产生的炉气中有时会含有两种或两种以上凝华温度不同 的气态物质，其中每种物质冷却后形成的固体颗粒刚好又具有独立的使用价值，而目前的 炉气处理方式往往又只能够得到这些物质的固体混合物，这就为各种固体颗粒的单独回收 带来了较大麻烦。例如，铅阳极泥熔炼炉气(铅阳极泥是铅电解精炼过程中产生的副产品， 目前主要通过火法处理工艺回收其中的有价物，处理时需要对铅阳极泥进行熔炼，从而产 生炉气）中主要成分为三氧化二砷、三氧化二锑(三氧化二锑的凝华温度高于三氧化二砷)， 并含有少量氧化铅等，该炉气经冷却后形成的粉尘中锑、砷含量较高，目前该粉尘或通过还 原一球压一焙烧等一系列步骤分别生产粗锑和白砷，或与木炭混合并依次经蒸馏、冷凝生 产砷锑合金，或采用高压水浸工艺，这些后续处理工艺均十分麻烦。当然，除了上述的铅阳 极泥熔炼炉气外，有色金属冶炼等其他领域的高温炉气同样存在此类问题。
【发明内容】
[0003] 本发明首先要解决的技术问题是提供一种炉气分级控温收尘净化工艺及用于该 工艺的设备，针对工业窑炉所产生的炉气中含有两种或两种以上凝华温度不同的气态待回 收物质的情况，对待回收物质分别进行富集回收。
[0004] 本发明其次所要解决的技术问题是提供一种铅阳极泥熔炼高温炉气分级控温收 尘净化工艺，以分别获得较高纯度的三氧化二砷和三氧化二锑。
[0005] 本发明的炉气分级控温收尘净化工艺的步骤包括：
[0006] 1)将工业窑炉产生的炉气引入一炉气分级控温收尘净化设备，在引入该炉气分级 控温收尘净化设备前的所述炉气中含有至少两种凝华温度不同的气态待回收物质；
[0007] 2)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将所述炉气引入该设备中的 第一级控温冷却单元，使部分待回收物质冷却析出形成第一粉尘并收集在第一级控温冷却 单元中；
[0008] 3)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第一级控温冷却单元排出 并携带有第一粉尘的炉气引入第一级气体过滤单元中进行除尘净化并进一步收集得到第 一粉尘；
[0009] 4)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第一级气体过滤单元排出 的炉气引入第二级控温冷却单元，使部分待回收物质冷却析出形成第二粉尘并收集在第二 级控温冷却单元中；
[0010] 5)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第二级控温冷却单元排出 并携带有第二粉尘的炉气引入第二级气体过滤单元中进行除尘净化并进一步收集得到第 二粉尘； toon] 上述收集得到的第一粉尘为富集有所述一种待回收物质的粉尘，第二粉尘为富集 有所述一种待回收物质的粉尘，第二级气体过滤单元排出的气体进入后续回收处理或排 放。
[0012] 需要指出，将第二级气体过滤单元排出的气体进行的后续回收处理，包括在上述 步骤基础上继续采用下一级或多级的控温冷却单元和气体过滤单元对炉气进行处理的情 况。
[0013] 用于上述工艺的炉气分级控温收尘净化设备，包括：
[0014] 第一级控温冷却单元，所述第一级控温冷却单元接收工业窑炉所产生的含有至少 两种凝华温度不同的气态待回收物质的炉气，并将其中部分待回收物质冷却析出形成第一 粉尘并收集在第一级控温冷却单元中；
[0015] 第一级气体过滤单元，所述第一级气体过滤单元接收第一级控温冷却单元排放的 携带有第一粉尘的炉气，并通过对该炉气进行除尘净化而进一步收集得到所述的第一粉 尘；
[0016] 第二级控温冷却单元，所述第二级控温冷却单元接收第一级气体过滤单元排放的 炉气，并将其中部分待回收物质冷却析出形成第二粉尘并收集在第二级控温冷却单元中；
[0017] 第二级气体过滤单元，所述第二级气体过滤单元接收第二级控温冷却单元排放的 携带有第二粉尘的炉气，并通过对该炉气进行除尘净化而进一步收集得到所述的第二粉 尘；以及
