[發明專利]一種銅冶煉白煙塵脫砷的方法

有效

• 申請號: 201611025619.3
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106756056B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 夏舉佩;楊勁;羅中秋;劉海浪
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B30/04;C22B19/30;C22B19/20;C22B15/00;C22B30/06
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本發明公開一種銅冶煉白煙塵脫砷的方法，以銅冶煉電除塵器收集的白煙塵為原料，采用濃硫酸酸化法將砷轉化為砷酸，再用水進行溶解，水的加入量為白煙塵質量的4～5倍，溶解時間為1～1.5小時，溶解結束后加固體碳酸鈉調節pH值至8.0～8.5，將可溶的金屬硫酸鹽轉為沉淀，經過濾與砷酸鈉鹽分離，用清水兩次洗滌，濾餅即為富含有價金屬的脫砷濾餅，其砷含量＜0.5%，濾液并入主生產石灰?鐵鹽脫砷系統，不需要新增廢水處理設備；本方法設備簡單、不需加熱、操作方便，砷脫出率高，酸化渣中砷含量滿足富鉛礦三級質量標準要求，亦為白煙塵中其它酸溶有價金屬回收提供了便利條件，具有較好的推廣應用價值。

技術領域

本發明涉及一種銅冶煉白煙塵脫砷的方法，屬于危險固體廢棄物危險源分離處理技術領域。

背景技術

銅是現代經濟發展的基礎工業原料之一，由于其具有導電導熱、抗張耐磨性能較好，因而在電力電氣、機械制造、運輸、建筑、能源、軍事工業等領域得到了廣泛應用。

熔煉是火法煉銅最重要的冶煉過程，傳統熔煉方法是在鼓風爐、反射爐和電爐內進行，這種工藝的主要缺點是：不能充分利用爐料中硫化物氧化的化學反應熱作能量，礦物燃料量或電能消耗大；產出S0₂煙氣濃度低，生產硫酸不經濟，易對環境造成嚴重污染。因此傳統熔煉工藝逐漸被高效、節能和低污染的強化熔煉新工藝取代。

從近期國內技術改造和新項目技術方案看，都已將熔煉系統的技術作為重點，并選擇適合自身特點的先進熔煉技術和設備，其中銅精礦配料－圓盤制粒－澳斯麥特爐熔煉－轉爐吹煉－回轉式陽極爐火法精煉－常規大極板電解精煉是目前新上銅冶煉首選工藝。

銅冶煉白煙塵灰來源于電爐煙氣和熔煉煙氣，電爐煙氣主要成分為氮氣和氧氣，還含有少量的水蒸汽和二氧化硫，溫度一般在420℃左右，含塵量約30g/Nm³；熔煉煙氣主要成分為氮氣、二氧化硫和水蒸汽，還含有少量的氧氣和三氧化硫，溫度高達1200℃以上，含塵量約210g/Nm³，經廢熱鍋爐回收顯熱后，溫度降到390℃左右，含塵量降至120g/Nm³，比重大、粒度粗的粉塵在此聚集。從廢熱鍋爐出來的熔煉煙氣與電爐煙氣混合，混合氣溫度約300℃、含塵量在105～110 g/Nm³，經電收塵器第一電場捕集成為高銅煙塵返回熔煉系統作入爐原料使用。電收塵器第二、三、四電場收集的煙塵由于含有較多有害的雜質成分，不宜返回熔煉系統，即為所述的白煙塵灰。

由于銅冶煉白煙塵灰是富含有價金屬和有害元素的混合物，砷含量高并含有少量砷氧化物，是一種危險固體廢棄物，但亦是可加以利用的資源，導致其資源化利用的瓶頸問題是砷含量高，若能將白煙塵中砷脫出，不僅可富集有價金屬含量，同時亦可用傳統火法冶金或濕法聯合火法冶金對有價金屬進行回收利用，充分體現其自身價值，因此，廣大學者對白煙塵脫砷進行了針對性研究，如：

馬淼等研究了河南某企業白煙塵的物相組成及化學結合狀態，結果表明，樣品中元素As相對含量高達20.99％，其中11％以游離態As₂O₃形式存在，其余以PbAs₂O₆形式存在。樣品中還含有少量的Cu、Pb、Zn等金屬及其氧化物，采用雙氧水氧化后加4mol/L的硫酸進行酸浸，反應溫度30℃，時間3小時，液固比為7：1的酸浸脫砷工藝，獲得了砷的浸出率為97.1％的良好效果。

邢鵬等以高砷鋅煙灰為原料，采用低溫硫酸化焙燒工藝，使煙灰中的砷以As₂0₃形式揮發逸出，經收塵系統收集。鋅、銦、鍺等有價金屬在焙燒過程中轉變為硫酸鹽，實現了與砷的分離，考察了硫酸用量、溫度、焙燒時間對脫砷的影響。結果表明：硫酸用量1.2倍理論量、溫度300 ℃、焙燒時間3h，焙燒后砷的脫除率達78.28％。