CN107674998A - 一种砷碱渣的浸出方法 - Google Patents

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Abstract

砷碱渣常温浸出的工艺，先将砷碱渣放在池子内浸泡后，再在常温状态下利用自落式搅拌机加水动态浸出，通过自然沉淀后固液分离最终实现砷碱渣中砷锑分离的一种工艺。本工艺可大大缩短砷碱渣的浸出过程，提高砷碱渣浸出效率，砷的浸出率高，经一年的生产实际，验证了砷的浸出率可达到97％以上。

Description

一种砷碱渣的浸出方法
技术领域
本发明属于湿法冶金领域，涉及火法炼锑过程中产生的一种砷碱渣的浸出方法。
背景技术
在冶炼工业生产中，采用加入纯碱或烧碱方法对粗锑进行精炼，产出各号精锑同时产生了含砷废渣。但是，在长期锑冶炼过程中，由于技术上的原因，处置含砷废渣未能达到无害化、清洁化生产的水平，其中需要研究的课题很多，且具有积极的现实意义。
所述的含砷废渣含有砷和锑；其中的锑类化合物基本不溶于水；砷类化合物溶于水，通过水浸出可将砷富集至浸出液中，锑残留在浸出渣中，达到锑、砷的分离。若砷碱渣浸出过程充分有效则可顺利实现砷碱渣中砷和锑的分离，浸出渣在后续回炉炼锑过程中既可以节约成本，又可以降低职业危害，因此浸出过程对回收砷碱渣中的锑具有十分重要的意义。
砷碱渣浸出工艺现状：通过破碎机和球磨机将大块砷碱渣破碎后进入搅拌浸出槽加水搅拌浸出甚至用热水加酸浸出的方法。
现有的砷碱渣浸出方法还主要存在以下技术问题：一、员工不可避免需要接触含砷物料，职业危害大；二、均需要破碎、固液分离，容易因为砷碱渣料浆结晶板结而不通畅，因此产能低下；三、员工劳动强度大四、砷的浸出率不稳定且较低。
发明内容
本发明的目的在于针对一种火法炼锑过程中产生的一种砷碱渣，提出一种自动化程度高，砷的浸出率高，有价金属锑回收率高，而且工业上确实可行的砷碱渣常温浸出的工艺。
现有的砷碱渣浸出方法一般是先将砷碱渣干燥、破碎处理后再进行浸出；现有处理工艺复杂、浸出效果不稳定、且固液分离困难，工艺实际操作的难度大，难于工业应用；为克服现有技术遇到的技术问题，本发明人通过大量研究发现，采用自落式的搅拌设备直接将所述的砷碱渣直接进行所述的动态浸出，有助于明显简化浸出操作，还有助于明显提升浸出效果；本发明的技术方案为：
一种砷碱渣的浸出方法，将包含砷碱渣、水的混合液在自落式搅拌机内转动浸出。
本发明中，独创性地将自落式搅拌机应用至砷碱渣的浸出领域，通过所述的自落式搅拌机的运行，通过所述的设备的滚动以及自落式作用力，使砷碱渣和水充分接触。本发明所述的浸出方法，无需对砷碱渣预先进行破碎处理，可直接用作浸出原料，操作简便，且浸出效果更优。
本发明中，所述的自落式搅拌机可采用常规设备；所述的自落式搅拌机的拌筒内壁上有径向布置的搅拌叶片。工作时，拌筒绕其水平轴线回转，拌筒内的混合液被叶片提升至一定高度后，借自重下落，这样周而复始的运动，达到快速浸出的效果。
所述的自落式搅拌机优选采用自落式混凝土搅拌机。
作为优选，碱渣先经水浸泡处理，随后再在自落式搅拌机内转动浸出。
本发明人通过研究发现，砷碱渣在转动浸出前，预先将其和水混合，进行浸泡处理；通过该预处理，有助于预先将砷碱渣崩解；将浸泡后的浆料再转移至自落式搅拌机内浸出，如此有助于进一步提升转动浸出效果。
作为优选，浸泡处理过程中，水与砷碱渣的重量比大于或等于1；优选为1～4∶1；更进一步优选为1.5～2.5∶1。
作为优选，浸泡处理时间大于或等于24h。
进一步优选，浸泡处理时间为24～72h。
本发明中，浸泡过程的温度为室温。所述的室温例如为10～40℃。
本发明中，将砷碱渣或者其经水浸泡后的浆料转移至自落式混凝土搅拌机的拌筒内，转移的方法可为现有常规方法。
本发明人通过研究发现，控制自落式搅拌机内的固液比，有助于提升浸出效果。
作为优选，混合液中，水与砷碱渣的重量比大于或等于1。
进一步优选，混合液中，水与砷碱渣的重量比为1～4∶1。在该优选的比例下，可保证砷碱渣的浸出效果，还有助于进一步降低后续的浸出溶液的处理负担。
本发明人通过研究发现，在自落式搅拌机内浸出的时间对浸出效果具有一定的影响，所述的混合液在自落式搅拌机内转动浸出时间大于或等于1h。
自落式搅拌机内，在所述的固液比的混合液下，优选的搅拌浸出时间为1～4h；进一步优选为1～2h。
作为优选，自落式搅拌机的搅拌转速为10～30r/min；进一步优选为15～20r/min。
作为优选，转动浸出过程的温度为室温。所述的室温例如为10～40℃。
所述的自落式搅拌机内转动浸出所述时间后，可采用现有方法对浸出体系进行处理，分离得到其中的富砷浸出液以及富含锑的浸出渣。
例如，可通过现有的固液分离手段，从所述的浸出体系中分离得到所述的富砷浸出液以及富含锑的浸出渣。所述的固液分离手段例如为过滤、离心、自然沉降等。
本发明技术方案，通过所述的自落式搅拌机的使用，无需对砷碱渣进行破碎处理，极大的降低了浸出液中微细颗粒的比例，固液分离难度明显低于现有工艺。
