一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷工艺及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷的工艺，包括以下步骤：A)将熔化的高砷合金进行真空蒸馏，通过冷凝得到第一粗砷、第一铅锑合金和第一蒸馏残余物；所述步骤A)中的真空蒸馏的温度为550～650℃；真空度为80～150Pa；B)将蒸馏残余物再次进行真空蒸馏，通过冷凝得到第二粗砷、第二铅锑合金和第二蒸馏残余物；所述步骤B)中的真空蒸馏的温度为1150～1250℃；真空度为1～10Pa。本发明专利技术对于不同锡含量的锡铅锑砷合金，通过控制温度、真空度、冷凝温度和冷凝段数实现分离。蒸馏后物料中90％的砷可以实现开路，主金属进入砷中的量＜20％，生产环境好。本发明专利技术还提供了一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷系统。

【技术实现步骤摘要】
一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷工艺及系统
本专利技术属于金属冶炼
，尤其涉及一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷工艺及系统。
技术介绍
在铅、锡、锑、铜冶炼过程与废旧二次资源回收过程中都会产生大量含砷的锡铅锑烟尘、阳极泥，以及铅铋冶炼过程火法除锡产生的碱渣，此类物料通过还原熔炼会得到锡铅锑砷合金，由于原料来源越来越复杂，合金中砷、锑元素的含量升高，其中锑含量达到10～20％、砷含量1～5％，余量为铅和锡；此高砷高锑物料，处理难度大。以前锡铅锑砷烟尘、阳极泥在还原熔炼前，采用湿法工艺除砷，流程长，环保问题突出。随着原料中含砷增高，湿法处理时产生大量的砷化氢剧毒气体；或者将这种烟尘还原成铅锡锑砷合金后，再在火法精炼时加碱氧化除砷、锑，形成砷盐、锑盐，主金属损失大，后续回收难度大。当合金中锡含量大于2％时，锡会形成高价氧化物覆盖在熔体表面制约锑、砷的挥发，锡越高锑、砷挥发效果越差。高砷贵铅合金一般采用转炉吹炼，生产流程较长，能耗高，现场环境差，收集的高砷烟尘还需要另外处置；采用湿法处理存在工艺流程长，废水量大、工艺复杂、成本高、生产环境恶劣等；火法处理存在能耗高、生产环境恶劣、金属直收率低等确定。开发一种高效、低耗、环保的方法脱除锡铅锑砷合金中的砷具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷工艺及系统，本专利技术中的工艺能够实现高砷铅锡锑合金或高砷贵铅中砷的高效脱除，该方法操作简单，环境友好，处理量大，达到连续、高效脱砷的目的。本专利技术提供一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷的工艺，包括以下步骤：A)将熔化的高砷合金进行真空蒸馏，通过冷凝得到第一粗砷、第一铅锑合金和第一蒸馏残余物；所述步骤A)中的真空蒸馏的温度为550～650℃；真空度为80～150Pa；B)将蒸馏残余物再次进行真空蒸馏，通过冷凝得到第二粗砷、第二铅锑合金和第二蒸馏残余物；所述步骤B)中的真空蒸馏的温度为1150～1250℃；真空度为1～10Pa。优选的，所述步骤A)中的真空蒸馏在真空炉中进行，所述真空炉壁温为480～550℃。优选的，所述步骤A)中的蒸馏残余物中砷的含量＜0.5％。优选的，所述步骤B)中通过三段冷凝得到第二粗砷，第一段冷凝温度为1000～1200℃，第二段冷凝温度为500～900℃，得到铅锑合金，第三段冷凝温度为50～80℃，得到含砷＞90％的砷铅锑合金。本专利技术提供一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷系统，包括主脱砷装置和辅助脱砷装置；所述主脱砷装置包括依次连通的第一熔化炉、第一真空蒸馏炉、收砷冷凝装置和真空泵机组；所述第一真空蒸馏炉的底部设置残余物出口，连接有第一残余物保温炉，所述第一真空蒸馏炉设置有砷蒸汽出口，所述砷蒸汽出口与所述收砷冷凝装置相连通；所述辅助脱砷装置包括依次连通的第二熔化炉与和第二真空蒸馏炉，所述第二真空蒸馏炉的底部分别设置有铅锑保温炉和第二残余物保温炉；所述第一残余物保温炉与所述第二熔化炉相连通。优选的，所述收砷冷凝装置中设置有旋转冷凝片和振打装置。优选的，所述第一真空蒸馏炉内部设置有汇流盘，用于收集铅锑合金液，所述汇流盘与第一真空蒸馏炉上的铅锑合金出口相连通。优选的，所述第二真空蒸馏炉上部设置有冷凝罩，用于将砷蒸汽冷凝液化。优选的所述冷凝罩连接有三段冷凝器，用于将液化后的砷蒸汽冷凝除杂。优选的，所述第二真空蒸馏炉内部设置有汇流盘，用于收集在所述第二真空蒸馏炉内壁上冷凝的铅锑合金液，所述汇流盘与第二真空蒸馏炉上的铅锑合金出口相连通。本专利技术提供了一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷的工艺，包括以下步骤：A)将熔化的高砷合金进行真空蒸馏，通过冷凝得到第一粗砷、第一铅锑合金和第一蒸馏残余物；所述步骤A)中的真空蒸馏的温度为550～650℃；真空度为80～150Pa；B)将蒸馏残余物再次进行真空蒸馏，通过冷凝得到第二粗砷、第二铅锑合金和第二蒸馏残余物；所述步骤B)中的真空蒸馏的温度为1150～1250℃；真空度为1～10Pa。本专利技术是将锡铅锑砷合金液体通过恒流进料系统自动、定量、稳定的送入真空炉，利用真空条件可以降低金属元素的沸点，铅锑砷的沸点低于锡的沸点，从而使锡铅锑砷合金得到有效分离，对于不同锡含量的锡铅锑砷合金，通过控制温度、真空度、冷凝温度和冷凝段数实现分离。蒸馏后物料中90％的砷可以实现开路，主金属进入砷中的量＜20％，生产过程基本上没有烟尘，生产环境好，砷灰可以卖给金属砷生产厂家生产金属砷。从原料适应性看，本专利技术中的主脱砷装置非常适合处理高砷合金物料；辅助脱砷装置适合处理主脱砷装置馏余物和低砷合金物料。解决了以往真空蒸馏炉不能连续处理高砷物料的问题。从能耗情况分析，本专利技术中的这套装置连续作业，周期长，可大大降低生产能耗。该装置对原料普适性高，能处理不同含砷成份的锡铅锑砷合金及高砷贵铅合金，可以直接得到粗锡、铅锑合金及粗砷，回收率高，不需添加其他试剂和辅料，无三废排放，经济效益好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例中高砷合金连续真空蒸馏脱砷系统；图2为本专利技术一个实施例中主脱砷装置的结构的第一视图；图3为本专利技术一个实施例中主脱砷装置的结构的第二视图；图4为本专利技术一个实施例中辅助脱砷装置的结构示意图；其中，1为第一熔化炉，2为第一定量给料炉，3为第一真空蒸馏炉，4为收砷冷凝装置，5为真空过滤器，6为真空泵机组，7为砷粉收集桶，8为铅锑锡合金保温炉，9为变压器，10为水冷循环系统，11为电气控制柜；12为第二熔化炉，13为第二定量给料炉，14为第二真空蒸馏炉，15为铅锑保温炉，16为粗锡保温炉，17为水冷循环系统，18为电气控制柜。具体实施方式本专利技术提供了一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷的工艺，包括以下步骤：A)将熔化的高砷合金进行真空蒸馏，通过冷凝得到第一粗砷、第一铅锑合金和第一蒸馏残余物；所述步骤A)中的真空蒸馏的温度为550～650℃；真空度为80～150Pa；B)将蒸馏残余物再次进行真空蒸馏，通过冷凝得到第二粗砷、第二铅锑合金和第二蒸馏残余物；所述步骤B)中的真空蒸馏的温度为1150～1250℃；真空度为1～10Pa。本专利技术优选先将高砷合金熔化，然后将熔化后的高砷合金以恒定的加料速率加入第一真空蒸馏炉中，进行真空蒸馏。在本专利技术中，所述高砷合金可以是高砷铅锡锑砷合金、高砷贵铅合金等，所述熔化的温度优选为400～500℃，所述恒定的加料速率优选为1～10t/天，更优选为3～8t/天，最优选为5～6t/天。在本专利技术中，所述真空蒸馏的温度优选为550～650℃，更优选为500℃，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷的工艺，包括以下步骤：/nA)将熔化的高砷合金进行真空蒸馏，通过冷凝得到第一粗砷、第一铅锑合金和第一蒸馏残余物；/n所述步骤A)中的真空蒸馏的温度为550～650℃；真空度为80～150Pa；/nB)将蒸馏残余物再次进行真空蒸馏，通过冷凝得到第二粗砷、第二铅锑合金和第二蒸馏残余物；/n所述步骤B)中的真空蒸馏的温度为1150～1250℃；真空度为1～10Pa。/n

