[發明專利]一種利用銅冶煉煙塵堿浸制備高純砷酸鈉的方法

在審

• 申請號: 202010425363.5
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111394583A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 鐘祥華;衷水平;劉文元;陳素余;吳曉林
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B30/04
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 林文弘;蔡學俊

本發明公開了一種利用銅冶煉煙塵堿浸制備高純砷酸鈉的方法，其是以銅冶煉廠閃速爐煙塵為原料主要原料，中性浸出后固液分離，得到中浸液和中浸渣；將中浸渣濕法磁選后固液分離，得到磁選渣；進一步將磁選渣濕法堿浸后固液分離，得到堿浸液；將堿浸液冷凍后，制得高純砷酸鈉晶體。本發明適用于銅冶煉高砷煙塵的開路提砷，可以實現煙塵中有價元素的富集和回收，其工藝流程清晰高效、資源利用率高，且經濟實用、安全環保，具有良好的工業前景和社會效益。

技術領域

本發明屬于高純度砷酸鈉晶體制備領域，具體涉及一種利用銅冶煉煙塵堿浸制備高純砷酸鈉的方法。

背景技術

循環經濟是我國經濟發展的必然趨勢，在銅冶煉工業中，普遍存在對資源的消耗量大、生產所需能耗高、二次資源利用率低的問題。近年來，金屬銅的應用領域不斷擴大，銅煙塵為目前銅冶煉行業中主要廢棄物之一，其中含有銅、鋅、鉛、鉍等多種有價金屬，合理回收這些有價金屬，對促進循環經濟發展具有重要意義；同時，在銅冶煉工業中，不可避免導致有害元素的富集，如砷等。原料中砷含量的增加，導致銅冶煉陽極板砷超標，電解凈液車間超負荷運轉，砷處置難、費用高等問題，若不將砷單獨處理，會使得砷在系統中的循環累積，因此，如何將砷開路處理，增加其附加值，實現可持續發展具有重要的意義。

針對銅冶煉含砷物料的脫砷，現有的處理工藝主要有以高溫處理為主的火法流程和以浸出為主的濕法流程。火法流程包括揮發焙燒法、還原焙燒法以及真空脫砷法等，因其操作較為簡便，無需復雜的工藝流程，具有一點的廣譜性，而被很多冶煉廠采用，主要缺點是脫砷不徹底，脫砷率不高，過程中產生的煙塵產生二次污染。濕法流程包括酸浸法、堿浸法以及氯化浸出法等，雖為單一浸出工藝，流程較長，產生的浸出液酸堿含量較高，不利于后續的萃取工藝流程，砷回收困難。當前，環保要求越來越嚴格，濕法提砷雖然需要消耗一定的試劑，成本高，但仍為重要方法。通過酸浸法或堿浸法將砷浸出后，有價金屬得到富集，返回熔煉爐熔煉。砷元素制備成砷酸鈉等產品，直接銷售，提高經濟附加值。

當前，從煙塵中脫砷的學術論文和相關專利報道很多，但由于原料不同，有價元素綜合回收率低；由于砷及其化合物絕大部分都具有很強的毒性，易對人體及環境產生危害，砷產品的開發和利用趨勢總體受到了一定限制，砷產品市場受到限制，但高純度，毒性相對較低的砷產品具有一定的應用前景，如，性質特殊的無機和有機化合物以及合金工業中，在玻璃工業，木材防腐劑，農藥制備，合金，光電材料，醫藥合成中廣泛應用。

根據某冶煉廠的生產規劃，每年需要6萬噸金屬銅，即30萬噸銅精礦（含砷0.9%~1.3%），砷以1%計，則含砷3000噸。2016年年處理砷達2600多噸，處理費用高達8000萬元。若能通過一定的方法將此高砷物料中的砷提取出來，提純后銷售，使得物料無害化，不但可以增加企業效益，減輕環境污染，而且避免砷在冶煉系統中惡性循環，避免后續陽極板砷超標、電解凈液車間超負荷運轉、砷無害化處置難等問題，并有效降低后續工段砷處理成本，研究具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種利用銅冶煉煙塵堿浸制備高純砷酸鈉的方法，冶煉煙塵中的有價元素得以富集，砷元素制成砷酸鈉晶體，以便后續高附加值利用。該發明資源利用率高，工藝流程簡單、高效，經濟實用且環保。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種利用銅冶煉煙塵堿浸制備高純砷酸鈉的方法，以銅冶煉廠閃速爐煙塵為原料，中性浸出后固液分離，得到中浸液和中浸渣；將中浸渣濕法磁選后固液分離，得到磁選渣；進一步將磁選渣濕法堿浸后固液分離，得到堿浸液；將堿浸液冷凍后，制得高純砷酸鈉晶體。

進一步地，銅冶煉廠閃速爐煙塵中主要金屬元素含量：Cu（19%）、Fe（15%）、S（8%）、As（5%）、Zn（3.5%）、Pb（2.5%），主要物相為水合硫酸銅、磁鐵礦、三氧化二砷等，將煙塵置于干燥環境下備用）