CN105765090A - 从起始材料中分离砷的方法和布置 - Google Patents

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Abstract

一种用于从起始材料中分离砷和任选的锑的方法和布置，其包括?低酸浸提步骤，用于将第一部分的铁、砷、铜和任选的锑浸提到第一浸提溶液中，?第一固?液分离步骤，其中将第一固体浸提残留物与第一浸提溶液分离，?高酸浸提步骤，用于将第二部分的铁、砷、铜和任选的锑浸提到第二浸提溶液中，?第二固?液分离步骤，用于获得第二固体浸提残留物和将该第二浸提溶液再循环回低酸浸提步骤，?沉淀步骤，用于获得包含砷酸铁和任选的锑化合物的沉淀物，和?第三固?液分离步骤，其中将包含铜的溶液与所获得的沉淀物分离。

Description

从起始材料中分离砷的方法和布置
发明领域
本发明涉及一种从含铜的起始材料中分离砷的方法和布置，和更具体的，涉及从含铜的起始材料中分离砷和任选的锑和其它重金属的方法和布置。
发明背景
砷和锑是两种最相关的杂质，它在阳极铜中的含量必须控制在铜熔炼方法中的合理的水平内。随着铜矿石品位的降低，在熔炼方法中要除去的杂质的量倾向于增加。与包括熔炼和转化的传统的两级熔炉相比，这些杂质所引起的问题在直接起泡方法时甚至更复杂。
使用不纯的浓缩物导致了与产物阳极铜品质相关的问题。该阳极铜通常通过电解来进一步精制，在其中杂质例如砷(As)和锑(Sb)的存在导致了主要的问题。
防止砷、锑和其它杂质聚集在阳极铜中的最后机会是在阳极炉中。本领域公知的是通过用苏打(Na2CO3)和石灰(CaO，CaCO3)的混合物熔融阳极炉，可以实现砷和锑的高除去率。因此形成的炉渣包含大量的砷和锑，期望的是将其从所述方法中除去。但是，丢弃炉渣不是一个选项，这归因于它大的铜含量。一些部分的炉渣还在水中是高度溶解性的和因此它将是环境有害的废物。
在常规的两级熔炼方法中，将所获得的苏打/石灰炉渣返回到该熔炉的早期处理阶段，即返回到反射(reverbatory)熔炼炉或者Peirce-Smith转化器。在这些单元处理中，大部分的砷和锑将蒸发和到达气体清洁区或者甚至可能到大气中。
在直接起泡方法或者双闪蒸方法中，将苏打/石灰阳极炉渣进料到闪蒸炉中需要研磨该炉渣，并且砷、锑和其它重金属的蒸发是闪蒸炉中的一个挑战。这导致了砷、锑和其它重金属以高水平聚集在所述方法的循环中。此外，如果使用电渣清洁炉，则几乎全部的砷和锑将产生金属相。
来自于期望从中回收全部的产物金属的铜处理的另一输出是烟道尘。在目前的实践中，在闪速熔炼过程中所产生的烟道尘被直接再循环回炉中或者在将该烟道尘返回炉之前，使用除杂方法。在一种常规闪速熔炼方法中，在熔炼和转化过程中将具有高分压的物质或者化合物部分除去到气相中。但是，它们的大部分最后包含在阳极铜中，如上所述，其然后通过电解来进一步精制，在其中杂质例如砷(As)和锑(Sb)的存在导致了主要问题。
直接再循环烟道尘将不解决杂质问题，因为不存在杂质出口和因此甚至将导致所述方法中杂质浓度的累积。但是，所述尘需要再循环(这归因于它的高铜含量)来降低所述方法中的铜损失。
在BG62291B1中，方法用于处理来自于铜生产的废渣，特别是用于在炉和转化器渣的浮选处理中制备细研磨的炉渣废料。它包括通过具有5-25g/l的H2SO4浓度的废酸来从研磨的炉渣废料中硫酸提取铜和铁，这里该方法在具有20-45wt％的固体物含量的悬浮液的强烈搅拌和通风下进行，直到中和H2SO4(pH大约2)和随后脱水。将具有相对份额高达70％的固体物残留物用于矿井填充的混合物中，并且铜通过用FeO胶结来连续提取，和砷(作为砷酸铁)通过添加石灰乳从炉渣中提取的铁来提取。
