[發(fā)明專利]一種鋅濕法冶金的除砷工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610188983.5
• 申請(qǐng)日: 2016-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN105734290A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖廣東;陳榮升;王珊;汪領(lǐng)鋒;湯海波;李杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北大江環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C22B3/44
• 分類號(hào): C22B3/44;C22B19/20;C22B7/02
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋅濕法冶金的除砷工藝。

背景技術(shù)

在濕法冶金行業(yè)中，礦石的浸出液中常常含有較多的雜質(zhì)金屬離子，若要產(chǎn)出合格的金屬產(chǎn)品則必須對(duì)浸出液進(jìn)行深度除雜。在煉銅煙灰的浸出液中常常含有一定數(shù)量的砷雜質(zhì)，砷常以砷酸鹽和亞砷酸鹽的形式存在，除砷是浸出液凈化的重要一道工序。

目前，國(guó)內(nèi)采用去除砷的方法主要有石灰中和沉淀法、碳酸鈣中和沉淀法、鐵砷共沉淀法和硫化鈉沉淀法。石灰中和沉淀法是用石灰調(diào)節(jié)溶液pH＝5.0左右，使溶液中大部分的砷與鈣生成砷酸鈣和亞砷酸鈣沉淀，同時(shí)產(chǎn)生大量的硫酸鈣沉淀，(亞)砷酸鋅沉淀。此法優(yōu)點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)如下：渣量大且難以處理、鋅損失大且除砷不完全、石灰加入時(shí)需以水調(diào)漿從而降低溶液中鋅濃、產(chǎn)生的渣極易堵塞管道、溶液中過飽和的硫酸鈣逐漸結(jié)晶堵塞管道等。碳酸鈣中和沉淀法除砷原理與石灰中和沉淀法除砷原理相同，具有的優(yōu)點(diǎn)如下：鋅損失略少、不需以水調(diào)漿、不易堵塞管道等；缺點(diǎn)如下：渣量大且難以處理、除砷不完全、鋅損失較大、管道堵塞等。硫化鈉沉淀法主要用于廢水中去除重金屬，在硫酸鋅溶液中會(huì)造成鋅的大量沉淀?yè)p失，在硫酸鋅溶液凈化中未能應(yīng)用。

一般地，采用鐵砷共沉淀法除鐵砷時(shí)，首先將溶液的pH調(diào)到3.0，溫度升至70～100℃，向浸出液中通入空氣或者氧氣，邊通氣邊加入石灰水或者碳酸鈣以中和反應(yīng)過程中產(chǎn)生的酸，讓鐵離子以針鐵礦形態(tài)沉淀下來(lái)，砷與鐵、鈣生成(亞)砷酸鐵和(亞)砷酸鈣等，其除砷的基礎(chǔ)是石灰中和(或碳酸鈣中和)，同時(shí)提供Fe³⁺與(亞)砷酸根形成更穩(wěn)定的鹽以及氫氧化鐵的吸附性能，實(shí)現(xiàn)砷的高效去除。傳統(tǒng)的鐵砷共沉淀法具有以下優(yōu)點(diǎn)：鐵砷共沉淀流程短、砷去除干凈可以達(dá)到1mg/L以下、鋅損失少于碳酸鈣中和法等。缺點(diǎn)如下：產(chǎn)生的砷鐵渣量大且難以處理、堵塞管道、溶液需要升到較高溫度、能源消耗較高、操作工藝條件要求嚴(yán)格、采用空氣或氧氣作為氧化劑時(shí)反應(yīng)和沉降時(shí)間較長(zhǎng)，為了增加反應(yīng)速度、提高效率則需要花費(fèi)巨資投入建設(shè)多個(gè)連續(xù)的反應(yīng)槽。綜合比較這幾種方法，鐵砷共沉淀法是最常采用的除砷方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種鋅濕法冶金的除砷工藝，除砷除鐵過程中無(wú)需加熱，并且具有反應(yīng)時(shí)間短、除砷除鐵效率高，生成的鉛砷鐵礦沉淀物過濾性能良好及可綜合回收有價(jià)金屬的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種鋅濕法冶金的除砷工藝，包括以下步驟：

常溫條件下，向冶金過程中浸出液中加入中和劑調(diào)節(jié)浸出液的pH值為恒定值，然后加入氧化劑去除溶液中的鐵離子，并通過調(diào)節(jié)中和劑的添加量使浸出液的pH值保持在恒定值，過濾除去沉淀物，獲得除鐵除砷后的濾液。

所述中和劑為氧化鉛鋅礦。

所述pH值為4.5～5。

所述氧化劑為雙氧水。

所述氧化劑的總加入量為冶金過程中浸出液中二價(jià)鐵離子總質(zhì)量的2～3倍。

所述氧化劑的總加入量為冶金過程中浸出液中二價(jià)鐵離子總質(zhì)量的2.2倍。

所述氧化劑的添加速度以保持溶液中的三價(jià)鐵離子的含量小于1g/L為準(zhǔn)。

控制濾液中鐵離子濃度＜20mg/L。

控制濾液中砷離子濃度＜1mg/L。

所述冶金過程中浸出液為煉鋅浸出液、煉銅煙灰浸出液中的至少一種。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明的方法采用中和劑氧化鉛鋅礦代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用的中和劑碳酸鈣或者石灰水，消除了砷鐵渣的產(chǎn)生，可以濕法回收鉛鋅礦中的鋅，產(chǎn)出硫酸鋅產(chǎn)品，產(chǎn)出的鉛砷鐵礦沉淀物富含鉛鐵等有價(jià)金屬，可通過火法處理產(chǎn)出粗鉛和砷產(chǎn)品，降低了生產(chǎn)成本，避免了石灰水在使用過程中結(jié)塊堵塞管道的現(xiàn)象。

本發(fā)明的方法將氧化效果更強(qiáng)的氧化劑雙氧水和中和劑氧化鉛鋅礦相結(jié)合使用，并嚴(yán)格控制反應(yīng)過程中浸出液的pH值始終在4.5～5范圍內(nèi)，采用雙氧水作為氧化劑氧化浸出液中的二價(jià)鐵，針鐵礦沉淀反應(yīng)速度快，且在實(shí)際操作過程中不需要對(duì)浸出液進(jìn)行額外的加熱保溫，即可完成對(duì)砷鐵的快速沉降去除。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種鋅濕法冶金的除砷工藝，包括以下步驟：