[發明專利]一種銅鉛火法冶煉含砷煙灰轉化浸出脫除砷的工藝

在審

• 申請號: 202011073762.6
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112195346A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 佘宗華
• 申請（專利權）人: 長沙礦冶研究院有限責任公司
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B3/08;C22B30/04;C22B1/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 劉向丹

本發明公開了一種銅鉛火法冶煉含砷煙灰轉化浸出脫除砷的工藝，包括下述的步驟：將氧化促進劑和水與銅鉛火法冶煉產出的含砷煙灰拌合均勻，水添加比例為含砷煙灰質量的4％～15％，氧化促進劑包括硫酸高鐵、軟錳礦、過硫酸鈉或鉍酸鈉中的一種或多種；在潤濕后的煙灰中加入濃硫酸，快速拌勻，濃硫酸加入量為含砷煙灰質量的5％～35％，然后在密閉反應器中在室溫～150℃保溫保濕反應；在反應后的物料中加入物料質量的3～6倍的水攪拌浸出。本發明可以達到較高的煙灰砷脫除率和浸出渣較低的砷含量，處理過程簡單，設備簡單，易工程化實施。

技術領域

本發明屬于有色金屬冶煉技術領域，尤其涉及一種銅鉛火法冶煉含砷煙灰轉化浸出脫除砷的工藝。

背景技術

銅鉛的冶煉以其硫化精礦為原料，有色金屬礦常伴生砷，每年我國由有色金屬冶煉帶進的砷多達5000噸以上，而且分散在冶煉的各個工序物料中，對砷的回收治理和安全環境管理帶來很大的難度。在有色金屬的冶煉過程中，砷易于氧化，以較穩定的低價氧化砷及三氧化二砷為主要存在形式進入煙灰中，或在揮發過程中與煙灰中的其他金屬成分如鉛鐵銅鋅鉍等形成砷酸鹽，氧化砷在水中有一定的溶解度，低價氧化砷在水中可以達到10g/l以上的溶解度，而高價的五價態的氧化砷，在水中的溶解度高達50g/l以上，若煙灰中的砷全部是簡單的氧化態形式的砷，則非常容易通過水浸或酸堿浸就能徹底地脫除。而對于其他形態的砷物相，則必須根據其存在的真實物相形式，采用有效的處理工藝，才能達到徹底脫除或大部分脫除，以達到國家對含砷渣跨區流通砷含量的要求。

一般的含砷煙灰本就是火法冶煉的副產物，再采用火法處理，并不是最佳的適應其物性的處理方式，火法處理雖然過程短，但對砷含量有一定的適應性要求，一般是高砷含量的煙灰較好，另外，火法處理難以得到較純的三氧化二砷產品，而且，由于氧化砷的易揮發性，也難以做到生產各個環節的安全性，火法的整套設備投資也不低，對設備的性能要求較高。因此，現在采用濕法或火法-濕法聯合處理含砷煙灰的工藝流程越來越多，濕法工藝處理含砷煙灰后，砷脫除程度高，可以達到90％～99％，砷集中在溶液中或渣中，使砷的分散問題得到了解決，砷可以高度富集。濕法都是采用常規設備如攪拌槽、板框壓濾機等，設備投資相對低一些，也較易工程化實施。但是采用常規的酸堿大液固比攪拌浸出處理含砷煙灰，藥劑成本較高、工藝較復雜等，而且難以達到較高的砷脫除率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種成本低、工藝簡單、砷浸出率高的銅鉛火法冶煉含砷煙灰轉化浸出脫除砷的工藝。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種銅鉛火法冶煉含砷煙灰轉化浸出脫除砷的工藝，包括下述的步驟：

S1.將水與銅鉛火法冶煉產出的含砷煙灰拌合均勻，水添加比例為含砷煙灰質量的4％～15％；

S2.在潤濕后的含砷煙灰中加入濃硫酸，快速拌勻，濃硫酸加入量為含砷煙灰質量的5％～35％，通過濃硫酸與潤濕后的含砷煙灰混合稀釋濃硫酸并釋放熱量，利用稀釋發熱引發含砷煙灰中各成分的酸解反應，然后在密閉反應器中進行保溫保濕反應；

S3.在反應后的物料中加入物料質量的多倍的水攪拌浸出。

進一步的，所述步驟S1中水加入的同時添加氧化促進劑。

進一步的，所述氧化促進劑包括硫酸高鐵、軟錳礦、過硫酸鈉或鉍酸鈉中的一種或多種。

進一步的，所述氧化促進劑加入量為含砷煙灰中還原態物相摩爾量的1.2～1.5倍。

進一步的，所述步驟S2中濃硫酸濃度為20.0～36.0N。

進一步的，所述步驟S2中在室溫～150℃進行保溫保濕反應1～8h。

進一步的，所述步驟S2中在80～120℃進行保溫保濕反應。