CN104911364B - 一种锑砷烟灰绿色高效生产锑白的方法 - Google Patents

一种锑砷烟灰绿色高效生产锑白的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种锑砷烟灰绿色高效生产锑白的方法,属于有色冶金和化工领域。其工艺步骤是:将锑砷烟灰放入高压反应釜中,加入氢氧化钠和碳酸钠进行高压碱性通氧浸出,浸出液与硫酸铜反应合成砷酸铜产品,废液制取硫酸钠;浸出渣与还原煤进行配料后加入到内熔炉进行还原熔炼,所产铅锑合金在氧化锅中进行配料后,氧化吹炼得≥99.5%锑白。还原熔炼所得还原渣返回铅系统进行配料,氧化吹炼所得底铅也返回铅系统进行配料。该方法使砷入浸出液,锑入浸出渣,能有效分离锑砷烟灰中的砷锑;同时能把锑砷烟灰转化为高纯度锑白,解决了锑砷烟灰中砷的危害,使其转化为有价值的砷酸铜产品;也充分的利用了生产过程中的潜热。具有原料适应性强、处理量大、能源效率高等优点,并且避免了环境污染,实现了绿色生产。

Description

一种锑砷烟灰绿色高效生产锑白的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种锑砷烟灰绿色高效生产锑白的方法,属于有色冶金及化工领域。
背景技术
[0002] 锑砷烟灰是铅阳极泥还原熔炼、氧化吹炼前期过程中由收尘器收集到的一种混合 物,一般含锑在50〜75%,含砷10〜25%,含铅1〜5%,其余元素(银、铜、铋、铁等)含量均低于 1%。目前,冶炼厂对铺砷烟灰的处理一般有两种方法,一是作为成品直接对外销售,由于含 有较高的砷元素,其价格相对偏低,其金属含量价格只有纯锑金属价格的60%。二是经“还原 熔炼一加碱除砷一氧化吹炼”火法制取精锑白后外销,其缺点是除砷碱渣不好处理,并且成 本较局。
[0003] 2014年1月1日中国公开号CN103484693A公开了 “一种锑氧粉中砷的无害化处理方 法”,是在选择浸出綈氧粉后氧化得到含砷氧化液,再通过加入氧气和硫酸铜合成砷酸铜。 该方法简单明了,原料适应性强,所需设备少,生产成本低,解决了砷危害问题。该方法所产 浸出渣含有硫元素,返回转炉回收利用会带来环境隐患。并且氧化过程中利用了双氧水的 强氧化性,对设备要求高。
[0004] 2009年5月6日中国发明专利公开号CN10142325A公开了“三氧化二锑的富氧生产 工艺”,是将渣料、还原煤和纯碱投入到反射炉内在1000〜120CTC进行还原熔炼产出粗合 金,将粗合金配入底铅加入到精炼锅通入富氧空气进行净化除砷,除杂中控制合金温度在 400〜600°C通入富氧空气,产生铅锑合金,将铅锑合金放入氧化锅内,控制炉内温度在500 〜640°C通入富氧空气,开始吹风氧化,等合金液中的锑< I7%时,停止氧化,放出锑白。该方 法具有精炼时间短、低砷合金氧化时间短、设备利用率高、三氧化锑的产量高等显著特点。 由于原料中含有砷,该冶炼过程一直存在砷危害,虽经过精炼锅除砷能保证产品的质量,可 是除砷碱渣没有很好的去处,是一高危中间产物。并且该方法没有充分利用冶炼过程中的 潜热,能源消耗较大。
[0005] 2014年6月11日中国发明专利公开号CNl〇3849782A公开了“一种高砷锑白粉高压 碱性浸出脱砷的方法”,是将高砷锑白粉加入高压反应釜中,液固比10:1,氢氧化钠的用量 2m〇l/L,氧气压力1.6MPa,浸出时间此;将浸出液用泵打入压滤机中进行压滤,得到含砷滤 液和脱砷渣;含砷液通过三效蒸发进行蒸发结晶,得到砷酸钠晶体,可销售,母液可返回高 压反应釜进行再利用;脱砷渣返回反射炉进行吹炼即可得精锑白。该发明实现了高砷锑白 粉中砷的高效脱除,明显提高了工作效率,增加了经济效益,减少了砷对环境的危害。但是 该方法把碱浸渣的还原和氧化过程都在反射炉中进行,实际操作过程中很困难,所产锑白 质量不高。
发明内容
[0006]本发明所要解决的技术问题是:克服现在技术的不足,提供一种锑砷烟灰绿色高 效生产锑白的方法。具有原料适应性强、处理量大、能源效率高等优点。
[0007]本发明的技术思路是:将镍砷烟灰放入高压反应爸中,加入氢氧化钠和碳酸钠进 行尚压碱性通氧浸出,浸出液可与硫酸铜反应合成砷酸铜产品,废液可制取硫酸钠;浸出渣 与还原煤进行配料后加入到内熔炉进行还原熔炼,所产铅綈合金在氧化锅中进行配料后, 可氧化吹炼得多99.5%綈白。还原熔炼所得还原渣可返回铅系统进行配料,氧化吹炼所得底 铅也可返回铅系统进行配料。
[0008]本发明的一种锑砷烟灰绿色高效生产娣白的方法,可以通过下述方法步骤具体实 现:
