CN106222398A - 一种含砷物料焙烧深度脱砷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含砷物料焙烧深度脱砷的方法，属于有色金属冶金技术领域。将细磨的含砷物料与适量氯化剂、水一起混合均匀制粒得到球团，然后将球团干燥后加入焙烧炉，控制炉内气氛进行焙烧，得到含砷≤0.1％的焙砂。本发明以氯化钙、氯化钠、氯化镁等氯化物为焙烧脱砷助剂，在弱氧化或弱还原气氛下焙烧，将砷转变成易于挥发的氯化砷形式从含砷物料中脱除，工艺简单，砷的脱除率高，焙砂质量好。

Description

一种含砷物料焙烧深度脱砷的方法
技术领域
本发明属于有色金属冶金技术领域，涉及一种含砷物料焙烧深度脱砷的方法。
背景技术
砷是金属矿中常见的有害元素，由于其在金属矿冶炼过程中分散在气相、尾渣、中间产物、甚至产品中，既污染环境，也导致产品质量下降或精炼成本增加，因此，如何高效脱砷一直是该类物料加工处理的技术难点。工业上脱砷方法分为湿法和火法两大类，火法脱砷是目前主要工艺。
火法脱砷分为焙烧脱砷、砷造渣脱砷、真空蒸馏脱砷等，其中焙烧脱砷是采用最多的方法，主要通过氧化焙烧或还原焙烧将砷转化成三氧化二砷挥发脱除，焙烧脱砷工艺简单，技术比较成熟，因此被多数工厂采用，但传统的焙烧脱砷效果较差，脱砷率通常仅有50～80％，焙砂残余砷较高，导致焙砂在后续加工中仍存在砷的环境污染问题，并导致冶炼产品含砷超标。
造渣脱砷则主要针对含砷金属或合金的脱砷，通过加入一些造渣剂与含砷物料一起焙烧烧结，将砷转化为砷渣而与金属或合金分离，如CN102618731 A公开了一种火法脱砷的方法，其将杂铜板熔化后加入生石灰和碳酸钠反应生成含砷白渣，然后将含砷白色渣与金属分离，得到含砷0.1～0.2％的粗铜。
湿法主要采用浸出的方法将砷除去，如CN101016582A公开的高砷铅阳极泥脱砷方法，其以空气为氧化剂，采用氢氧化钠溶液浸出除砷；CN101148696A公开了一种金属矿湿法脱砷的方法，其将含砷金属矿与钠或铵的碳酸盐或硫酸盐一起焙烧，将砷转化成可溶性的砷酸钠或铵盐，然后用碱性溶液浸出除砷；CN103572041A公开的一种高砷铁矿湿法深度脱砷的方法，其采用硫酸搅拌浸出方式脱除砷；CN102409165A公开的一种高砷冶金废料梯度脱砷方法，是将铅、锌、锑、铜、锡等冶炼过程中产生的高砷烟尘或粗铅、银、铜等电解过程中产生的高砷阳极泥，用硫酸、盐酸或硝酸为浸出剂，加入高氯酸纳或双氧水等氧化剂进行氧化浸出除砷。
发明内容
本发明的目的是针对现有含砷物料脱砷技术存在的不足，特别是传统焙烧脱砷技术存在的脱砷效果差、焙砂质量差问题，提供一种含砷物料焙烧深度脱砷的方法。本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种含砷物料焙烧深度脱砷的方法，其特征在于，将磨细的含砷物料与适量氯化剂一起，加入焙烧炉，控制炉内气氛进行焙烧，焙烧温度600℃～1200℃，焙烧时间0.5～10h，得到深度脱砷焙砂。所述氯化剂为氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化亚铁、氯化铁、氯气中的一种或多种的混合物。
本发明的一种含砷物料焙烧深度脱砷的方法，在实施时，将磨细的含砷物料与适量氯化剂、水一起混合均匀制粒得到球团，然后将球团干燥后加入焙烧炉，控制炉内气氛进行焙烧，焙烧温度600℃～1200℃，焙烧时间0.5～10h，得到深度脱砷焙砂。所述氯化剂为氯化钠、氯化钙、氯化镁中的一种或多种的混合物。采用的焙烧炉为回转窑、竖窑、隧道窑或转底炉。
