[發(fā)明專利]一種從含砷煙塵回收有價(jià)金屬及砷無害化處置的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611191053.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN106756057B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉智勇;劉志宏;周亞明;李啟厚;李玉虎;姚偉;黃輝;李思唯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B7/02
• 分類號(hào): C22B7/02;C22B30/04;C22B30/02;C22B13/02
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

1.一種從含砷煙塵回收有價(jià)金屬及砷無害化處置的方法，其特征在于，所述含砷煙塵以質(zhì)量百分比計(jì)，包含：砷1％～60％，銻1％～55％，鉛0.1％～35％，鋅0.1％～30％，銅0.1％～5％，碲0.01％～3％，硒0.01％～3％，鉍0.01％～3％，錫0.01％～1％；所述方法包括以下步驟：

(1)常壓水浸：在常壓條件下對(duì)含砷煙塵進(jìn)行水浸，水與煙塵的液固體積質(zhì)量比為3：1～20:1，攪拌速度為50r/min～1000r/min，水浸的溫度為室溫～100℃，浸出時(shí)間為30min～240min，使含砷化合物充分溶解于水中；過濾后，得浸出液和浸出渣；

(2)浸出液催化氧化：在所述浸出液中加入氧化性氣體和催化劑進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，使含砷化合物中的砷被氧化至五價(jià)，獲得氧化后液；

(3)氧化后液固砷：采用調(diào)控生長(zhǎng)法、分步結(jié)晶法、石灰沉砷法、沉淀轉(zhuǎn)化法中的一種或多種方法結(jié)合，將所述氧化后液中的砷合成穩(wěn)定的固砷礦物，然后采用堆存或水泥固化的方式固化固砷礦物；

所述調(diào)控生長(zhǎng)法具體為：將所述氧化后液的pH值調(diào)至1.5～3，持續(xù)通入氧化性氣體的同時(shí)加入亞鐵鹽溶液，在溫度75℃～90℃的條件下反應(yīng)5h～24h，同時(shí)加入中和劑調(diào)控反應(yīng)在pH值1.5～3條件下進(jìn)行，使Fe³⁺與AsO₄^3-反應(yīng)生成高穩(wěn)定性的固砷礦物；

所述分步結(jié)晶法具體為：將所述氧化后液的pH值調(diào)至1.5～3，同時(shí)加入鐵鹽溶液，在室溫～120℃的條件下攪拌反應(yīng)1h～10h，同時(shí)加入中和劑調(diào)控反應(yīng)在pH值1.5～3條件下進(jìn)行，使Fe³⁺與AsO₄^3-反應(yīng)生成高穩(wěn)定性的固砷礦物；

所述石灰沉砷法具體為：將所述氧化后液的pH值調(diào)至1.5～3，連續(xù)加入CaO、Ca(OH)₂中的一種或兩種作為沉砷劑，在10℃～90℃條件下沉降5h～100h；

所述沉淀轉(zhuǎn)化法具體為：調(diào)節(jié)步驟(1)所得浸出液的pH值至1.5～3，以連續(xù)加料的方式向浸出液中加入CaO和Ca(OH)₂中的一種或兩種沉砷，得砷酸鈣沉淀；以連續(xù)加料的方式加入鐵鹽溶液，同時(shí)加入中和劑調(diào)控反應(yīng)在pH值1.5～3條件下進(jìn)行，使Fe³⁺與AsO₄^3-反應(yīng)生成高穩(wěn)定性的固砷礦物；

(4)浸出渣洗滌：將步驟(1)所得浸出渣經(jīng)過流態(tài)化洗滌，使浸出渣中的可溶性砷含量降至0.1％以下；過濾后，得洗液和洗渣；所述洗液返回所述常壓水浸過程；

(5)洗渣回收有價(jià)金屬：將所述洗渣干燥后，與木炭、煤和純堿混合進(jìn)行還原熔煉，生成煙塵、泡渣和鉛銻合金；

將所述煙塵返回所述還原熔煉或常壓水浸；

將所述泡渣送鉛冶煉；

將所述鉛銻合金進(jìn)行氧化吹煉，在隔焰的條件下通入空氣，獲得銻蒸汽、吹煉渣和粗鉛；將所述銻蒸汽氧化生成三氧化二銻，作為銻白產(chǎn)品；將所述吹煉渣返回進(jìn)行所述還原熔煉；將所述粗鉛送鉛精煉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述氧化性氣體為氧氣、空氣或富氧空氣；

和/或，所述催化劑為KMnO₄；

和/或，所述催化氧化的溫度為30℃～120℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述氧化性氣體的流量為1～20L/min。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，砷元素與步驟(2)所述催化劑中錳元素的摩爾比為5:1～50:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述調(diào)控生長(zhǎng)法中，所述通入氧化性氣體的流量為1～20L/min；和/或，所述亞鐵鹽沉砷中鐵元素與氧化后液中砷元素的摩爾比為2～5。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述分步結(jié)晶法中，所述鐵鹽中鐵元素與氧化后液中砷元素的摩爾比為1～8；和/或，所述攪拌速度為50r/min～500r/min。