CN103397206A

CN103397206A - 一种湿法处理高砷锑氧粉的方法

Info

Publication number: CN103397206A
Application number: CN2013102886898A
Authority: CN
Inventors: 周威; 王国辉; 许霞; 张宏智
Original assignee: Hu'nan Chenzhou Mining Co Ltd
Current assignee: Chenzhou Mining Industry Co., Ltd., Hunan
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: CN103397206B

Abstract

本发明公开了一种湿法处理高砷锑氧粉的方法。用浓盐酸在一定的条件下溶解高砷锑氧粉，得到的滤液加入次亚磷酸钠在高温下进行除砷，待反应完成后，过滤，滤液进行水解、转型除杂、中和，然后烘干，即可制得铁、铅、砷含量都在10ppm以内，白度在93%以上的高纯三氧化二锑产品。

Description

一种湿法处理高砷锑氧粉的方法

技术领域

本发明属于湿法冶金领域，涉及一种利用湿法处理高砷锑氧粉的方法。

背景技术

高砷锑氧粉是火法炼锑过程中的中间产物，其主要化学成份为：锑含量在60%～80%，砷含量在5.0%以上。目前针对高砷锑氧的处理方法一般为火法处理，在冶炼过程中砷会以砷化氢的形式挥发以致对员工身体健康和环保方面都造成很严重的影响。

发明内容

本发明的目的提出一种湿法处理高砷锑氧粉的方法，不仅将砷还原析出，降低对员工身体健康和环保方面的影响，而且还产出铁、铅、砷含量均在10ppm以内，白度在93%以上的高纯三氧化二锑产品，此方法已经通过实验室验证可行。

本发明的目的是通过下述方式实现的：

一种湿法处理高砷锑氧粉的方法，包括以下步骤：

1）溶解

用HCl浓度为36%～38%的浓盐酸溶解高砷锑氧粉后过滤；

2）除砷

步骤1）得到的滤液加入次亚磷酸钠在高温下除砷，反应结束后自然冷却；

3）水解、转型除杂、中和

步骤2）冷却后的溶液过滤，滤液直接进行水解，水解后的产物氯氧锑进行转型除杂、中和，所得产品洗涤烘干即可。

高砷锑氧粉是火法炼锑过程中的中间产物，包括Sb₂O₃和As₂O₃，锑含量在60%～80%，砷含量不低于5.0%。

步骤1）所述的溶解反应液固比为200～300mL：100g；反应时间为1.5～2h。

步骤2）所述的滤液中加入次亚磷酸钠的质量为按照液相砷含量理论计算的0.9～1.2倍；反应温度105～110℃；反应时间1h～1.5h。

步骤3）所述的水解过程中，步骤2）冷却后的溶液过滤，得到的滤液与加入的水体积比为1：10～12；搅拌30～40分钟，沉淀10～20min后过滤，即得氯氧锑，采用纯水洗涤至少5～10min，再进行转型除杂、中和。

所述的步骤3）中洗涤之后的氯氧锑加水、转型剂、除杂剂进行转型除杂。

氯氧锑与水固液比为100g：150～200mL，以100g氯氧锑计加入0.4～0.6g转型剂酒石酸和0.5～0.8g除杂剂EDTA-4Na进行转型除杂。

经过至少4h转型后，加入NH₃浓度为25%～28%氨水中和，搅拌1～2h，控制终点pH值在8.0～8.5，过滤后用纯水洗涤至少10min，烘干即可。

本发明的原理及优势:

本发明的原理主要是：

1、高砷锑氧粉中锑主要以Sb₂O₃形式存在，而砷主要以As₂O₃形式存在，在浓盐酸中它们都能溶解生成Sb³⁺和As³⁺从而进入液相，此外进入液相的还有部分Pb²⁺和Fe³⁺；

2、在溶解后的滤液中加入的次亚磷酸钠是一种较强的还原剂，在高温和较高酸度下能将As³⁺还原成As单质，其反应方程式如下：

2AsCl₃+3NaH₂PO₂+3H₂O=2As↓+3Na₃PO₃+6HCl

通过以上反应就可以实现处理高砷锑氧粉中的最关键的锑、砷分离过程，使液相中的砷含量达到30ppm以下，再经过水解、转型除杂、中和，就能得到砷含量在10ppm之内的高纯三氧化二锑产品。另外，在除砷的过程中，Fe³⁺等高价离子也会被次亚磷酸钠还原成Fe²⁺。

