[發(fā)明專利]用于螯合砷的方法和組合物

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380053682.6
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN104736492A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 讓-馬克·拉蘭塞特;貝特朗·迪布勒伊;大衛(wèi)·勒米厄
• 申請（專利權(quán)）人: 鄧迪可持續(xù)科技有限公司
• 主分類號: C03C3/087
• 分類號: C03C3/087;C01G28/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;劉媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于螯合砷氧化物的方法和組合物。

發(fā)明背景

銅、鋅、鉛、鎳、鈷、銀或金的精礦的冶煉伴隨有砷的揮發(fā)，砷常常是硫化礦精礦的一種較少量但重要的組分。此揮發(fā)的砷以三氧化二砷(As₂O₃)的形式冷凝并通過例如靜電沉淀、濕法洗滌或堆袋室過濾等各種方法收集。由此產(chǎn)生的砷的體積遠超過市場需要，且其中大多數(shù)必須以安全的方式處置掉。

一種大量使用的技術(shù)是從三氧化二砷形成砷酸鐵(臭蔥石：FeAsO₄.2H₂O)。將As₂O₃的水溶液用例如氯氣或過氧化氫等氧化劑氧化成As₂O₅，并將此溶液與鐵鹽在適當pH值下接觸，其中鐵過量，達到每摩爾砷八摩爾鐵(N.Papassiopi等人，Hydrometallurgy?41，243-253(1996))。在這些條件下，雖然觀測到砷極低的溶解性，但其它離子、特別是硫酸根的存在可能會干擾這些結(jié)果。大量消耗鐵以及使用昂貴的試劑(Cl₂、H₂O₂)和精密的操作條件使得此項技術(shù)成本高。

其它方法已經(jīng)用于從溶液中去除三氧化二砷，沉淀、膜和吸附任一者(E.O.Kartinen等人，Desalination?103?19-88(1995))。在所有情況下，結(jié)果都顯著低于針對臭蔥石方法所報導的性能。

為了螯合將比臭蔥石更持久的砷，已經(jīng)報導了若干將砷玻璃化的嘗試(Arsenic?Treatment?Technologies?for?Soil，Wasteand?Water：EPA-542-R-02-004，2002年9月，5-1到5-8)。這些方法從土壤中載有砷的材料的電弧加熱到工藝廢水中負載有砷的微粒的處理。在所有情況下，砷含量都至多是所處理質(zhì)量的3％，石英玻璃中三氧化二砷的低溶解性是限制因素。注意到此方法遭受到若干限制，例如工藝中砷大量揮發(fā)，例如氯離子、氟離子和硫酸根等陰離子干擾玻璃的質(zhì)量，玻璃溶解性以及形成例如二惡英等有毒的揮發(fā)性物質(zhì)。

發(fā)明概要

更確切地說，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于螯合砷氧化物的方法，其包括形成并有砷的完全氧化形式的不溶性和穩(wěn)定的玻璃，所述砷的完全氧化形式是通過砷的初始低價氧化物的氧化和通過鈣鹽形成來穩(wěn)定化而產(chǎn)生的。

提供一種用于螯合砷氧化物的方法，其包括形成不溶性和穩(wěn)定的玻璃，所述玻璃具有如下組成：50％至75％二氧化硅；0.5％至3％氧化鋁；1％至15％氧化錳；5％至15％氧化鈣；1％至20％以五氧化二砷計算的砷和8％至14％氧化鈉，以及少于4％的鐵氧化物、氧化鎂和其它氧化物。

進一步提供一種玻璃組合物，其包含50％至75％二氧化硅；0.5％至3％Al₂O₃；1％至15％MnO；5％至15％CaO；1％至20％As₂O₅和8％至14％Na₂O，以及少于4％的鐵氧化物、氧化鎂和其它氧化物。

在閱讀本發(fā)明的特定實施方案的以下非限制性描述時，本發(fā)明的其它目標、優(yōu)點和特征將變得更顯而易見，所述特定實施方案僅僅參考附圖，通過實例來給出。

發(fā)明詳述

本發(fā)明通過以下非限制性實施例更詳細地說明。

從Cu、Zn、Pb、Ni、Co、Ag和Au的硫化礦石回收金屬價值很普遍地要求在冶煉操作的過程中氧化或烘烤硫化物物質(zhì)。在大部分情形下，開始的硫化物通過浮選法預先富集，且在礦石中可能低到10ppm的初始痕量的砷可能接著在精礦中達到20％。通過氧化，此砷部分地轉(zhuǎn)變成三氧化二砷(As₂O₃)且在用于烘烤或冶煉的溫度下?lián)]發(fā)。因此，必須對并有三氧化二砷As₂O₃和其它不希望的物質(zhì)和固體顆粒的復合氣體流進行處理，以通過例如靜電沉淀或堆袋室過濾等各種物理方法，將污染物與二氧化硫流分離。含有其它污染物的原始三氧化二砷As₂O₃必須以與環(huán)境保護法規(guī)相容的方式處置掉。

本發(fā)明考慮通過形成并有此物質(zhì)的不溶性玻璃來處置掉砷。