US5762891A公开了一种从含砷材料例如矿石或者浓缩物中除去砷的方法，其通过将该含砷材料焙烧来将砷硫化物转化成砷氧化物。该砷氧化物包含在焙烧的含砷材料中。将该焙烧的含砷材料与浸提剂接触来将砷以氧化物形式溶解在富集浸提溶液中。砷酸铁(一种环境稳定的化合物)在该浸提剂中形成。砷酸铁可以除去来提供处理过的溶液。
US2009022639A1公开了一种方法，其用于处理含有至少一种有价值的金属和砷的材料，来形成贫含有价值金属的臭葱石沉淀物和待从所述方法排出的纯的水溶液。该有价值金属首先从待处理的材料中除去，然后在两个阶段进行砷从该溶液的沉淀。通过该方法，目标是在将形成的臭葱石沉淀物中获得尽可能低的有价值金属含量。同样，在砷沉淀过程中形成的水溶液的砷和有价值金属含量也保持这样低，以使得水可以释放到环境中。
从起始材料中沉淀砷的不同的方法是已知的。但是，它们都没有解决在同一方法中回收全部可利用的铜的问题。例如，公开文献JP2008143741公开了一种合成压实的铁-砷化合物的方法，其使用廉价的氧化剂来处理含砷液体。公开文献US2009/0078584公开了一种方法，其用于从含有五价As和三价Fe的酸性水溶液中生产结晶臭葱石。公开文献US2008/0075644公开了一种生产铁-砷化合物的方法，其将氧化剂加入到含有砷离子和二价铁的水溶液中，并且来进行铁-砷化合物沉淀反应。
发明内容
因此，本发明的一个目标是提供一种方法和实施该方法的布置，来减轻上述缺点。本发明的目标通过一种方法和布置来实现，其特征是独立权利要求所述的。本发明优选的实施方案公开在从属权利要求中。
本发明是基于从包含铜、砷和任选的铁和锑的起始材料分离砷和任选的锑的想法，该方法包括用于将第一部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到第一浸提溶液中的低酸浸提步骤，和用于将第二部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到第二浸提溶液中的高酸浸提步骤，和用于从该第一浸提溶液中获得包含砷酸铁和任选的锑化合物的沉淀物的沉淀步骤。该方法还产生了包含铜和任选的其它金属的浸提溶液，其可以通过已知的方法来回收。
本发明方法和布置的一个优点是将阳极铜中的砷和锑和其它重金属含量控制到铜处理中期望的水平内。本发明的另一优点是所述方法和布置提供了一种处理在直接起泡和/或双闪蒸方法中存在砷、锑和可能的其它重金属所引起的问题的成本有效的方式，在直接起泡和/或双闪蒸方法中不存在这样再循环阳极炉苏打/石灰渣的方便之处。本发明的另一优点是砷作为稳定的砷酸铁产物从所述方法收集，以代替砷的蒸发。由此显著降低了在大气中形成一些砷的风险。本发明方法和布置的另一优点还在于从起始材料分离的砷和锑从所述方法中以最浓缩形式除去。
本发明方法和布置的另一优点是铜可以以高产率回收。本发明的方法和布置特别适于与直接起泡或者双闪蒸方法一起使用。特别是当应用本发明的方法和布置时，明显提高了阳极铜的品质和数量。铜的回收率处于最高可能的水平，这归因于所述方法中的两步浸提，和中间产物(即含有未浸提的铜的浸提残留物)在高酸浸提步骤之后再循环回到该熔炉方法，和由此能够回收有用形式的未浸提的铜。
本发明的一个优点是通过将湿法冶金方法步骤与沉淀步骤组合，可以使得铜在沉淀步骤中的共沉淀最小化，并且铜可以通过使用湿法冶金方法步骤以合适的形式回收。由此，沉淀物例如砷酸铁不包含明显量的有价值金属，并且和可以作为废物从所述方法除去，非常高产率的铜(典型地超过99％的起始材料中所存在的全部铜)作为铜产物例如硫酸铜溶液来回收。本发明方法的一个优点是在沉淀步骤中发生的唯一可能的铜损失典型地不大于总铜的0.5-2％。铜可以从全部物流中回收，例如浸提残留物，其典型地再循环回熔炼方法中。
附图说明
下面将通过优选的实施方案和参考附图来更详细描述本发明，其中
图1显示了本发明的一种示例性实施方案。
具体实施方式
本发明涉及一种从包含铜、砷和任选的铁和锑的起始材料中分离砷和任选的锑的方法，其中该方法包括：
