CN105543488B - 一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法，其包括步骤为：先将高砷烟尘造粒，并选取粒径3‑6mm的高砷烟尘粒料；然后控温150℃以下，将制得的高砷烟尘粒料水分蒸发；接着将高砷烟尘粒料加热至200‑280℃，进行升华脱砷；最后分温度段和时间段逐步升高温度直至500℃，完成升华脱砷过程。按本发明方法进行高砷烟尘的脱砷处理，不仅砷和其他有价金属元素分离率很高，脱砷生产率高，而且不会产生熔化粘糊现象，使整个过程顺利进行，因而本发明是一种全新、高效、可靠的工艺方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法。
背景技术
有色金属冶炼行业，高砷物料(高砷铜-镍合金、高砷铅泥、高砷镍矿、高砷金矿等)中含的砷在冶炼过程中常与其他有价金属元素，如铅、锑、铋、锡等一起挥发进入烟气尘，通常这种烟气尘含铅、锑、铋、锡的总量达5-50％，含砷3-60％不等，是高价值的二次资源。
传统的火法回收分离工艺方法一般用转窑法，即利用料中三氧化二砷沸点低的特性，与其他金属氧化物挥发分离。此方法存在两大缺点：其一,高砷物料在较低温度时，例如300-400℃，会在转窑内壁上出现熔化、粘糊状态，产生“结圈”和“缩径”现象，导致操作困难，原因是三氧化二砷的熔点为315℃，当其在物料中的含量超过15-18％时，就会产生熔化粘糊现象；其二，其他有价金属的分离率低，在挥发出的高砷烟尘中，含砷量一般在60-70％之间，而锑、铅、锡等的总量常高达10-20％，原因是在转窑内温度达500℃以上时，已超过三氧化二砷的沸点温度465℃，当砷局部剧烈沸腾挥发时，携带其他元素，特别是锑大量挥发。
发明内容
本发明目的是利用三氧化二砷在熔点前，在较宽的温度范围内有很高的升华蒸汽压的特性，提供一种“不粘熔”，且具有高金属分离率的从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法。
本发明所述的一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法，包括步骤为：
A、将高砷烟尘造粒，并选取粒径3-6mm的高砷烟尘粒料；
B、控温150℃以下，将步骤A制得的高砷烟尘粒料水分蒸发；
C、将高砷烟尘粒料加热至200-280℃，进行升华脱砷；
D、当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20％后，分温度段和时间段逐步升高温度直至500℃，完成脱砷过程。
进一步地，所述步骤B为将高砷烟尘粒料加入马沸炉，调炉温至150℃，烘干20分钟。所述步骤C为调升马沸炉温度至280℃，持续时间120分钟，待不见冒烟。所述步骤D为：当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20％后，首先调马沸炉温度至320℃，25分钟后，待不见冒烟；然后调马沸炉温度至380℃，25分钟后，待不见冒烟；接着调马沸炉温度至450℃，25分钟后，待不见冒烟；最后调马沸炉温度至500℃，30分钟后，不见冒烟，即完成脱砷过程。
进一步地，所述步骤B可为将高砷烟尘粒料装入热风竖炉的保温铁管内，料柱高度H＝283mm，粒料堆积比重1.8，并通以温度150℃，流量500l/min的热风,持续时间80分钟，烘干水分。所述步骤C为将热风升温至280℃，风量500l/min标量，时间120分钟。所述步骤D为：当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20％后，首先将热风升温至310℃，保持风量，时间20分钟；然后将热风升温至380℃保持风量不变，时间20分钟；接着将热风升温至450℃，风量不变，时间15分钟；最后将热风升温至500℃，风量保持不变，时间10分钟，不见冒烟，即完成脱砷过程。
本发明首先将高砷烟尘造粒，一方面避免生产过程中二次扬灰尘，另一方面，可使高砷烟尘原料层有良好的透气性，利于热风加热和挥发出的砷尘随热风流出。另外，本发明先控制加热温度在200-280℃，低于高砷粒料中砷的熔点温度275℃和三氧化二砷的熔点温度315℃，在不产生液相的条件下，升华挥发砷，使过程不会产生熔化粘糊现象，整个能顺利进行。本发明方法中，当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20％后，分温度段和时间段逐步升温至500℃，由脱砷升华，转入气化挥发，能有效提高脱砷率。
按本发明方法进行高砷烟尘的脱砷处理，不仅砷和其他有价金属元素分离率很高，脱砷生产率高，而且不会产生熔化粘糊现象，使整个过程顺利进行，因而本发明是一种全新、高效、可靠的工艺方法。
附图说明
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
实施例一：利用马沸炉实施
1)取高砷烟尘500g，该高砷烟尘成分为pb10％、sb25％、Bi1％、Sn0.5％、As2o335％、H2O3％；2)在装有高砷烟尘的料盘内喷水70g并用人工摇动造粒；3)选取粒径3-6mm的高砷烟尘粒料100g加入马沸炉，调炉温至150℃，烘干20分钟，得高砷烟尘干料100-14.9＝85.1g；4)调升马沸炉温度至280℃，持续时间120分钟，待不见冒烟；5)取样测定高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20％后，调马沸炉温度至320℃，25分钟后待不见冒烟；6)调马沸炉温度至380℃，25分钟后，待不见冒烟；7)调马沸炉温度至450℃，25分钟后待不见冒烟；8)调马沸炉温度至500℃，30分钟后不见冒烟，即完成脱砷过程，得到的脱砷残渣重量为64.52g、其中Pb13.03％、Sb31.74％、Bi1.32％、Sn0.66％、As2o323％、脱砷率50％，脱砷烟尘重量为20.48g,含As2o375％、Pb0.48％、Sb3.87％、Bi0、Sn0。
实施例二：利用热风竖炉实施
1)取高砷烟尘10kg，该高砷烟尘成分：Pb5％、Sb28％、Sn0.8％、As2o340％、H2O2％，2)在装有高砷烟尘的料盘内喷水1.4kg并用人工摇动造粒；3)选取粒径3-6mm的高砷烟尘粒料4kg装入直径Φ100mm底部装有格筛的用于防漏的保温铁管内，料柱高度H＝283mm，粒料堆积比重1.8；4)通以温度150℃，流量500l/min的热风,持续时间为80分钟，烘干水分；5)将热风升温至280℃，风量500l/min标量，时间120分钟；6)取样测定高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20％后，将热风升温至310℃，保持风量，时间20分钟；7)将热风升温至380℃保持风量不变，时间20分钟；8)将热风升温至450℃，风量不变，时间15分钟；9)将热风升温至500℃，风量保持不变，时间10分钟，不见冒烟，即完成脱砷过程，脱砷后残留粒料重量2.948kg，脱砷后残留粒料成分为：Pb6.71％、Sb36.56％、Sn1.08％、As2o328.2％，脱砷后收集烟尘量为1.052kg，脱砷后收集烟尘成分为Pb0.2％、Sb4％、As2o373％，脱砷率48％，金属分离率Pb大于99％，Sb大于95％，实现了高金属分离率。
