CN107365913B - 一种砷锑烟尘中砷、锑高效综合利用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种砷锑烟尘中砷、锑高效综合利用的方法，属于有色冶金技术领域，具体步骤为：对砷锑烟尘进行分级处理，将分离所得细粉烟尘按液固比5:1加入热水，于85℃条件下搅拌浸出60min，浸出后进行固液分离；浸出液中按3vol%缓慢加入氧化剂，连续搅拌60min，过滤得含砷浸出后液和含锑浸出渣；所得浸出后液中加入钠盐溶液，充分混合后，于微波条件低温浓缩结晶，离心过滤得砷酸钠结晶，结晶母液循环使用；砷酸钠结晶送至微波干燥设备进行干燥，干燥后得产品。本发明对砷锑烟尘按粒径大小做分级处理，可实现砷、锑的富集分离，操作简单，有效降低成本；分离后的富砷烟尘浸出、提纯、结晶后形成砷产品外销，含锑物料返回流程，实现资源的回收利用。
Description
技术领域
本发明属于有色冶金技术领域，具体地说，涉及一种砷锑烟尘中砷、锑高效综合利用的方法。
背景技术
砷锑烟尘是火法处理铅阳极泥的过程中产生的一种含砷很高的烟尘，还含有大量的锑、铅、镉等有价金属。砷是一种严重污染环境的剧毒物质，从砷锑烟尘中脱除砷并回收其他有价金属，是消除砷害，提高资源综合回收的有效途径。然而，由于砷锑性质相似，高砷锑烟尘中砷、锑的分离回收一直是有色冶炼企业面临的重要难题。
目前，砷锑烟尘中砷、锑分离的方法主要有高温挥发法和湿法处理。其中高温挥发法利用了烟尘中砷和锑化合物及其他物料蒸汽压的差异，可实现砷、锑及其他物料的分离，但存在能耗高、分离效果差等不足，在处理砷锑烟尘过程中造成较大的环境污染和能源浪费。湿法主要包括低温氯化-蒸馏法、碱浸法、硫化钠浸出-氧化法、双氧水氧化法等。由于物料产排量巨大，不但在运输、处理上成本较高，而且产生大量的废液，造成二次污染。
因此，针对现有的砷锑烟尘处理技术的不利因素，开发高效、经济的砷锑分别回收技术是砷锑烟尘综合回收利用的关键。本发明提出了一种简单高效的砷锑烟尘中砷、锑综合利用的方法，以实现砷、锑的有效分离，从而提升处理效果、节约处理成本。
发明内容
为克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种砷锑烟尘中砷、锑高效综合利用的方法，方法简单、成本低、操作简便，可显著提升砷锑烟尘中砷、锑分离效率，实现资源的回收和利用。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种砷锑烟尘中砷、锑高效综合利用的方法，具体步骤为：
1)采用微粉分级技术对砷锑烟尘进行分级处理，按粒径分布特征将砷锑烟尘分为细粒烟尘和粗粒烟尘；
2)将步骤1)分离所得细粒烟尘按液固比5:1加入热水，于85℃条件下搅拌浸出60min，浸出后进行固液分离；
3)在步骤2)所得浸出液中按3vol％缓慢加入氧化剂，连续搅拌60min，过滤得含砷浸出后液和含锑浸出渣；
4)在步骤3)所得浸出后液中加入钠盐溶液，充分混合后，于微波条件低温浓缩结晶，离心过滤得砷酸钠结晶，结晶母液循环使用；
5)砷酸钠结晶送至微波干燥设备进行干燥，干燥后得产品；
6)步骤1)所得的粗粒烟尘和步骤3)所得浸出渣作为锑冶炼原料返回鼓风炉处理。
进一步地，步骤1)中，所述的砷锑烟尘砷含量为40％～55％，锑含量为20％～25％。
进一步地，所述砷锑烟尘的等级划分标准为：＞6.5μm为粗粒烟尘，≤6.5μm为细粒烟尘。
进一步地，所述的微粉分级技术为水力旋流分级、离心分级、涡轮式气流分级中的一种。
进一步地，步骤3)中，所述的氧化剂为H2O2：NaClO＝3:1。
本发明的有益效果：(1)本发明对砷锑烟尘按粒径大小做分级处理，可实现砷、锑的富集分离，操作简单，流程简便，该方法可减少处理过程的物料数量，有效降低成本。(2)分离后的富砷烟尘浸出、提纯、结晶后形成砷产品外销，含锑物料返回流程，可消除砷污染隐患，并实现资源的回收利用。