所述的控制炉内气氛进行焙烧，是指根据含砷物料中砷的存在形式控制炉内气氛为弱氧化性气氛或弱还原性气氛。当含砷物料中的砷以砷酸盐、亚砷酸盐、三氧化二砷、五氧化二砷中的一种或多种形式存在时，控制焙烧炉内气氛为弱还原性气氛。当含砷物料中的砷以砷化物、硫化砷、含砷硫化合物中的一种或多种形式存在时，控制焙烧炉内气氛为弱氧化性气氛。
所述的弱还原性气氛是指焙烧烟气中氧的体积百分比浓度为＜1％。所述的弱氧化性气氛是指焙烧烟气中氧的体积百分比浓度为1％～5％。
所述的含砷物料为含砷硫化矿、含砷氧化矿、含砷金属或合金、含砷阳极泥、含砷烟尘中的一种或多种的混合物。
所述深度脱砷焙砂指砷的质量含量≤0.1％的焙砂。
本发明的一种含砷物料焙烧深度脱砷的方法，以氯化钙、氯化钠、氯化镁等氯化物为焙烧脱砷助剂，在弱氧化或弱还原气氛下焙烧，将砷转变成易于挥发的氯化砷形式从含砷物料中脱除，工艺简单，砷的脱除率高，焙砂质量好等优点。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和实施例进行详细描述和说明。
将磨细的含砷物料与适量氯化剂、水一起混合均匀制粒得到球团，然后将球团干燥后加入焙烧炉，控制炉内气氛进行焙烧，焙烧温度600℃～1200℃，焙烧时间0.5～10h，得到含砷≤0.1％的深度脱砷焙砂。采用的氯化剂为氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化亚铁、氯化铁中的一种或多种的混合物。采用的焙烧炉为回转窑、竖窑、隧道窑或转底炉。在一些实施中，还可以是先将氯化剂用水溶解得到含氯化剂的溶液，然后将含砷物料与含氯化剂的溶液混合制粒，然后进行焙烧。氯化剂的加入量为所述含砷物料质量的1％～100％，具体加入量根据物料含砷量进行调整。
焙烧时，根据含砷物料中砷的存在形式控制焙烧炉内气氛为弱氧化性气氛或弱还原性气氛。当含砷物料中的砷以砷酸盐、亚砷酸盐、三氧化二砷、五氧化二砷中的一种或多种形式存在时，控制焙烧炉内气氛为弱还原性气氛。当含砷物料中的砷以砷化物、硫化砷、含砷硫化合物中的一种或多种形式存在时，控制焙烧炉内气氛为弱氧化性气氛。
进行弱还原性气氛焙烧时，控制焙烧烟气中氧的体积百分比浓度为＜1％。当进行弱氧化性气氛焙烧时，控制焙烧烟气中氧的体积百分比浓度为1％～5％。
本发明所述的含砷物料为含砷硫化矿、含砷氧化矿、含砷金属或合金、含砷阳极泥、含砷烟尘中的一种或多种的混合物。所述的含砷硫化矿为含砷铜精矿、含砷金精矿、钼镍矿、彩钼铅矿中的一种或多种的混合物，所述的含砷金属或合金为黑铜泥、杂铜、粗铜中的一种或多种的混合物，所述的含砷阳极泥为铜阳极泥、铅阳极泥、锑阳极泥中的一种或多种的混合物，所述的含砷烟尘为铜冶炼烟尘、铅冶炼烟尘中的一种或两种的混合物。
以下用非限定性实施例对本发明的方法作进一步的说明，以有助于理解本发明的内容及其优点，而不作为对本发明保护范围的限定，本发明的保护范围由权利要求书决定。
实施例1
将含砷0.69％的钼镍矿细磨至≤74μm占80％左右，按钼镍矿质量的10％配入氯化钙混匀，然后加少量水拌匀制粒得到球团，将球团放入回转窑，控制窑内烟气中氧的体积百分比浓度为2.5％的弱氧化气氛下，在温度1000℃焙烧2h，得到含砷0.0075％的深度脱砷焙砂。
实施例2
将5g氯化钙用10ml水溶解，然后与100g含砷0.69％的含砷金精矿粉混匀制粒得到球团，将球团放入回转窑，控制窑内烟气中氧的体积百分比浓度为2.5％的弱氧化气氛下，在温度1000℃焙烧2h，得到含砷0.05％的深度脱砷焙砂。
实施例3