Claims (7)
1.一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法，其特征在于包括步骤为：
A、将高砷烟尘造粒，并选取粒径3-6mm的高砷烟尘粒料；
B、控温150℃以下，将步骤A制得的高砷烟尘粒料水分蒸发；
C、将高砷烟尘粒料加热至200－280℃，进行升华脱砷；
D、当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，分温度段和时间段逐步升高温度直至500℃，完成脱砷过程。
2.根据权利要求1所述的一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法，其特征在于，所述步骤B为将高砷烟尘粒料加入马沸炉，调炉温至150℃，烘干20分钟。
3.根据权利要求2所述的一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法，其特征在于，所述步骤C为调升马沸炉温度至280℃，持续时间120分钟，待不见冒烟。
4.根据权利要求3所述的一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法，其特征在于，所述步骤D为：当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，首先调马沸炉温度至320℃，25分钟后，待不见冒烟；然后调马沸炉温度至380℃，25分钟后，待不见冒烟；接着调马沸炉温度至450℃，25分钟后，待不见冒烟；最后调马沸炉温度至500℃，30分钟后，不见冒烟，即完成脱砷过程。
5.根据权利要求1所述的一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法，其特征在于，所述步骤B为将高砷烟尘粒料装入热风竖炉的保温铁管内，料柱高度H=283mm，粒料堆积比重1.8 ，并通以温度150℃，流量500l/min的热风,持续时间80分钟，烘干水分。
6.根据权利要求5所述的一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法，其特征在于，所述步骤C为将热风升温至280℃，风量500l/min标量，时间120分钟。
7.根据权利要求6所述的一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法，其特征在于，所述步骤D为：当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，首先将热风升温至310℃，保持风量，时间20分钟；然后将热风升温至380℃保持风量不变，时间20分钟；接着将热风升温至450℃，风量不变，时间15分钟；最后将热风升温至500℃，风量保持不变，时间10分钟，不见冒烟，即完成脱砷过程。
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Effective date of registration: 20180115 Address after: 421800 East Deer neighborhood committee of Leiyang City, Leiyang City, Hunan Province, East Deer neighborhood committee Patentee after: YANXIN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 421800 Hunan city of Hengyang province Leiyang city Chong Xiang ao Village stone Patentee before: LEIYANG YANXIN NON-FERROUS METALS Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20220302 Address after: 421817 dashichong, Aoshan village, Dashi Township, Leiyang City, Hengyang City, Hunan Province Patentee after: LEIYANG YANXIN NON-FERROUS METALS Co.,Ltd. Address before: 421800 16 groups of Donglu neighborhood committees in Leiyang, Hunan Patentee before: YANXIN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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Denomination of invention: A method for removing arsenic from high arsenic materials to recover valuable metals Effective date of registration: 20230811 Granted publication date: 20170721 Pledgee: Hunan Leiyang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: LEIYANG YANXIN NON-FERROUS METALS Co.,Ltd. Registration number: Y2023980051856 |
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Granted publication date: 20170721 Pledgee: Hunan Leiyang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: LEIYANG YANXIN NON-FERROUS METALS Co.,Ltd. Registration number: Y2023980051856 |
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Denomination of invention: A method for removing arsenic from high arsenic materials to recover valuable metals Granted publication date: 20170721 Pledgee: Hunan Leiyang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: LEIYANG YANXIN NON-FERROUS METALS Co.,Ltd. Registration number: Y2024980009661 |