整个生产过程流程短，对环境污染小，还能得到特优级的高纯三氧化二锑产品，有很大的市场拓展空间。

附图说明

图1为本发明的具体工艺流程图。

具体实施方式

以下结合实施例子进一步说明本发明，而非限制本发明。

本发明实验室实验的流程如下：

表1某一高砷锑氧粉成份含量

Sb%	Pb%	As%	Bi%	Fe%	Au g/t	H₂O%
							75.4	0.074	5.42	0.0011	0.053	1.4	<0.1

将上述高砷锑氧粉按照液固比200～300mL：100g加入HCl浓度为36%～38%的浓盐酸在常温下进行溶解，反应时间为1.5～2.0h。反应完成后，过滤，滤液加入按照液相中砷含量理论计算用量的0.8～1.2倍次亚磷酸钠，在105～110℃下反应1～1.5h。反应完成后，自然冷却，然后过滤，滤液加入去离子水水解，两者体积比为1:10～12；搅拌30～40分钟，沉淀10～20min后过滤，即得氯氧锑，采用纯水洗涤至少5～10min。洗涤之后的氯氧锑加纯水，氯氧锑与水的固液比100g：150～200mL。再以100g氯氧锑配入0.4～0.6g转型剂酒石酸和0.5～0.8g除杂剂EDTA-4Na，在40℃下反应至少4小时转型除杂。最后加入NH₃浓度为25%～28%的氨水中和，氨水加入量与氯氧锑质量之比为100～120mL：250g，终点pH值控制在8.0～8.5，过滤后用纯水洗涤至少10～20min，用硝酸银检测无白色沉淀生成。烘箱130～150℃烘干，即可。

按上述流程在实验室内进行实验所得到的产品质量结果见下表2：

表2实验室所得产品质量结果

表3不同液固比对溶解过程的影响（浓盐酸中HCl浓度为36%～38%）

液固比	溶解滤液浓度g/L	溶解滤液酸度mol/L	浸出率%
				200mL:100g	340.08	2.80	97.01%
250mL:100g	301.94	3.50	97.89%
				300mL:100g	262.56	3.95	98.00%

由于次亚磷酸钠除砷需要较高的酸度，并考虑到浓度高低，在以上组合中250mL：100g最合适。

表4不同次亚磷酸钠用量对产品质量的影响

从产品质量各方面看，加入次亚磷酸钠的质量为按照液相砷含量理论计算的0.9～1.2倍比较适合。

注：次亚磷酸钠用量为按照液相砷含量理论计算的用量倍数，溶解反应的液固比均为250mL：100g，除砷反应先加入次亚磷酸钠，在109℃下反应1h。

Claims

1.一种湿法处理高砷锑氧粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）溶解

用HCl浓度为36%～38%的浓盐酸溶解高砷锑氧粉后过滤；

2）除砷

3）水解、转型除杂、中和

2.根据权利要求1所述的一种湿法处理高砷锑氧粉的方法，其特征在于，高砷锑氧粉是火法炼锑过程中的中间产物，包括Sb₂O₃和As₂O₃，锑含量在60%～80%，砷含量不低于5.0%。

3.根据权利要求1所述的一种湿法处理高砷锑氧粉的方法，其特征在于，步骤1）所述的溶解反应液固比为200～300mL：100g；反应时间为1.5～2h。

4.根据权利要求1所述的一种湿法处理高砷锑氧粉的方法，其特征在于，步骤2）所述的滤液中加入次亚磷酸钠的质量为按照液相砷含量理论计算的0.9～1.2倍；反应温度105～110℃；反应时间1h～1.5h。

5.根据权利要求1所述的一种湿法处理高砷锑氧粉的方法，其特征在于，步骤3）所述的水解过程中，步骤2）冷却后的溶液过滤，得到的滤液与加入的水体积比为1：10～12；搅拌30～40分钟，沉淀10～20min后过滤，即得氯氧锑，采用纯水洗涤至少5～10min，再进行转型除杂、中和。

6.根据权利要求1或5所述的一种湿法处理高砷锑氧粉的方法，其特征在于，所述的步骤3）中洗涤之后的氯氧锑加水、转型剂、除杂剂进行转型除杂。

7.根据权利要求1或5所述的一种湿法处理高砷锑氧粉的方法，其特征在于，氯氧锑与水固液比为100g：150～200mL，以100g氯氧锑计加入0.4～0.6g转型剂酒石酸和0.5～0.8g除杂剂EDTA-4Na进行转型除杂。

8.根据权利要求1或5所述的一种湿法处理高砷锑氧粉的方法，其特征在于，经过至少4h转型后，加入NH₃浓度为25%～28%氨水中和搅拌1～2h，控制终点pH值在8.0～8.5，过滤后用纯水洗涤至少10min，烘干即可。