[0009] (1)将锑砷烟灰放入高压反应釜中,加入氢氧化钠和碳酸钠进行高压碱性通氧浸 出;液固体积质量比为5〜8: lml/g,氢氧化钠用量为1〜3 mol/L,碳酸钠用量为〇.5〜2 mol/L,温度为100〜ll〇°C,氧气压力为2 MPa,浸出时间为1〜2 h;液固分离为浸出液和浸 出渣;
[0010] (2)浸出液与硫酸铜反应合成砷酸铜,合成时,要加入硫酸调节pH为2.5〜4,温度 为90〜100°C,反应时间为1〜2h,合成的砷酸铜外销售,废液制取硫酸钠产品;上述浸出液 也可以直接通过蒸发结晶得到紳酸纳广品,结晶母液返回尚压反应爸中进行再利用;
[0011] (3)浸出渣与还原煤进行配料,制粒后加入到内熔炉进行还原熔炼;配料质量比为 浸出渣:还原煤=100:4〜8,控制内熔炉温度为1000〜1100°c;
[0012] (4)内熔炉所产铅锑合金通过虹吸口放入氧化锅,通过加入精铅进行配料,加入精 铅的量为控制合金液中锑的含量为30〜35%;控制合金液温度在800〜90(TC进行氧化吹炼, 从引风烟尘中通过收尘获得锑白,当合金液中锑的含量低于20%时,适当降低鼓风量和引风 量;当合金液中锑含量小于16%时,停止氧化放出底铅;
[0013] (5)内熔炉还原渣返回铅系统再进行配料;氧化锅所放出的底铅再返回氧化锅作 为调整和控制锑含量的溶剂,也可返回铅系统进行配料。
[0014]与现有技术比较,本发明利用高压碱性通氧浸出,砷入浸出液,锑入浸出渣,能有 效分离锑砷烟灰中的砷锑;同时能把锑砷烟灰转化为高纯度锑白,解决了锑砷烟灰中砷的 危害,使其转化为有价值的砷酸铜产品;也充分的利用了生产过程中的潜热;具有原料适应 性强、处理量大、能源效率高等优点,并且避免了环境污染,实现了绿色生产。
附图说明
[0015] 图1是本发明的流程图。
[0016] 图2是内熔炉一氧化锅的结构示意图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图用具体实施例描述本发明。
[0018] 附图1表示一种锑砷烟灰绿色高效生产锑白的流程图,步骤是:
[0019] (1)将锑砷烟灰放入高压反应釜中,加入氢氧化钠、碳酸钠,并通入高压氧气进行 高压碱性通氧浸出;液固分离为浸出液和浸出渣;
[0020] (2)浸出液与硫酸铜反应合成砷酸铜,过滤得到砷酸铜外销售,废液制取硫酸钠产 品;
[0021] (3)浸出渣与还原煤进行配料,制粒后加入到内熔炉进行还原熔炼; LUU^J R浴丨尸所广铅锑合金通过铅锑合金虹吸口放入氧化锅,通过加入精铅进行配 料,控制合金液温度在800〜9〇0°C进行氧化吹炼,得到锑白和底铅;
[0023] (5)内熔炉还原渣返回铅系统再进行配料;氧化锅所放出的底铅再返回氧化锅作 为调整和控制锑含量的溶剂,或返回铅系统进行配料。
[0024]附图2表不内熔炉一氧化锅的结构示意图,所述内熔炉和氧化锅为连体设备,氧化 锅设置在内熔炉的侧下方;所述内熔炉顶部有出烟口 1,侧面中部从上至下依次设有进料口 2、进风口 3和出渣口 4,底侧设铅綈合金虹吸口 5;所述氧化锅顶部有铅锑合金进料口 6和引 风口 7,底侧部有底铅虹吸口 8和鼓风口 9;所述内熔炉的铅锑合金虹吸口 5通过保温斜管连 接氧化锅的铅锑合金进料口 6。
[0025] 实施例1
[0026]铺紳烟灰1〇〇〇 kg,含铺63%、紳15%、铅2%,液固体积质量比为8: lml/g,氨氧化纳3 111〇1凡,碳酸钠2 111〇1几,温度100'>(:,氧气压力2 1?&amp;,浸出时间2 11,砷浸出率98.5%。加入硫 酸调节浸出液口11=3,温度951:,反应时间211,合成砷酸铜923 1^,砷回收率98.2%。浸出渣与 还原煤进行配料,配料质量比为浸出渣:还原煤=100:5,加入到内熔炉进行还原熔炼,控制 内熔炉温度ll〇〇°C。产铅锑合金放入氧化锅,通过加入精铅控制合金液中含锑32%,控制合 金液温度在850 °C进行氧化吹炼,得锑白1488 kg,锑回收率98.7%。
[0027] 实施例2
[0028] 锑砷烟灰1〇〇〇 kg,含锑58%、砷17%、铅1%,液固体积质量比为10: lml/g,氢氧化钠2 mol/L,碳酸钠1 mol/L,温度l〇5°C,氧气压力1.5 MPa,浸出时间2 h,砷浸出率98%。加入硫 酸调节浸出液pH = 3,温度95°C,反应时间2h,合成砷酸铜1040 kg,砷回收率97.8%。浸出渣 与还原煤进行配料,配料质量比为浸出渣:还原煤=100:3,加入到内熔炉进行还原熔炼,控 制内熔炉温度1050°C。产铅锑合金放入氧化锅,通过加入精铅控制合金液中含锑30%,控制 合金液温度在900°C进行氧化吹炼,得锑白1368 kg,锑回收率98.5%。

