[發(fā)明專利]一種利用冶煉爐渣脫除冶金煙塵酸浸液中砷銻的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310539045.1
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103555945A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫紅燕;森維;劉衛(wèi);劉貴陽;易中周;肖銳敏
• 申請（專利權(quán)）人: 紅河學(xué)院
• 主分類號: C22B3/44
• 分類號: C22B3/44;C22B19/30
• 代理公司: 紅河州專利事務(wù)所 53102
• 代理人: 朱躍平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種濕法冶金中的凈化技術(shù)，具體是一種利用冶煉爐渣脫除冶金煙塵酸浸液中砷銻的方法。

背景技術(shù)

在火法冶煉過程中會產(chǎn)出含鋅、銅、鉛、錫、鎘、銦、銀、砷、銻、氟、氯等元素的氧化鋅煙塵，此煙塵在工業(yè)生產(chǎn)中普遍采取硫酸浸出處理，鋅以電鋅形式回收，鉛、銀、銦富集進(jìn)入酸浸渣中，鎘、銅富集進(jìn)入銅鎘渣或銅渣中，然后再采取分離提純方法進(jìn)一步回收。但進(jìn)入浸出液中砷、銻為有害元素，As含量可高達(dá)5~30g/L，Sb含量可高達(dá)0.5~5g/L，必須采取措施脫除砷銻，控制中上清液中As＜1mg/L，Sb＜1mg/L，新液中As＜0.1mg/L，Sb＜0.1mg/L，否則容易導(dǎo)致硫酸鋅溶液凈化和電解過程中產(chǎn)生毒氣AsH₃和SbH₃，且會導(dǎo)致析出鋅呈球苞狀、條紋狀和疏松狀態(tài)，降低電流效率。由于煙塵中含鐵量非常少，因此在工業(yè)上常采用添加七水硫酸亞鐵的方式來補(bǔ)充鐵離子，實(shí)現(xiàn)針鐵礦晶體法或氫氧化鐵膠體脫除砷、銻元素。此方法的缺點(diǎn)為：反應(yīng)時(shí)間長，需6~12h；補(bǔ)充的七水硫酸亞鐵量非常大，當(dāng)物料中含As?1~2%時(shí)，每處理1萬噸煙塵，需要補(bǔ)充3000~5000噸七水硫酸亞鐵，價(jià)值為120~200萬元，成本較高。

火法冶煉過程中產(chǎn)出的爐渣分為急冷水淬渣、自然冷卻渣以及保溫冷卻渣，主要成分：FeO或Fe₂O₃、CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO等，該爐渣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是一種低價(jià)值的工業(yè)廢棄物，目前可應(yīng)用于制造水泥、無機(jī)膠凝材料、礦渣纖維等行業(yè)，作為資源的利用水平較低。冶煉爐渣的外售價(jià)格極低，難銷售，且其中有價(jià)金屬鋅不能得到有效回收，如果堆存渣場，每年需占用大量的場地，也不經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有火法冶金煙塵酸浸液除砷銻使用大量七水硫酸亞鐵的問題，提出一種廉價(jià)高效的替代方案，一種利用冶煉爐渣脫除冶金煙塵酸浸液中砷銻的方法，該方法能夠低成本地將酸浸液中的有害雜質(zhì)砷、銻快速除去，使其含量降低，達(dá)到后續(xù)硫酸鋅溶液凈化段的要求。

本發(fā)明的目的通過如下手段來實(shí)現(xiàn)。

一種利用冶煉爐渣脫除冶金煙塵酸浸液中砷銻的方法，其特征在于它有如下步驟：

（1）在含As＞1mg/L，Sb＞1mg/L的煙塵酸浸液中加入酸，調(diào)節(jié)酸度，控制pH=0.5~4；

（2）加入冶煉爐渣和氧化劑，使冶煉爐渣在酸性、氧化氣氛下與酸浸液中的砷、銻離子發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，從而轉(zhuǎn)移到固體渣中，控制溶液溫度為60~95℃，保溫反應(yīng)1~3h；

（3）反應(yīng)結(jié)束后，向溶液中加入中和劑，中和溶液中剩余的酸，控制pH=4.8~5.2；

（4）將步驟（3）得到的溶液進(jìn)行過濾，如過濾液As＜1mg/L，Sb＜1mg/L則為合格，將其送后續(xù)硫酸鋅溶液凈化除雜處理，如過濾液As＞1mg/L，Sb＞1mg/L，則對其重復(fù)步驟（1）-（3）直到合格；

（5）步驟（4）得到的濾渣采用40~70℃的水洗滌，然后再次過濾，得到的濾渣送渣場堆存，濾液為含鋅溶液，可循環(huán)洗滌3~5次后返回酸浸液中回收鋅。

步驟（1）中的煙塵酸浸液為火法冶煉過程中產(chǎn)出含銅、鉛、鋅、錫、鎘、銦、銀、砷、銻、氟、氯等元素的氧化鋅煙塵經(jīng)過硫酸浸出得到的溶液，主要成分為硫酸鋅。

步驟（1）中加入的酸是硫酸或鋅系統(tǒng)廢電解液。

步驟（2）中的冶煉爐渣為火法冶煉過程中產(chǎn)出的爐渣，包括急冷水淬渣、自然冷卻渣、保溫冷卻渣和冷卻爐渣經(jīng)渣選后產(chǎn)出尾礦渣中的任何一種，主要成分：FeO、Fe₂O₃、CaO、SiO₂、Al₂O₃和MgO等。

步驟（2）中的冶煉爐渣是經(jīng)過破碎和粉碎處理的物料，其粒度為40-300目。

步驟（2）中加入的氧化劑包括臭氧、壓縮空氣、二氧化錳、次氯酸鹽、氯酸鹽、二氧化氯、高錳酸鹽和雙氧水中的一種或多種。

步驟（3）中加入的中和劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸鈉、石灰、石粉和氨水中的任何一種。