-低酸浸提步骤，其中将该起始材料在大气压下与包含硫酸的第一浸提溶液接触，来将第一部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到该第一浸提溶液中，
-第一固-液分离步骤，其中将第一固体浸提残留物与该第一浸提溶液分离，
-高酸浸提步骤，其中将该第一固体浸提残留物在大气压和氧化条件下与包含硫酸的第二浸提溶液接触，来将第二部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到该第二浸提溶液中，
-第二固-液分离步骤，其中将第二固体浸提残留物与该第二浸提溶液分离，并且将该第二浸提溶液再循环回该低酸浸提步骤，
-沉淀步骤，其中将该获自第一固-液分离步骤的包含铜、砷和如果存在的铁和锑的第一浸提溶液与沉淀剂接触，来获得包含砷酸铁和任选的锑化合物的沉淀物，
-第三固-液分离步骤，其中将该包含铜的溶液与所获得的沉淀物分离。
该起始材料可以是包含铜、铁、砷、锑和任选的其它重金属的任何材料。根据本发明的一种实施方案，该起始材料是阳极炉渣、烟道尘或者其混合物。该阳极炉渣典型地是获自直接起泡方法和/或双闪蒸方法的阳极炉的炉渣。烟道尘典型地获自熔炉或者冶金炉。烟道尘典型地与阳极炉渣一起作为所述方法的起始材料。由此浸提的材料的量可以优化到很小，并且处理装置的尺寸无需增加。
阳极炉苏打/石灰炉渣典型地包含钠和钙的氧化物和碳酸盐，还包含钠、钙和氧的化合物中的砷和锑，和其它杂质。苏打/石灰炉渣包含作为炉渣基质中溶解的氧化物的铜，以及机械夹带在该炉渣中的金属铜滴。
该烟道尘典型地包含小颗粒，其来自于熔炼加工供料(其在该方法中变成氧化的和硫酸盐化的)。供料的更多挥发性物质将在烟道尘中变成浓缩的，因为它们可以在熔炼方法中蒸发，但是在冷却过程中再次凝固。通常，该尘包含作为氧化物和硫酸盐的铜和铁。在杂质中，特别是锌、铅、砷和铋浓缩在该烟道尘中。
该起始材料例如阳极炉渣、烟道尘或者其混合物典型地在进料到低酸浸提步骤之前冷却到合适的温度。与冷却相关，一些金属部分例如铜部分可以进行机械回收。
当阳极炉渣和烟道尘二者用作起始材料时，它们可以同时或依次(即交替进料阳极炉渣和烟道尘)进料到低酸浸提步骤。
如果需要，本发明的方法任选地包括在进料到低酸浸提步骤之前，将起始材料压碎和/或研磨到合适的粒度。该合适的粒度典型地是0-100μm。该压碎和/或研磨可以利用本领域已知的任何压碎或者研磨方法来进行。
该方法包括低酸浸提步骤，其中该起始材料(任选地进行研磨)在大气压下和任选的氧化条件中与含有硫酸的第一浸提溶液接触，来将第一部分的铜和砷和如果存在的铁和锑浸提到该第一浸提溶液中。本发明方法的第一浸提步骤是中和低酸浸提步骤，其中该酸性中间体浸提溶液(即获自高酸浸提步骤的第二浸提溶液)与该起始材料接触。
该任选应用的氧化条件典型地通过将含氧气体例如氧气、空气和/或富氧空气进料到低酸浸提步骤中来获得。该氧化条件用于在这个阶段获得更好的浸提。
该第一浸提溶液包含硫酸，典型地是10-50g/l，更典型地是15-45g/l，甚至更典型地是15-30g/l。
该低酸浸提步骤中的温度典型地是20-100℃，更典型地是60-90℃。
在该低酸浸提步骤中，将第一部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到该第一浸提溶液中。其它重金属例如Cd、Te、Se也可以任选地浸提到该第一浸提溶液中。典型地，仅仅不可避免量的它们未浸提保留在该第一固体浸提残留物中。但是，如果这些元素的浸提产率在低酸浸提步骤中是不足的，则该第一固体浸提残留物将进料到高酸浸提步骤，来以明显更高的酸浓度浸提。该第一部分的铜，典型地是处于易于浸提形式的铜例如Cu2O和/或CuO(其在低酸浸提步骤中浸提)典型地是起始材料中存在的总铜的40-60％。但是，这仅仅是一个典型的例子，并且在低酸浸提步骤中浸提的金属的量取决于起始材料的组成和含量以及低酸浸提步骤中所用的条件，例如氧化的存在。本发明的方法能够处置多种不同的起始材料，其具有仅仅非常小的变化。
