[發明專利]一種從含砷鉍的溶液中回收鉍和砷的方法

無效

• 申請號: 201210131817.3
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102650000A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 陳亞;廖婷;陳白珍;石西昌;徐徽;楊喜云
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B30/04;C22B30/06;C22B3/46;C22B3/12
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明公開了一種從含砷鉍的溶液中回收鉍和砷的方法。屬于資源回收技術領域。

技術背景

鉍是一種稀有金屬，鉍的礦物大都與鎢、鉬、鉛、錫、銅等金屬礦物共生，很少形成有單獨開采價值的礦床，所以需要在其它主金屬選礦過程中分離鉍精礦。另外，鉍也常進入其他主金屬提煉過程的副產物中，如鉛陽極泥、銅熔煉及吹煉的煙塵等。因此，鉍通常是在銅、鉛、鋅等金屬的生產過程中作為副產物加以回收利用的。

在從陽極泥或各種冶煉煙塵中回收鉍時通常采用濕法冶金的工藝技術，即通過酸浸處理使鉍進入溶液相，再通過調整溶液的pH值使其發生水解沉淀。為了提高鉍的浸出率，浸出用的酸溶液中一般含有大量的氯離子，如H₂SO₄-NaCl溶液、H₂SO₄-FeCl₃溶液等，由此得到的水解產物通常是BiOCl。將該水解產物溶解于酸后通過鐵粉置換反應即可得到海綿鉍。研究表明，只有在砷含量比較低的情況下溶液中的鉍才能水解生成BiOCl，而當溶液中的砷含量比較高時，在沉鉍前首要要對溶液進行脫砷處理，該處理過程往往會造成鉍的損失從而使整個工藝過程中鉍的回收率下降。

對于砷含量較高的煙塵或陽極泥而言，在進行酸浸處理時由于砷和其它金屬也會被浸出到溶液中，需要復雜的脫砷工藝對其做進一步的處理后才能回收鉍。因此，研究一種不需要對溶液進行單獨的脫砷處理，直接從砷濃度較高的含鉍溶液中回收鉍和砷的方法，實現兩種元素的高效分離與回收利用，非常必要。

發明內容

本發明的目的是要提出一種從含砷和鉍的溶液中回收鉍和砷的方法，重點是回收從陽極泥、冶煉煙灰等含鉍物料的酸浸液中回收砷和鉍，使浸出液能夠得到高效利用，提高冶煉廢渣處理的社會經濟效益。

本發明一種從含砷鉍的溶液中回收鉍和砷的方法，包括下述步驟：

第一步：選擇性共沉積

將含砷鉍的溶液的pH值調整到0～1，攪拌不少于30分鐘，過濾，得第一濾渣和第一濾液，所述第一濾渣主要含砷和銻，用常規回收方法回收；將第一濾液的pH值調整到2.5～4，攪拌不少于30分鐘，過濾；得第二濾渣和第二濾液，第二濾渣為鉍和砷以砷酸鉍形式的共沉積物；

第二步：堿浸處理工序

將第一步所得的第二濾渣與堿溶液混合，在攪拌的情況下，于20～95℃進行堿浸處理，得到漿料；過濾，得到第三濾渣和第三濾液備用；所述氫氧化鈉溶液與第二濾渣混合物的液固比為(3-6)∶1；堿浸處理時間不少于60分鐘；

第三步：第三濾液蒸發結晶，回收砷酸鹽

將第三濾液在50～95℃蒸發濃縮，結晶析出砷酸鈉；回收砷酸鈉后的母液返回堿浸處理工序；

第四步：第三濾渣置換回收鉍

將第三濾渣溶解在含氯離子的硝酸溶液中，加還原鐵粉與溶液中的Bi³⁺進行置換反應制備海綿鉍。

本發明一種從含砷鉍的溶液中回收鉍和砷的方法中，所述含砷鉍的溶液是指含有鉍和砷的礦物或冶煉渣得到的酸浸液。

本發明一種從含砷鉍的溶液中回收鉍和砷的方法，所述第一步中，pH值調整采用氨水或氫氧化鈉溶液進行。

本發明一種從含砷鉍的溶液中回收鉍和砷的方法，所述第一步中，將含砷鉍的溶液的pH值調整到0～1；將第一濾液的pH值調整到2.5～4。

本發明一種從含砷鉍的溶液中回收鉍和砷的方法，所述第二步中的堿溶液為堿金屬氫氧化物溶液，濃度為1～10mol/L；優選氫氧化鈉溶液。

本發明一種從含砷鉍的溶液中回收鉍和砷的方法，所述第四步中，含氯離子的硝酸溶液是硝酸與氯化鈉或氯化鐵的混合溶液，其中氯離子濃度為0.5～1mol/L，硝酸濃度為1.15～1.25mol/L。

本發明一種從含砷鉍的溶液中回收鉍和砷的方法，所述第四步中，還原鐵粉的加入量不少于化學計量比的1.5倍。

本發明由于采用上述工藝方法，根據含有鉍和砷的礦物或冶煉渣得到的酸浸液中除含有鉍和砷外，還含有銻、鐵、銅、鋅等其他金屬離子，其pH值一般小于0。因此，首先向溶液中添加氨水或氫氧化鈉溶液，將溶液的pH值調到0～1之間，最好是在0～0.8之間，攪拌30分鐘后過濾，濾渣主要含砷和銻，用常規回收方法回收利用；濾液用于回收砷和鉍。使酸浸液中的鉍、砷與其他金屬離子分離。