CN104593610A - 含砷烟灰脱砷的方法 - Google Patents

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侯建琼
郭远贵
廖谨鹏
李桥
高海明
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Abstract

本发明公开了一种火法炼铅、铜、锡等含砷烟灰的脱砷方法，其方法具体为根据含砷量计算每吨烟灰配料所需的浓硫酸、粉煤量，按重量百分比As:浓硫酸:粉煤=1：0.10—1.50：0.10—0.50，将烟灰、浓硫酸和粉煤混匀；还原焙烧：将配好的原料装入电热转炉中，开启收尘风机，升温至300-450℃，转动焙烧1.5-3小时，出料；将脱砷焙砂送铟回收系统浸出锌、铟，萃取回收铟。本发明采用还原焙烧，砷直接转化为成品砷白，避免了含砷渣的堆存问题，同时也消除了砷渣堆存引起的环保隐患；通过硫酸化焙烧，不仅便于回收铟，且酸化后的烟灰铟的浸出率也得到了提高，铟的回收率可达95%以上。

Description

含砷烟灰脱砷的方法
技术领域
     本发明涉及火法冶炼产生的烟灰的脱砷方法，具体是指火法炼铅、铜、锡等含砷烟灰的脱砷方法。
背景技术
    火法炼铅、铜、锡、锑时产生的副产品烟灰，通常含有砷、铟等元素，砷含量在1-40%，铟含量可达5-8kg/t。铟是一种稀散金属，如何综合高效分离烟灰中的砷，进而回收铟，传统方法有酸浸或碱浸出砷，然后将溶液中的砷转化为臭葱石（砷酸铁），浸出渣通过酸浸萃取回收铟；二是用氧化焙烧、还原焙烧和真空焙烧等火法进行处理，砷直接以白砷形式回收。采用酸浸或碱浸除砷，砷形成砷酸铁，需要专门的场地堆存，长期存在环保安全隐患；第二类方法砷转化产品，但铟也大量挥发，铟损失严重。由于烟灰中的砷大部分为正五价的氧化物，本方明利用硫酸化焙烧产生的二氧化硫进行选择性的还原烟灰中的五价砷，并形成砷白产品，铟则留在焙砂中，作为提取铟的原料，从而高效地分离回收砷铟两种有价元素，其原理如下：
             ① 2H2SO4 + C = 2SO2 + CO2   +  2H2O
             ② As2O5 + SO2 = As2O3 + SO3
发明内容
本发明提供一种火法炼铅、铜、锡等含砷烟灰的高效脱砷方法，本方法通过硫酸化焙烧产生的二氧化硫进行选择性的还原烟灰中的砷，并形成砷白产品，铟则留在焙砂中，作为提取铟的原料，从而高效地分离回收砷铟两种有价元素，本方法具体工艺如下：
    1、配料
根据含砷量计算每吨烟灰配料所需的浓硫酸、粉煤量，按重量百分比As:浓硫酸:粉煤=1：0.10—1.50：0.10—0.50，将烟灰、浓硫酸和粉煤混匀； 
    2、还原焙烧
将配好的原料装入电热转炉中，开启收尘风机，升温至300-450℃，转动焙烧1.5-3小时，出料；
3、将脱砷焙砂送铟回收系统浸出锌、铟，萃取回收铟。
    本发明的有益效果：
1、砷直接转化为成品砷白，避免了含砷渣的堆存问题，同时也消除了砷渣堆存引起的环保隐患；
2、通过硫酸化焙烧，不仅便于回收铟，且酸化后的烟灰铟的浸出率也得到了提高，铟的浸出率可达95%以上。
附图说明：
图1为本发明的具体工艺流程图。
参照附图，本工艺包括：
    1、配料
根据含砷量计算每吨烟灰配料所需的浓硫酸、粉煤量，配料比为（重量比）： As:浓硫酸:粉煤=1：0.10—1.50：0.10—0.50，将计量好的烟灰、浓硫酸和粉煤混匀； 
    2、还原焙烧
将配好的原料装入电热转炉中，开启收尘风机，升温至300-450℃，转动焙烧1.5-3小时，出料，得到脱砷焙砂，收尘布袋中的砷白装袋外卖；
3、脱砷焙砂硫酸浸出锌、铟，利用成熟的萃取工艺回收铟。
具体实施方式                           
使用设备
1、搅拌机φ1.5m：1台
2、电热回转炉φ1.2m*4m：1台
3、布袋收尘系统：1套
使用烟灰成分见表1
                       表1   烟灰成分表（%）
元素 As In(g/t) Zn Pb
实施列1  4.85 3907 12.63 19.21
实施列2 20.31 2356 18.41 18.77
实施列3 35.99 2135 14.65 21.15
实施步骤如下：
    1、 配料,根据含砷量计算每吨烟灰配料所需的浓硫酸、粉煤量，配料比为（重量比）： As:浓硫酸:粉煤=1：1.3：0.32，将计量好的烟灰、浓硫酸和粉煤混匀；各实施例配料方案见表2
                       表2   配料方案表
元素 含As（%） 烟灰(t) 98%硫酸（kg） 粉煤(kg)
实施列1  4.85  1 63 15.5
实施列2 20.31  1 260 65
实施列3 35.99  1 460 115
    2、还原焙烧
将配好的原料装入电热转炉中，开启收尘风机，升温至300-450℃，转动焙烧2小时，出料，得到脱砷焙砂，收尘布袋中的砷白装袋。脱砷焙砂和砷白成分分别见表3和表4：
                    表3 脱砷焙砂成分表（%）
元素 焙砂重量（t） As(%) In(g/t) Zn(%) Pb(%)
实施列1 0.863  0.35 4471  14.44 22.11
实施列2 0.829 0.59 2637 21.53 22.50
实施列3 0.814 1.08  2590  17.57 25.61
                         表4 砷白成分表（%）
元素 砷白质量（kg）  As(%) Zn(%)  Pb(%) In(g/t)
实施列1  126  95.24 0.10 0.05 26
实施列2  160  94.36 0.12 0.06 20
实施列3 178  96.03 0.14 0.04 27
3、将脱砷焙砂送铟回收系统浸出锌、铟，萃取回收铟。                                               

Claims (1)

1.含砷烟灰的脱砷方法，其特征在于,包括以下步骤：
     1）、配料：根据含砷量计算每吨烟灰配料所需的浓硫酸、粉煤量，按重量百分比As:浓硫酸:粉煤=1：0.10—1.50：0.10—0.50，将烟灰、浓硫酸和粉煤混匀；
     2）、还原焙烧：将配好的原料装入电热转炉中，开启收尘风机，升温至300-450℃，转动焙烧1.5-3小时，出料；
  3）、将脱砷焙砂送铟回收系统浸出锌、铟，萃取回收铟。
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