在该低酸浸提步骤之后，本发明的方法包括第一固-液分离步骤，其中将第一固体浸提残留物与第一浸提溶液分离。该第一固-液分离步骤可以通过本领域已知的任何方法来进行，例如增稠器、离心机、过滤器或者其任意组合。该第一固体浸提残留物典型地包含来自于低酸浸提步骤的未浸提的金属。该第一固体浸提残留物的组成取决于所用的起始材料和所使用的低酸浸提条件。
本发明的方法包括高酸浸提步骤，其中在大气压和氧化条件下，该第一固体浸提残留物与包含硫酸的第二浸提溶液接触，来将第二部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到该第二浸提溶液中。
这里同样的，该氧化条件典型地通过将含氧气体例如氧气、空气和/或富氧空气进料到高酸浸提步骤中来获得。该氧化条件用于在高酸浸提步骤中浸提金属铜。
该第二浸提溶液包含硫酸，典型地是50-150g/l，更典型地是60-110g/l，甚至更典型地是65-100g/l。
该高酸浸提步骤中的温度典型地是40-100℃，更典型地是85-98℃。
在高酸浸提步骤中，将第二部分的铜、砷和如果存在的铁和锑，典型地是金属形式的铜，浸提到第二浸提溶液中。还任选地，第二部分的其它重金属例如Cd、Te、Se(即没有在低酸浸提步骤过程中浸提的金属)可以在该高酸浸提步骤中浸提。该第二部分的铜(其在高酸浸提步骤浸提)可以高到第一固体浸提残留物中所存在的铜的99％。但是，这自然取决于起始材料的组成和铜在该起始材料中的存在形式。
该低酸浸提步骤和高酸浸提步骤典型地以并流方式运行。
在该高酸浸提步骤之后，该方法包括第二固-液分离步骤，其中将第二固体浸提残留物与第二浸提溶液分离，并且将该第二浸提溶液再循环回到低酸浸提步骤。该第二固-液分离步骤可以通过本领域已知的任何方法来进行，例如增稠器、离心机、过滤器或者其任意组合。该第二浸提溶液(其典型地包含50-150g/l，更典型地是60-110g/l，甚至更典型地是65-100g/l的硫酸和典型地是40-70g/l的浸提形式的铜)以其整体返回低酸浸提步骤。由此使得高酸浸提步骤中所浸提的全部的铜将产生第一浸提溶液，并且作为进料到沉淀步骤的溶液从低酸浸提步骤除去。这里同样的，浸提的铜的量取决于所用的起始材料和浸提步骤过程中所用的条件例如氧化。
该第二固体浸提残留物(其典型地包含0.5-2％的铜和供料中所含的少量的全部金属例如Pb和Ag，其不能在硫酸盐环境中浸提)可以进料返回前面的处理步骤，例如熔炼炉或者炉渣浓缩器。如果需要，该第二固体浸提残留物可以在进料到熔炼炉或者炉渣浓缩器之前干燥。如果该第二固体浸提残留物不包含大量的希望回收的铜，则它可以安全地丢弃。
在该第一固-液分离步骤之后，本发明的方法包括沉淀步骤，其中将在第一固-液分离步骤中分离的包含铜、砷和如果存在的铁和锑的第一浸提溶液与沉淀剂典型地在氧化条件下接触，来获得包含砷酸铁和锑化合物和不可避免量的铜的沉淀物。该砷酸铁产物是来自于本发明方法的砷和锑和任选的其它重金属的出口。
该沉淀剂典型地选自基于钙、钠或者氨的沉淀剂例如NaOH，Na2CO3，氨气，氨水，CaO，CaCO3，Ca(OH)2或者其混合物。典型地，该沉淀剂是CaCO3或者Ca(OH)2。当使用基于钙的沉淀剂来沉淀时，还形成了石膏。
通常获自该第一固-液分离步骤和进料到沉淀步骤的该第一浸提溶液包含足够的铁，以作为砷酸铁和锑化合物沉淀砷和如果存在的锑。但是，如果不是这种情况，则铁可以以硫酸铁(Fe2(SO4)3)和/或硫酸亚铁(FeSO4)的形式加入到沉淀步骤。同样fajalitic废渣可以用作铁源。如果需要，将fajalitic废渣加入低酸浸提步骤中。通过确保铁以足够的量存在于沉淀步骤中，使得铜的共沉淀和因此铜的损失最小化。典型地，Fe:As之比是4:1-1:1，更典型地是大约2:1。
