[發明專利]提取金屬銦過程中有毒砷化合物的回收方法

有效

• 申請號: 200910117365.1
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN101660055A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 賈永忠;王小華;孟憲黨;景燕;孫進賀;高峰;姚穎;夏承龍;徐躍偉;馬增玲
• 申請（專利權）人: 中國科學院青海鹽湖研究所;青海西部銦業有限責任公司;青海省安全生產科學技術中心
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B3/46;C22B3/08;C22B30/04;C22B58/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發明屬于冶金、化工技術領域，涉及一種利用鉛鋅冶煉后的廢渣提取金屬銦過程中有毒砷化合物的回收方法。

背景技術

在鉛鋅冶煉工藝中產生大量的浸出鐵渣、鉛銦渣等。這些廢渣中含有大量的有回收價值的Au、Ag、In、粗鉛等金屬。在鉛鋅礦中同時也伴生有大量砷的化合物。這些砷的化合物隨著鉛鋅的提取，逐漸富集在提取鉛鋅后的廢渣中。在利用提取鉛鋅后的廢渣提取金屬銦的工藝是，首先將鉛鋅冶煉后的廢渣通過低溫低酸浸取，除去廢渣中的酸溶性金屬，再通過高溫高酸浸出銦，然后經過萃取、反萃取、還原、精煉得到金屬銦。由于提銦工藝中要使用高溫高酸浸取，同時在提銦工藝中還要使用到鐵粉等還原劑。在酸性介質并有還原劑存在時，砷的化合物被還原為砷化氫氣體，砷化氫氣體在水相中溶解度很低，而由液相逸出，并在空氣中迅速擴散。

砷化氫為無色帶有大蒜氣味、無明顯刺激性的氣體。砷化氫無工業使用價值，它既不能作工業原料，也非產品，而是生產過程產生的有毒廢氣。砷化氫屬高毒類氣態毒物，主要經呼吸道侵入體內，可迅速吸收入血，隨血液循環分布于全身各臟器，其中以肝臟含量最多，其次為腎、心及大腦。砷化氫與紅細胞結合形成砷-血紅蛋白復合物，導致溶血，引起急性腎功能衰竭。砷化氫在空氣中濃度僅為0.3mg/m³時即可引起急性中毒。

因此，對從鉛鋅冶煉后廢渣再提取銦的工藝中，對砷化合物的回收再利用具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用鉛鋅冶煉后的廢渣提取金屬銦過程中有毒砷化合物的回收方法。

本發明回收砷化合物的方法，是使用硫化鈉飽和水溶液為沉淀劑，將鉛鋅冶煉后的廢渣經酸浸后的浸出液通過調節體系的酸度、溫度，使體系中的砷以固體形式回收或除去，不使砷在體系中富集，避免砷化氫外逸引起中毒或污染環境。

砷的具體去除回收工藝如下：

在鉛鋅冶煉后的廢渣經酸浸后，浸出液用硫酸溶液和水調節體系的酸度，使體系中硫酸的濃度為2～4mol/L；在攪拌下加入硫化鈉飽和水溶液，于室溫反應20～30分鐘；然后通過壓濾機進行固液分離，液相用于萃取銦，固相以砷固體化合物除去或富集。硫化鈉飽和水溶液的加入量；硫化鈉物質的量為體系中砷物質的量的5～10倍。

在酸浸后的浸出液中除了含有砷外，體系中還含有少量的銻、鉍等。在加入硫化鈉沉淀砷的同時也除去了其它一些物質。體系的酸度較低時，砷、銻、錫的沉淀率較高，但銦的損失率也很高；體系的酸度較高時，酸與硫化鈉反應生成硫化氫氣體，造成硫化鈉的浪費和硫化氫氣體外逸。因此，控制體系的酸度是該回收工藝中的關鍵因素。大量的實驗證明，當體系的酸度控制在體系中硫酸濃度為2～4mol/L時，較為適宜。

經分析，本發明砷的去除率(回收率)達到97.3％。

本發明相比現有技術具有如下優點：

1、本發明砷的去除率高，同時銦損失率小。

2、本發明工藝簡單，反應條件溫和；反應平穩、易于控制、不產生大量硫化氫氣體。

3、本發明以硫化鈉飽和水溶液為沉淀劑，選擇性高，成本低，效率高。

具體實施方式

下面以青海西部銦業責任有限公司從鉛鋅冶煉廢渣中提取金屬銦的過程中有毒砷化合物的回收為例，說明本發明砷化合物的回收方法。

1、酸浸液中各元素含量的分析

利用提取鉛鋅后的廢渣提取金屬銦的工藝，是首先將鉛鋅冶煉后的廢渣通過低溫低酸浸取，除去廢渣中的酸溶性金屬，再通過高溫高酸浸出銦，然后經過萃取、反萃取、還原、精煉得到金屬銦。

將鉛鋅冶煉后的廢渣通過低溫低酸浸取，除去廢渣中的酸溶性金屬，再通過高溫高酸浸取后，酸浸液(富含銦，用于萃取提銦的原料)中各元素含量的熒光光譜分析結果見表1所示：

表1酸浸液中各元素含量的熒光光譜分析

表1的熒光光譜分析結果顯示，上述高溫高酸浸出液(富含銦，用于萃取的原料)中含有大量砷，熒光光譜半定量分析約為1999.84mg/L；用紫外可見分光光度法分析結果為砷含量1832.2mg/L，其中銦可以富集到344.8mg/L。

2、酸浸液中砷的回收

用硫酸和水調節酸浸液的酸度，使體系中硫酸的濃度為3mol/L；在攪拌下向體系中緩慢加入硫化鈉飽和水溶液，硫化鈉飽和水溶液的加入量為：硫化鈉物質的量約為體系中砷物質的量的10倍；于室溫下反應30分鐘。反應完成后，通過壓濾機進行固液分離，液相用于萃取銦，固相為砷固體化合物。

3、回收砷后各元素含量的分析