附图说明
图1为本发明方法工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
采用水力旋流分级装置对砷锑烟尘进行分级处理，流量为800mL/min，给料压力0.03-0.2MPa，按粒径大小将砷锑烟尘分为三个粒径级别的粉尘，其粒径分布和元素含量见表1。将分级所得≤6.5μm细粉烟尘按液固比5:1加入热水，于85℃条件下搅拌浸出60min，浸出后固液分离；浸出液中按3vol％缓缓加入氧化剂，连续搅拌60min，过滤得氧化后液和氧化渣；向氧化后液加入适量钠盐溶液，充分混合后，于微波条件75℃浓缩结晶，离心过滤得砷酸钠盐结晶，结晶母液循环使用；砷酸钠盐结晶送至微波设备于105℃进行干燥后，作为产品外销；分级所得＞6.5μm粗粉烟尘与氧化渣作为锑冶炼原料返回鼓风炉处理。
表1 水力旋流分级后烟尘粒径分布和元素含量
实施例2
采用涡流式气流分级装置对砷锑烟尘进行分级处理，功率2.5kW，给料速率8kg/h，按粒径大小将砷锑烟尘分为三个粒径级别的粉尘，其粒径分布和元素含量见表2。将分级所得≤5μm细粉烟尘按液固比5:1加入热水，于85℃条件下搅拌浸出60min，浸出后固液分离；浸出液中按3vol％加入氧化剂，连续搅拌60min，过滤得氧化后液和氧化渣；向氧化后液加入适量钠盐溶液，充分混合后，于微波条件75℃浓缩结晶，离心过滤得砷酸钠盐结晶，结晶母液循环使用；砷酸钠盐结晶送至微波设备于105℃进行干燥后，作为产品外销；分级所得＞5μm粗粉烟尘与氧化渣作为锑冶炼原料返回鼓风炉处理。
表2 涡轮式气流分级后烟尘粒径分布和元素含量
本发明方法与常规的湿法和火法工艺处理砷锑烟尘效果进行对比，结果见表3。
表3 分级处理与火法、湿法工艺方案对比
由此可见，本方法采用物理分级技术对砷锑烟尘进行粒径划分，对不同粒径烟尘的组分进行分析后发现，含砷组分主要集中在细颗粒中、锑富集在粗颗粒中；另一方面，颗粒粒径＜6.5μm的质量分数占砷锑烟尘超过80％。因此，本发明借助微粉分级技术对砷锑烟尘中的砷和锑进行分离，分别富集砷和锑，从而达到优化工艺，以便更好地实现砷锑烟尘的综合利用。
本发明方法的核心创新便是分级处理后，探究了砷、锑分别富集于不同粒径分布内，可实现砷、锑的富集分离，操作简单，流程简便，该方法可减少处理过程的物料数量，有效降低成本；分离后的富砷烟尘浸出、提纯、结晶后形成砷产品外销，含锑物料返回流程，可消除砷污染隐患，并实现资源的回收利用。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (3)
1.一种砷锑烟尘中砷、锑高效综合利用的方法，其特征在于，具体步骤为： 1）采用微粉分级技术对砷锑烟尘进行分级处理，按粒径分布特征将砷锑烟尘按＞6.5μm为粗粒烟尘，≤6.5μm为细粒烟尘的等级划分标准划分为粗粒烟尘和细粒烟尘； 2）将步骤1）分离所得细粒烟尘按液固比5:1加入热水，于85℃条件下搅拌浸出60min，浸出后进行固液分离； 3）在步骤2）所得浸出液中按3vol%缓慢加入氧化剂，连续搅拌60min，过滤得含砷浸出后液和含锑浸出渣； 4）在步骤3）所得浸出后液中加入钠盐溶液，充分混合后，于微波条件低温浓缩结晶，离心过滤得砷酸钠结晶，结晶母液循环使用； 5）砷酸钠结晶送至微波干燥设备进行干燥，干燥后得产品； 6）步骤1）所得的粗粒烟尘和步骤3）所得浸出渣作为锑冶炼原料返回鼓风炉处理。
2.根据权利要求1所述的一种砷锑烟尘中砷、锑高效综合利用的方法，其特征在于：步骤1）中，所述的砷锑烟尘砷含量为40%～55%，锑含量为20%～25%。
3.根据权利要求1所述的一种砷锑烟尘中砷、锑高效综合利用的方法，其特征在于：步骤3）中，所述的氧化剂为H2O2：NaClO=3:1。
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