该沉淀步骤典型地在氧化条件下进行，其通过将氧气、含氧气体例如空气或者富氧空气供给到沉淀步骤，或者通过在前面的处理步骤(低酸浸提)中氧化所述溶液来获得。根据本发明的一种实施方案，铜的存在和任选应用的氧化条件确保砷是待沉淀的溶液中的As5+的形式。这具有这样的效果，即砷可以以它最稳定的形式来沉淀。
该沉淀步骤典型地在1.0-3.5，更典型地是1.5-2.5的pH进行。因此形成的沉淀物是臭葱石，并且铜的共沉淀可以最小化。
在该沉淀步骤之后，所获得的溶液包含大量的铜和所以本发明的方法包括第三固-液分离步骤，其中将该包含铜的溶液与所获得的沉淀物分离。该第三固-液分离步骤可以通过本领域已知的任何方法进行，例如增稠器，离心机，过滤器或者其任意组合。
从获自第三固-液分离步骤的包含铜的溶液，铜可以任选地作为硫酸铜晶体来回收，或者所获得的含铜溶液可以送到现有的溶剂萃取、电精制或者电解沉积设备来回收铜。所获得的硫酸铜晶体可以作为产品原样销售或者再循环到熔炼方法来以更合适的形式回收。在分离了硫酸铜晶体后，获得了渗出液，从其中通过将它们作为氢氧化物或者硫化物来沉淀，而可回收剩余的铜和任选的一些其它金属。所获得的沉淀物可以进一步精制或者再循环回熔炉。来自于硫酸铜沉淀的溶液可以部分再循环回低酸浸提步骤。
从获自第三固-液分离步骤的包含铜的溶液，铜可以可选择地通过沉淀作为硫化物或者氢氧化物来回收。所获得的沉淀物可以进一步精制或者送回熔炉。所获得的溶液主要是硫酸钠，并且如果环境法许可，则可以丢弃。可选择地，留在溶液中的全部金属可以结晶，并且钠可以再循环来熔融阳极炉。
将每个处理步骤的停留时间调整到合适的水平，在其中实现了期望的效果。
本发明还涉及一种实施本发明方法的布置。一种从包含铜、砷和任选的铁和锑的起始材料中分离砷和任选的锑的布置，其中该布置包括：
-低酸浸提单元，其用于将该起始材料在大气压和任选的氧化条件下与包含硫酸的第一浸提溶液接触，来将第一部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到该第一浸提溶液中，
-第一固-液分离单元，其用于将第一固体浸提残留物与该第一浸提溶液分离，
-高酸浸提单元，其用于将该第一固体浸提残留物在大气压和氧化条件下与包含硫酸的第二浸提溶液接触，来将第二部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到该第二浸提溶液中，
-第二固-液分离单元，其用于将第二固体浸提残留物与该第二浸提溶液分离，和用于将该第二浸提溶液再循环回该低酸浸提单元的装置，
-沉淀单元，其用于将获自第一固-液分离单元的该第一浸提溶液与沉淀剂任选地在氧化条件下接触，来获得包含砷酸铁和任选的锑化合物的沉淀物，和
-第三固-液分离单元，其用于将包含铜的溶液与所获得的沉淀物分离。
在该布置的一种实施方案中，低酸浸提单元和高酸浸提单元用于以并流方式发挥作用。
在该布置的一种实施方案中，该第一、第二或者第三固-液分离单元包括增稠器、过滤器、离心机或者其任意组合。
图1是本发明的一种示例性实施方案。该方法包括在进料到低酸浸提步骤8之前，任选研磨6阳极炉渣2。烟道尘4任选地进料到低酸浸提步骤8。同样任选地，水和硫酸或者含有硫酸的溶液和来自于铜回收步骤的再循环的溶液或者部分的物流36溶液可以进料到低酸浸提。阳极炉渣2和烟道尘可以分批(in campaigns)进料到所述方法(仅仅炉渣或者仅仅尘)或者它们可以同时进料。氧10任选地进料到低酸浸提步骤8，其中起始材料2和任选的4在15-30g/l浓度的硫酸存在下浸提。低酸浸提步骤的温度是80℃和压力是大气压。第一部分的铜、铁、砷、锑，可能的存在的其它重金属在低酸浸提步骤8中浸提。从低酸浸提步骤8，将所获得的第一浸提溶液21进料到第一固-液分离步骤12，其中该固体物通过增稠器和过滤器与第一浸提溶液分离。将所获得的固体物23进料到高酸浸提步骤14，其中硫酸浓度保持在80g/l和温度保持在95℃。硫酸11和任选的氧13进料到高酸浸提步骤14。压力保持在大气压。在高酸浸提步骤14中，浸提了第二部分的铁、砷、锑和铜。将获自高酸浸提的第二浸提溶液25进料到第二固-液分离步骤16，其中将该固体浸提残留物与含有浸提形式的铜的溶液20分离。溶液20再循环回低酸浸提步骤8。浸提残留物18可以再循环回熔炉(图中未示出)。
