[發明專利]一種含砷煙塵脫砷及有價元素綜合回收利用的方法

有效

• 申請號: 201611192217.2
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106834716B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 劉智勇;劉志宏;李啟厚;姚偉;李玉虎;周亞明;蔣濤;李思唯
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B13/00;C22B30/04
• 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

1.一種含砷煙塵脫砷及有價元素綜合回收利用的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)常壓堿浸

在浸出溫度為室溫～100℃、時間為30～240min、液固體積質量比為3:1～20:1、NaOH濃度為0.1mol/L～6mol/L、攪拌速度為50～1000r/min的條件下對含砷煙塵進行常壓堿浸出處理；過濾得浸出液和浸出渣；所述液固體積質量比是指以ml/g計，NaOH溶液與含砷煙塵的體積質量比；

所述含砷煙塵以質量百分比計包括以下主要成分：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％；

(2)浸出液催化氧化

通過催化氧化的方式，向步驟(1)所得浸出液中加入氧化性氣體和催化劑，將浸出液中的As³⁺轉變成As⁵⁺；

(3)氧化后液沉砷

將步驟(2)所得氧化后的浸出液pH值調至1.5～3，以連續加料的方式加入CaO、Ca(OH)₂中的一種或兩種作為沉砷劑，使所述浸出液中Ca與As的摩爾比為2～8:1，沉降時間為5～100小時，反應溫度為10℃～90℃；

(4)沉淀轉化為固砷礦物

再向步驟(3)所得反應體系中添加鐵鹽溶液，同時加入中和劑調控反應在pH值1.5～3條件下使Fe³⁺與AsO₄^3-反應生成高穩定性的固砷礦物，使反應體系中Fe與As的摩爾比控制在1～5:1；所述鐵鹽溶液為硫酸鐵溶液、氯化鐵溶液或硝酸鐵溶液中的至少一種，所述中和劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉或氫氧化鈉溶液中的至少一種；

(5)浸出渣洗滌

將步驟(1)所得浸出渣采用流態化洗滌，將浸出渣中的可溶砷降至0.1％以下；

(6)洗渣回收有價金屬

將步驟(5)所得洗渣干燥后配入木炭、煤和適量純堿，在反應器內于900～1200℃、有C、CO條件作用下進行還原熔煉，熔煉生成泡渣、鉛銻合金和煙塵；將所述煙塵返回還原熔煉或常壓堿浸；將所述泡渣送鉛冶煉；

將所述鉛銻合金進行氧化吹煉，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；將所述吹煉渣返回還原熔煉工序；將所述粗鉛送鉛精煉。

2.根據權利要求1所述含砷煙塵脫砷及有價元素綜合回收利用的方法，其特征在于，步驟(2)中所述氧化性氣體為氧氣、空氣或富氧空氣。

3.根據權利要求2所述含砷煙塵脫砷及有價元素綜合回收利用的方法，其特征在于，步驟(2)所述氧化性氣體的氣體流量控制在1～20L/min。

4.根據權利要求1或2所述含砷煙塵脫砷及有價元素綜合回收利用的方法，其特征在于，步驟(2)中所述催化劑為KMnO₄。

5.根據權利要求4所述含砷煙塵脫砷及有價元素綜合回收利用的方法，其特征在于，步驟(2)中As與Mn的摩爾比控制在5:1～50:1。

6.根據權利要求1或2所述含砷煙塵脫砷及有價元素綜合回收利用的方法，其特征在于，步驟(2)中所述催化氧化體系控制的溫度為30℃～120℃。

7.根據權利要求1或2所述含砷煙塵脫砷及有價元素綜合回收利用的方法，其特征在于，步驟(5)中所述浸出渣洗滌采用流態化洗滌塔洗滌。

8.根據權利要求1或2所述含砷煙塵脫砷及有價元素綜合回收利用的方法，其特征在于，將步驟(5)所得洗液返回浸出過程用于配制溶液。

9.根據權利要求1或2所述含砷煙塵脫砷及有價元素綜合回收利用的方法，其特征在于，步驟(6)中所述還原熔煉、氧化吹煉所用的反應器為鼓風爐、反射爐、底吹爐、側吹爐或頂吹爐。