[發明專利]一種從含砷煙塵回收有價金屬及砷無害化處置的方法

有效

• 申請號: 201611191053.1
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106756057B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）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（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B30/04;C22B30/02;C22B13/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明涉及一種從含砷煙塵回收有價金屬及砷無害化處置的方法，包括以下步驟：常壓水浸；浸出液催化氧化；氧化后液固砷；浸出渣洗滌；洗渣回收有價金屬。本發明提供的方法通過常壓水浸，脫除煙塵中可溶砷，浸出液中三價砷經催化氧化為五價砷，氧化后液中的砷合成穩定的固砷礦物，然后采用堆存或水泥固化的方式固化固砷礦物，浸出渣經洗滌、還原熔煉、氧化吹煉等工序，最大化回收利用各有價元素。此方法將砷從煙塵中脫除，而使銻、鉛、鉍等盡可能留在脫砷渣中，實現砷與有價金屬的分離并無害化。本發明資源綜合利用率高，原料適應范圍廣，解決了傳統工藝提取過程中污染問題，特別是鉛鋅冶煉過程中產生的煙塵，本方法的優勢更加明顯。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種從含砷煙塵綜合回收有價金屬及砷無害化處置的方法。

背景技術

在自然界中，砷通常以毒砂(FeAsS)、砷磁黃鐵礦(FeAsS₂)、砷鐵礦(FeAs₂)、硫砷銅礦(Cu₃AsS₃)、雄黃(As₂S₃)、雌黃(As₂S₃)等礦物，富集于銅、鉛、鋅、鎳、鈷、金和銀等有色金屬礦石中；在有色冶金過程中，產出許多高砷固體物料，如焙燒與熔煉煙塵。這些物料含砷高達5～50％，還含有大量的有價金屬，直接返回冶煉流程，導致砷在系統中的循環累積，因此，通常應單獨處理脫砷。砷屬劇毒、致癌元素，其應用逐步萎縮，面對日趨嚴格的環保標準，如何處理各種高砷物料，已成為威脅有色冶金產業生存的重大問題。

目前處理含砷煙塵的方法主要是兩類，一是火法分離，二是濕法分離?；鸱ㄉa中，主要是利用砷的氧化物與其他元素氧化物沸點的不同，使砷與其他元素分離。CN103602835A公布了一種置換還原法獲得粗砷和粗銻，CN103602834A公布了一種選擇性氧化-還原獲得純度不高的As₂O₃和粗銻，CN104294053A公布了一種含砷煙塵還原揮發砷的方法，獲得三氧化二砷純度達到97.0％以上。但是如果煙塵中含有與砷元素性質接近的金屬(如銻)，則獲得的三氧化二砷純度不高。濕法生產中主要有水浸、酸浸、堿浸三種工藝，但是均只能獲得純度不高的三氧化二砷、砷酸鈉等產品，且對有價金屬粉回收未做進一步研究。CN105567983A公布了一種銅冶煉煙塵水浸-堿浸的處理工藝，使砷與金屬分離，制備的砷產品無銷路，浸出渣中含砷仍較高。CN104357668A公布了一種用污酸浸出煙塵，電積脫砷，酸浸和電積過程容易產生砷化氫。CN105648226A和CN105648227A公布了一種氧壓堿浸實現砷銻分離的方法，砷銻分離的比較徹底，但是在工藝中獲得的砷酸鈉未處理，碲、銻等有價金屬未回收。

從煙塵中脫砷、提取有價金屬的研究論文和相關專利報道很多，但存在有價元素綜合回收率低，砷產品市場有限，存在潛在的安全隱患。因此，現有技術還有待改進和發展。

發明內容

為了解決含砷煙塵脫砷及含綜合回收有價金屬的難題，本發明提出一種含砷煙塵脫砷及有價元素綜合回收利用的方法。本發明具有環保、經濟、節能、資源利用率高的優點，實現了砷的無害化。

本發明的方案是通過常壓水浸，脫除煙塵中可溶砷，且通過催化氧化的方式將浸出液中的三價砷氧化為五價砷，再合成高穩定性固砷礦物，浸出渣經流態化洗滌、還原熔煉、氧化吹煉等工序，最大化回收利用各有價元素。此方法將砷從煙塵中脫除并固化，而使銻、鉛、鉍等盡可能留在脫砷渣中，實現砷與有價金屬的分離并無害化。本發明資源綜合利用率高，原料適應范圍廣，解決了傳統工藝提取過程中污染問題。特別是鉛鋅冶煉過程中產生的煙塵，本方法的優勢更加明顯。

具體而言，本發明提供的方法包括如下步驟：