从该第一固-液分离步骤12，将所获得的溶液22进料到沉淀步骤24。将包含Ca(OH)2的沉淀剂26和任选的氧28进料到沉淀步骤24。pH保持在1.5-2.5。砷和铁作为砷酸铁化合物例如臭葱石沉淀。将所获得的浆料30从沉淀步骤24进料到第三固-液分离步骤32，其中将该砷酸铁沉淀物34与含硫酸铜的溶液36分离。该硫酸铜溶液可以进料到另外的处理和回收单元(图中未示出)。
实施例
用于低酸浸提的供料是研磨的铜材料和烟道尘。合并的供料分析是Cu 39％、Fe 4.7％、As 4.8％和Pb18％。进料到浸提的总固体材料是1kg。铜材料的D80粒度是50μm，并且铜材料中的41％的铜是金属铜。用于低酸浸提测试的批次大小是5升，和用于高酸浸提和砷沉淀测试的是2.5升。低酸浸提的停留时间是3小时，高酸浸提是6小时和砷沉淀测试是10小时。该测试在搅拌反应器中进行。浸提测试所用的酸是浓硫酸(大约97％)和砷沉淀中所用的中和剂是250g/l固体浓度的石灰石浆料。
所述材料首先在低酸浸提中在酸浓度35-45g/l的条件下浸提，并且氧不进料到该反应器。元素产率是：Cu 55％，Fe 81％和As 67％。该固体然后与浸提溶液分离，并且固体进料到高酸浸提测试。没有洗涤该固体。该固体包含29％Cu、1.5％Fe、2.6％As和30％Pb。该溶液包含38g/l Cu、6.7g/l Fe和6.7g/l As。
高酸浸提测试中的条件是酸浓度70-110g/l，并且将氧进料到该浸提。元素产率是：在高酸浸提阶段，Cu 99％、Fe 40％和As 55％。两个浸提阶段的总产率是：Cu 99％、Fe 89％和As 85％。该浸提残留物包含1.2％Cu、1.3％Fe、1.7％As和43％Pb。进料到低酸浸提的全部铅报告到该浸提残留物。该溶液包含61g/l Cu、1.9g/l Fe和2.9g/l As。
对于含有：74g/l Cu、7.3g/l Fe和7.7g/l As的溶液进行了砷沉淀测试。酸浓度在15g/l保持第一个3小时，在10g/l保持接下来4小时和在5g/l保持最后3小时。在测试结束时，沉淀了75％的铁和88％的砷。同样共沉淀了0.5％的铜。因为中和剂是石灰石，因此该沉淀物主要包含石膏。对本领域技术人员来说很显然，随着技术的进步，本发明的理念可以以不同方式来执行。本发明和它的实施方案不限于上述实施例，而是可以在权利要求的范围内变化。
附图标记列表
2 阳极炉渣
4 烟道尘
6 研磨
8 低酸浸提步骤
10 氧
11 硫酸
12 第一固-液分离步骤
13 氧
14 高酸浸提步骤
16 第二固-液分离步骤
18 浸提残留物
20 含有浸提形式的铜的溶液
21 第一浸提溶液
22 获自第一固-液分离步骤12的溶液
24 沉淀步骤
23 固体物
25 第二浸提溶液
26 沉淀剂
28 氧
30 浆料
32 第三固-液分离步骤
34 砷酸铁沉淀物
36 含有硫酸铜的溶液

Claims (19)

1.一种从包含铜、砷和任选的铁和锑的起始材料中分离砷和任选的锑的方法，其中该方法包括：
-低酸浸提步骤，其中将该起始材料在大气压下与包含硫酸的第一浸提溶液接触，来将第一部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到该第一浸提溶液中，
-第一固-液分离步骤，其中将第一固体浸提残留物与该第一浸提溶液分离，