【技术特征摘要】
1.一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷的工艺，包括以下步骤：
A)将熔化的高砷合金进行真空蒸馏，通过冷凝得到第一粗砷、第一铅锑合金和第一蒸馏残余物；
所述步骤A)中的真空蒸馏的温度为550～650℃；真空度为80～150Pa；
B)将蒸馏残余物再次进行真空蒸馏，通过冷凝得到第二粗砷、第二铅锑合金和第二蒸馏残余物；
所述步骤B)中的真空蒸馏的温度为1150～1250℃；真空度为1～10Pa。


2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤A)中的真空蒸馏在真空炉中进行，所述真空炉壁温为480～550℃。


3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤A)中的蒸馏残余物中砷的含量＜0.5％。


4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤B)中通过三段冷凝得到第二粗砷，第一段冷凝温度为1000～1200℃，第二段冷凝温度为500～900℃，得到铅锑合金，第三段冷凝温度为50～80℃，得到含砷＞90％的砷铅锑合金。


5.一种高砷合金连续真空蒸馏脱砷系统，包括主脱砷装置和辅助脱砷装置；
所述主脱砷装置包括依次连通的第一熔化炉、第一真空蒸馏炉、收砷冷凝装置和真空泵机组；
所述第一真空蒸馏炉的底部设置残余物出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永清，郭伟强，易锡平，蒋德忠，李正强，
申请(专利权)人：湖南金马冶金技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43