[0018] 动力装置，所述动力装置驱动工业窑炉产生的炉气依次通过第一级控温冷却单 元、第一级气体过滤单元、第二级控温冷却单元以及第二级气体过滤单元；
[0019] 其中，炉气在工业窑炉、第一级控温冷却单元、第一级气体过滤单元、第二级控温 冷却单元和第二级气体过滤单元之间传送时保持在使气态待回收物质基本不析出的温度 状态下；第一粉尘为富集有所述一种待回收物质的粉尘，第二粉尘为富集有所述一种待回 收物质的粉尘。
[0020] 上述工艺及设备中，控温冷却单元具有如下功能：第一、可控制其出口炉气的温 度；第二、能够对冷却析出的粉尘进行收集。为了达到上述功能，控温冷却单元可以采用经 过改造的重力除尘器，即在重力除尘器上增加向进入该重力除尘器的炉气中注入氮气等冷 却气的装置(冷却气的注入量根据重力除尘器出口温度设定)，从而在降温过程中一并进行 收尘。由于控温冷却单元很难做到精密除尘，因此上述工艺及设备还在控温冷却单元后设 置了气体过滤单元，以便提高对粉尘的回收率。总之，采用上述工艺及设备能够对两种或两 种以上凝华温度不同的待回收物质分别进行富集回收。
[0021] 在上述炉气分级控温收尘净化工艺的基础上，当工业窑炉产生的炉气为温度 600 - 900°C的铅阳极泥熔炼炉气时，其中的气态待回收物质分别为三氧化二锑和三氧化 二砷；炉气分级控温收尘净化设备可以仅设有包括第一级控温冷却单元和第二级控温冷却 单元在内的两级控温冷却单元，第一级控温冷却单元的炉气出口温度控制为400 - 500°C， 第二级控温冷却单元的炉气出口温度控制为110 - 120°C，通过第一级控温冷却单元和第 一级气体过滤单元收集得到富集锑的第一粉尘，通过第二级控温冷却单元和第二级气体 过滤单元收集得到富集砷的第二粉尘。由于第一级控温冷却单元的炉气出口温度控制为 400 - 500°C，因此，收集在第一级控温冷却单元中第一粉尘的三氧化二锑可以达到较高纯 度，便于三氧化二锑的直接利用，同时由于第一粉尘中三氧化二锑的含量较高，则进入第二 粉尘中的锑减少，故第二粉尘中的砷的含量相对更高，从而便于后续从第二粉尘中提炼出 砷。
[0022] 为了既能得到纯度较高的三氧化二锑，又能得到纯度较高的三氧化二砷，本发明 还提供了如下铅阳极泥熔炼高温炉气分级控温收尘净化工艺，其步骤包括：
[0023] 1)将工业窑炉产生的温度600 - 900°C的铅阳极泥熔炼炉气引入一炉气分级控温 收尘净化设备，在引入该炉气分级控温收尘净化设备前的所述炉气中含有三氧化二锑和三 氧化二砷两种凝华温度不同的气态待回收物质；
[0024] 2)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将所述炉气引入该设备中的 第一级控温冷却单元，第一级控温冷却单元的炉气出口温度控制为400 - 500°C，使部分待 回收物质冷却析出形成第一粉尘并收集在第一级控温冷却单元中；
[0025] 3)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第一级控温冷却单元排出 并携带有第一粉尘的炉气引入第一级气体过滤单元中进行除尘净化并进一步收集得到第 一粉尘；
[0026] 4)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第一级气体过滤单元排 出的炉气引入第二级控温冷却单元，第二级控温冷却单元的炉气出口温度控制为300 - 400°C，使部分待回收物质冷却析出形成第二粉尘并收集在第二级控温冷却单元中；
[0027] 5)在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第二级控温冷却单元排出 并携带有第二粉尘的炉气引入第二级气体过滤单元中进行除尘净化并进一步收集得到第 二粉尘；
[0028] 6)在确保气态待回收物质基本不析出的温