-高酸浸提步骤，其中将该第一固体浸提残留物在大气压和氧化条件下与包含硫酸的第二浸提溶液接触，来将第二部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到该第二浸提溶液中，
-第二固-液分离步骤，其中将第二固体浸提残留物与该第二浸提溶液分离，并且将该第二浸提溶液再循环回该低酸浸提步骤，
-沉淀步骤，其中将该获自第一固-液分离步骤的包含铜、砷和如果存在的铁和锑的第一浸提溶液与沉淀剂接触，来获得包含砷酸铁和任选的锑化合物的沉淀物，
-第三固-液分离步骤，其中将该包含铜的溶液与所获得的沉淀物分离。
2.根据权利要求1的方法，其中该起始材料是阳极炉渣、烟道尘或者其混合物。
3.根据权利要求2的方法，其中在进料到低酸浸提步骤之前，将该阳极炉渣研磨成0-100μm的粒度。
4.根据前述权利要求任一项的方法，其中低酸浸提步骤的第一浸提溶液包含硫酸10-50g/l，典型地是15-45g/l，更典型地是15-30g/l。
5.根据前述权利要求任一项的方法，其中该低酸浸提步骤的温度是20-100℃，典型地是60-90℃。
6.根据前述权利要求任一项的方法，其中该高酸浸提步骤的第二浸提溶液包含50-150g/l，典型地是60-110g/l，更典型地是65-100g/l的硫酸。
7.根据前述权利要求任一项的方法，其中该高酸浸提步骤的温度是40-100℃，典型地是85-98℃。
8.根据前述权利要求任一项的方法，其中将获自第二固-液分离步骤的全部第二浸提溶液返回到低酸浸提步骤。
9.根据前述权利要求任一项的方法，其中该沉淀剂选自NaOH、Na2CO3、氨气、氨水、CaO、CaCO3、Ca(OH)2或者其混合物。
10.根据前述权利要求任一项的方法，其中该沉淀步骤在1.0-3.5，典型地是1.5-2.5的pH进行。
11.根据前述权利要求任一项的方法，其中将硫酸铁(Fe2(SO4)3)和/或硫酸亚铁(FeSO4)加入该沉淀步骤。
12.根据前述权利要求任一项的方法，其中将fajalitic废渣加入该低酸浸提步骤中。
13.根据前述权利要求任一项的方法，其中Fe:As之比是4:1-1:1，典型地是2:1。
14.根据前述权利要求任一项的方法，其中将该第二浸提残留物送到熔炼炉或者炉渣浓缩器。
15.根据前述权利要求任一项的方法，其中该低酸浸提步骤在氧化条件下进行。
16.根据前述权利要求任一项的方法，其中该沉淀步骤在氧化条件下进行。
17.一种从包含铜、砷和任选的铁和锑的起始材料中分离砷和任选的锑的布置，其中该布置包括：
-低酸浸提单元，其用于将该起始材料在大气压和任选的氧化条件下与包含硫酸的第一浸提溶液接触，来将第一部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到该第一浸提溶液中，
-第一固-液分离单元，其用于将第一固体浸提残留物与该第一浸提溶液分离，
-高酸浸提单元，其用于将该第一固体浸提残留物在大气压和氧化条件下与包含硫酸的第二浸提溶液接触，来将第二部分的铜、砷和如果存在的铁和锑浸提到该第二浸提溶液中，
-第二固-液分离单元，其用于将第二固体浸提残留物与该第二浸提溶液分离，和用于将该第二浸提溶液再循环回该低酸浸提单元的装置，
-沉淀单元，其用于将获自第一固-液分离单元的该第一浸提溶液与沉淀剂任选地在氧化条件下接触，来获得包含砷酸铁和任选的锑化合物的沉淀物，和
-第三固-液分离单元，其用于将包含铜的溶液与所获得的沉淀物分离。
18.根据权利要求17的布置，其中该低酸浸提单元和该高酸浸提单元用于以并流方式发挥作用。
19.根据权利要求17或18的布置，其中该第一、第二或者第三固-液分离单元包括增稠器、过滤器、离心机或者其任意组合。
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