Claims (1)

1.一种锑砷烟灰绿色高效生产锑白的方法,其特征在于方法步骤是: (1) 将锑砷烟灰放入高压反应釜中,加入氢氧化钠和碳酸钠进行高压碱性通氧浸出;液 固体积质量比为5〜8:lml/g,氢氧化钠用量为1〜3 mol/L,碳酸钠用量为〇.5〜2 mol/L,温 度为100〜110°C,氧气压力为2 MPa,浸出时间为1〜2 h;液固分离为浸出液和浸出渣; (2) 浸出液与硫酸铜反应合成砷酸铜,合成时,要加入硫酸调节pH为2.5〜4,温度为90 〜1 〇〇°C,反应时间为1〜2h,合成的砷酸铜对外销售,废液制取硫酸钠产品;上述浸出液也 可以直接通过蒸发结晶得到神酸纳广品,结晶母液返回高压反应爸中进行再利用; (3) 浸出渣与还原煤进行配料,制粒后加入到内熔炉进行还原熔炼;配料比为浸出渣: 还原煤=100:4〜8,控制内熔炉温度为1000〜1 l〇(TC ; (4) 内熔炉所产铅锑合金通过虹吸口放入氧化锅,通过加入精铅进行配料,加入精铅的 量为控制合金液中锑的含量为30〜35%;控制合金液温度在8〇〇〜9〇〇。(^进行氧化吹炼,从引 风烟尘中通过收尘获得锑白,当合金液中锑的含量低于2〇%时,适当降低鼓风量和引风量. 当合金液中锑含量小于16%时,停止氧化放出底铅; ’ (5) 内熔炉还原渣返回铅系统再进行配料;氧化锅所放出的底铅再返回氧化锅作为调 整和控制锑含量的溶剂,也可返回铅系统进行配料; 所述内熔炉和氧化锅为连体设备,氧化锅设置在内熔炉的侧下方;所述内熔炉顶部有 出烟口(1),侧面中部从上至下依次设有进料口(2)、进风口(3)和出渣口(4),底侧设铅锑合 金虹吸口(5);所述氧化锅顶部有铅锑合金进料口(6)和引风口(7),底侧部有底铅虹吸口 ⑻和兹风口⑼;引风口⑺雜收尘装置获得锑白;所述内溶炉的铅铺合金虹吸口⑸通 过保温斜管连接氧化锅的铅锑合金进料口(6)。
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