主要技术内容
5 工艺技术要求
5.1 原料与前驱体制备
5.1.1 原料
a)进入本工艺的含砷粗金原料宜为粉末状,粒度宜小于200目。
b)原料应进行成分分析,明确金、砷及主要杂质含量。
5.1.2 前驱体制备
a)应将原料与添加剂(如活性炭粉、粘结剂)按设计配比进行均匀混合。
b)混合后物料应通过粉碎,混合后呈现末状的松散前驱体。
c)其密度、孔隙率应满足后续均匀受热与反应要求。
d)前驱体块含水率应低于1%。
5.2 焦耳热蒸(EV)反应系统
5.2.1 反应气氛
a)反应必须在惰性气氛(通常为高纯氩气,纯度≥99.999%)保护下进行。
b)反应器内应维持微正压(+50Pa - +200Pa),防止空气渗入。
5.2.2 加热控制
a)应采用脉冲焦耳加热模式,通过调节电流、电压及脉冲时间(通/断比),精确控制反应区的瞬时温度与热历史。
b)针对不同砷含量原料,应通过试验确定优化的峰值温度(通常为1600℃?1800℃)、脉冲持续时间及间隔。关键参数范围参考附录A。
c)应确保前驱体块受热均匀,避免局部过热导致金损失增大或受热不足导致砷脱除不彻底。
5.3 砷蒸气回收与产品化系统
5.3.1 气相输运
蒸发的砷蒸气须被高速惰性载气(流速5-15 m/s)迅速带离高温反应区,输送至回收系统。输送管路应保温,防止砷蒸气过早冷凝。
5.3.2 回收路径选择
应根据产品方案选择回收路径,并进行精准控制:
a)高纯单质砷路径:将砷蒸气导入梯度降温冷凝系统,通过精确控温,使砷在其凝华点以下区域沉积,收集得到高纯单质砷晶体。
b)纳米氧化砷路径:在输送过程中向砷蒸气内定量注入高纯氧气,在特定温度区间(如400℃-600℃)发生气相反应,合成纳米级三氧化二砷(As2O3)粉末,并通过过滤收集。
5.4 金产物收集与后处理
a)反应后残留的多孔海绵金应迅速转移至密闭的冷却工位。
b)冷却后的海绵金可直接熔铸成高纯度金锭。
5.5 尾气处理
a)经砷回收系统后的尾气,必须经过高效微粒过滤器(对0.3μm颗粒过滤效率≥99.97%)和活性炭吸附罐(或其他专用吸附剂)进行深度净化。
b)净化后尾气中的砷及其化合物浓度须符合GB 16297的排放限值要求方可排放。
适用范围
本文件规定了采用焦耳热蒸(EV)技术对含中高砷杂质的粗金、合质金及难处理金物料进行砷深度脱除与资源化回收的工艺原理、技术要求、设备材料、检测监控、运行管理与安全环保要求。
本文件适用于砷质量分数不低于1%的粗金前驱体物料的预处理与精炼。其他贵金属冶炼过程中产生的含砷物料可参照执行。
是否包含专利
否