将5g氯化钙用10ml水溶解，然后与100g含砷0.69％的彩钼铅矿粉混匀制粒得到球团，将球团干燥后放入回转窑，控制窑内烟气中氧的体积百分比浓度为2.5％的弱氧化气氛下，在温度1000℃焙烧2h，得到含砷0.05％的深度脱砷焙砂。
实施例4
将含砷15％的黑铜泥，按黑铜泥质量的30％配入氯化钙混匀，然后加少量水拌匀制粒得到球团，将球团干燥后放入回转窑，控制窑内烟气中氧的体积百分比浓度为2.5％的弱氧化气氛下，在900℃焙烧2h，得到含砷0.08％的深度脱砷焙砂。
实施例5
将含砷5％的铜冶炼烟尘与氯化钙、适量水拌匀制粒得到球团，氯化钙加入量按烟尘质量的15％配入，将球团干燥后放入回转窑，控制窑内烟气中氧的体积百分比浓度为0.4％的弱还原气氛下，在温度900℃焙烧2h，得到含砷0.06％的深度脱砷焙砂。

Claims (11)

1.一种含砷物料焙烧深度脱砷的方法，其特征在于，将磨细的含砷物料与适量氯化剂一起加入焙烧炉，控制炉内气氛进行焙烧，焙烧温度600℃～1200℃，焙烧时间0.5～10h，得到深度脱砷焙砂；所述氯化剂为氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化亚铁、氯化铁、氯气中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将磨细的含砷物料与适量氯化剂、水一起混合均匀制粒得到球团，然后将球团干燥后加入焙烧炉，所述氯化剂为氯化钠、氯化钙、氯化镁中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述焙烧炉为回转窑、竖窑、隧道窑、转底炉中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的控制炉内气氛进行焙烧，是指根据含砷物料中砷的存在形式控制炉内气氛为弱氧化性气氛或弱还原性气氛。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当含砷物料中的砷以砷酸盐、亚砷酸盐、三氧化二砷、五氧化二砷中的一种或多种形式存在时，控制焙烧炉内气氛为弱还原性气氛。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的弱还原性气氛是指焙烧烟气中氧的体积百分比浓度＜1％。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当含砷物料中的砷以砷化物、硫化砷、含砷硫化合物中的一种或多种形式存在时，控制焙烧炉内气氛为弱氧化性气氛。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的弱氧化性气氛是指焙烧烟气中氧的体积百分比浓度为1％～5％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含砷物料为含砷硫化矿、含砷氧化矿、含砷金属或合金、含砷阳极泥、含砷烟尘中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的含砷硫化矿为含砷铜精矿、含砷金精矿、钼镍矿、彩钼铅矿中的一种或多种，所述的含砷金属或合金为黑铜泥、杂铜、粗铜中的一种或多种，所述的含砷阳极泥为铜阳极泥、铅阳极泥、锑阳极泥中的一种或多种，所述的含砷烟尘为铜冶炼烟尘、铅冶炼烟尘中的一种或两种。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的深度脱砷焙砂，其焙砂中砷的质量含量≤0.1％。
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