Не загрязняющий окружающий среду способ вакуумной экстракции мышьяка и оборудование для его осуществления - RU2005114376A

Реферат

1. Способ вакуумной, не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка, включающий последовательные стадии, на которых

(1) осуществляют загрузку концентрата мышьяка и железного порошка в плавильную камеру;

(2) доводят температуру в плавильной камере до 100-300°С и затем поддерживают температуру с целью удаления из материала пара и небольшого количества пыли;

(3) при остаточном давлении 50 Па доводят температуру в плавильной камере и кристаллизационной камере до 300-500°С и затем поддерживают температуру с целью удаления из материала летучих сульфидов мышьяка;

(4) поддерживают температуру в кристаллизационной камере на уровне 300-500°С, доводят температуру в плавильной камере до 500-600°С и затем поддерживают температуру с целью удаления из материала разложившейся газообразной серы;

(5) доводят температуру в плавильной камере до 600-760°С и затем поддерживают температуру, одновременно доводя температуру в кристаллизационной камере до 270-370°С, после чего поддерживают температуру с целью кристаллизации паров мышьяка, выделившихся из материала, в кристаллизационной камере, и получения мышьяка;

(6) доводят температуру в плавильной камере и кристаллизационной камере до уровня ниже 150°С и подают воздух, после преимущественного выравнивания внутреннего и наружного давлений воздуха осуществляют извлечение мышьяка и удаление шлака.

2. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором перед загрузкой материала в плавильную камеру осуществляют измельчение концентрата мышьяка в частицы размером 0,1-2 мм.

3. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором вес железного порошка составляет 2-4% веса концентрата мышьяка.

4. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором время выдержки на стадии (2) составляет 1-2 ч.

5. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором время выдержки на стадии (3) составляет 1-2 ч.

6. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором время выдержки на стадии (4) составляет 1-3 ч.

7. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором время выдержки в плавильной камере и кристаллизационной камере на стадии (5) составляет 3-7 ч, соответственно.

8. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором температура в плавильной камере на стадии (2) составляет 200-300°С.

9. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором температура в плавильной камере на стадии (2) составляет 250-300°С.

10. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором температура в плавильной камере на стадии (3) составляет 450-500°С.

11. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором температура в кристаллизационной камере на стадии (3) составляет 400-450°С.

12. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором температура в плавильной камере на стадии (4) составляет 550-600°С.

13. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по 1, в котором температура в кристаллизационной камере на стадии (4) составляет 400-450°С.

14. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором температура в плавильной камере на стадии (5) составляет 650-750°С.

15. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.14, в котором температура в плавильной камере на стадии (5) составляет 700-750°С.

16. Способ вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.1, в котором температура в кристаллизационной камере на стадии (5) составляет 300-360°С.

17. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка, включающая индукционное нагревательное оборудование, плавильное устройство, кристаллизационное устройство с постоянной температурой, автоматическое устройство удаления шлака, устройство улавливания пыли, автоматическое устройство регулирования температуры, вакуумное измерительное устройство и вакуумное устройство экстракции; названное кристаллизационное устройство с постоянной температурой, закреплено на названном плавильном устройстве при помощи съемного устройства, внутренняя плавильная камера соединена с кристаллизационной камерой кристаллизационного устройства с постоянной температурой; его дно соединено с названным автоматическим устройством удаления шлака; между названным плавильным устройством, кристаллизационным устройством с постоянной температурой и автоматическим устройством удаления шлака предусмотрено вакуумное уплотнение; названное кристаллизационное устройство с постоянной температурой соединено с названным устройством улавливания пыли при помощи пылеулавливающей впускной трубы; устройство улавливания пыли соединено с названным вакуумным устройством экстракции посредством трубы, снабженной вакуумным измерительным устройством; дроссель названного индукционного нагревательного оборудования установлен на названном плавильном устройстве; термопары названного автоматического устройства регулирования температур расположены соответственно на названном плавильном устройстве и кристаллизационном устройстве с постоянной температурой.

18. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.17, в которой плавильное устройство состоит из тигля, имеющего съемное дно 8', крышку и стенку 8, кожуха 7 вакуумной печи, расположенного снаружи тигля, а также полой коллекторной и выпускной трубы 9, вертикально установленной по центру дна 8' тигля; внутренняя стенка тигля и наружная стенка коллекторной и выпускной трубы 9 образуют плавильную камеру, соединенную с кристаллизационной камерой через верх коллекторной и выпускной трубы 9; по стенке коллекторной и выпускной трубы 9 равномерно распределены проходящие вниз наклонные отверстия; под коллекторной и выпускной трубой 9 также находится пароотводная труба 1, которая пересекает дно дна 8' тигля и соединена с вытяжным вентилятором.

19. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.18, осевая линия каждого наклонного отверстия названной коллекторной и выпускной трубы 9 и осевая линия названной коллекторной и выпускной трубы 9 проходят в общей плоскости и образуют угол 20-40° с нижней торцевой поверхностью коллекторной и выпускной трубы 9.

20. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.18, в которой тигель выполнен из коррозионно-стойкого и теплопроводного материала.

21. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.20, в которой тигель выполнен из предпочтительно графита.

22. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.18, в которой дроссель индукционного нагревательного оборудования представляет собой дроссель промежуточной частоты, выполненный из цельной отливки в изоляционном материале и помещающийся в кожухе (7) вакуумной печи снаружи тигля; индукционное нагревательное оборудование также включает источник питания промежуточной частоты, конденсатор индукционной электронагревательной системы, изолирующий трансформатор промежуточной частоты; изолирующий трансформатор промежуточной частоты расположен между токоподводом дросселя промежуточной частоты и источником питания промежуточной частоты.

23. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.18, в которой дроссель индукционного нагревательного оборудования представляет собой дроссель промежуточной частоты., расположенный снаружи кожуха (7) вакуумной печи; индукционное нагревательное оборудование также включает источник питания промежуточной частоты и конденсатор индукционной электронагревательной системы.

24. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.23, в которой кожух (7) вакуумной печи выполнен из жаропрочного, изоляционного, не обладающего магнитной проводимостью, непроводящего и не допускающего утечек материала.

25. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.24, в которой кожух (7) вакуумной печи выполнен из керамического материала или пластиковой проволочной сетки из 4-флуорантена.

26. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.23, в которой с целью заполнения зазора между стенкой (8) тигля и кожухом (7) вакуумной печи используется изоляционный материал.

27. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.17, в котором названное кристаллизационное устройство с постоянной температурой включает не имеющий дна кожух (14) и внутренний кожух (13), множество кристаллизационных пластин (15) с множеством отверстий, установленных на общей опоре, а также центральную нагревательную трубу (16), установленную на кожухе (14) и вертикально проходящую по центру кожуха; пространство внутреннего кожуха (13) образует названную кристаллизационную камеру; внутренний кожух (13) и опора кристаллизационной пластины (15) с множеством отверстий прикреплены к кожуху (14) при помощи съемного устройства.

28. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.27, в котором между кожухом (14) и внутренним кожухом (13) названного кристаллизационного устройства с постоянной температурой предусмотрены небольшие кольцевые щели, а внутрь названных кольцевых щелей помещены огнеупорные материалы.

29. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.17, в которой автоматическое устройство регулирования температуры включает термопару (5), установленную на кожухе (14) кристаллизационной камеры для измерения температуры в кристаллизационной камере, термопару (5), установленную на дне (6) печи для измерения температуры в плавильной камере, а также регулятор температуры, соединенный с двумя названными термопарами (5) и названным индукционным нагревательным оборудованием при помощи компенсационного кабеля и служащий для регулирования температуры в печи и кристаллизационной камере, соответственно.

30. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.17, в которой плавильное устройство установлено на опоре (24), при этом названное плавильное устройство также имеет дно (6) печи, соединенное с названным дном (8') тигля; названное автоматическое устройство удаления шлака имеет бункер (4), шлаковую тележку (3), а также гидравлический подъемник (2), установленный на бункере (4); дно (6) печи соединено с кожухом (7) вакуумной печи посредством верхней опоры гидравлического подъемника 2 с использованием вакуумных уплотнительных полос для герметизации; при снижении гидравлического подъемника (2) дно (6) печи и дно (8') тигля отделяются от стенки (8) тигля.

31. Система вакуумной и не загрязняющей окружающую среду экстракции мышьяка по п.30, в которой между и дном (8') тигля и дном (6) печи находится теплоизоляционный материал.