此外，为进一步简化处理工艺，本发明中，优选将浸出体系自然沉降，收集上清液，即为富砷浸出液。
本发明中，优选的自然沉降时间为8～16h。
本发明一种优选的砷碱渣的浸出方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将按液固质量比为1～4的比例将砷碱渣与水混合，浸泡60～72h，得浆料；
步骤(2)：浸泡后所得的料浆置于自落式搅拌机内，调控自落式搅拌机内混合液中的液固比为1～4；搅拌浸出1～2h后得浸出体系；
步骤(3)：将步骤(2)的浸出体系自然沉降8～16h，实现固液分离，上清液为富砷浸出液；底部固体为富锑浸出渣。
本发明一种更优选的砷碱渣的浸出方法，将砷碱渣放入到池子内加水浸泡，所述的水与砷碱渣的液固比质量比为1.5，池子内浸泡时间24小时～72小时；浸泡后所得的料浆经过自落式混凝土搅拌机进行加水搅拌浸出，所述的水与料浆的质量比为2.5，搅拌时间为1～2小时；经过自落式混凝土搅拌机后的浸出物料经过池子自然沉降即可以实现固液分离，自然沉淀时间为8～16小时。
有益效果
本发明方法适合工业大规模生产，例如，可适用于吨级砷碱渣的浸出处理。
本发明经过一年多的工业生产验证，具备下面优势：
1、整个浸出过程物料流通顺畅，设备简单可靠易于选型。
2、在室温下操作，砷不易挥发，保障了职业卫生；
3、自动化程度高，车间内可以实现单人操作；
4、本发明工艺对砷碱渣原料的适应性强，工艺稳定性好。
5、砷碱渣中，砷的浸出率高达97％及以上。
6、处理过程的工艺水采用较少，富砷浸出液的处理负担小。
附图说明
图1为本发明的具体的工艺流程图。
具体实施方式
以下的实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。本发明可以以发明内容所描述的任何方式进行实施。
以下实施例，除特别声明外，各自落式混凝土搅拌机均为郑州英腾机械设备有限公司的JAC350型。
实施例1
将含砷16.10％，含锑22.99％砷碱渣称取100kg，加入水150kg浸泡68小时，于温度25℃左右，放入自落式混凝土搅拌机加水250kg进行搅拌(搅拌转速为15～18r/min)反应1小时。然后自然沉淀后，抽出上清液，自然风干底部锑精渣，渣干重32kg，分析渣中锑和砷品位，分别为：锑70.0％，砷1.4％，计算可知：锑的回收率达到97.4％％，砷的浸出率达到97.2％。
实施例2
将含砷16.10％，含锑22.99％砷碱渣称取100kg，加入水150kg浸泡72小时，于温度25℃左右，放入自落式混凝土搅拌机加水250kg进行搅拌(搅拌转速为15～18r/min)反应1小时。然后自然沉淀后，抽出上清液，自然风干底部锑精渣，渣干重29kg，分析渣中锑和砷品位，分别为：锑77.9％，砷1.3％，计算可知：锑的回收率达到98.26％，砷的浸出率达到97.66％。
实施例3
将含砷16.10％，含锑22.99％砷碱渣称取100kg，放入自落式混凝土搅拌机加水400kg进行搅拌(搅拌转速为15～18r/min)反应1小时。然后自然沉淀后，抽出上清液，自然风干底部锑精渣，渣干重34kg，分析渣中锑和砷品位，分别为：锑61％，砷2.9％，计算可知：锑的回收率达到90.21％，砷的浸出率达到93.88％。未预先对砷碱渣进行浸泡处理，浸出率比实施例2稍差。
实施例4
将含砷16.10％，含锑22.99％砷碱渣称取100kg，加入水150kg浸泡48小时，于温度25℃左右，放入自落式混凝土搅拌机加水100kg进行搅拌(搅拌转速为15～18r/min)反应3小时。然后自然沉淀后，抽出上清液，自然风干底部锑精渣，渣干重33kg，分析渣中锑和砷品位，分别为：锑65％，砷2.5％，计算可知：锑的回收率达到93.30％，砷的浸出率达到94.88％。
对比例1
将含砷16.10％，含锑22.99％砷碱渣称取100kg，于温度25℃左右，放入普通立式搅拌桶加水400kg进行搅拌(搅拌转速为30～35r/min)反应1小时。然后自然沉淀后，抽出上清液，自然风干底部锑精渣，渣干重38kg，分析渣中锑和砷品位，分别为：锑55％，砷4.5％，和实施例1相比，区别在于，采用普通立式搅拌机替代所述的自落式混凝土搅拌机。检测发现，锑的回收率达到90.91％，砷的浸出率为89.38％。本对比案例未采用本发明的自落式混凝土搅拌机，浸出性能较差。

Claims (10)

1.一种砷碱渣的浸出方法，其特征在于，将包含砷碱渣、水的混合液在自落式搅拌机内转动浸出。
2.如权利要求1所述的砷碱渣的浸出方法，其特征在于，砷碱渣先经水浸泡处理，随后再在自落式搅拌机内转动浸出。
3.如权利要求2所述的砷碱渣的浸出方法，其特征在于，浸泡处理过程中，水与砷碱渣的重量比大于或等于1；优选为1～4∶1。
4.如权利要求2所述的砷碱渣的浸出方法，其特征在于，浸泡处理时间大于或等于24h：优选为24～72h。
5.如权利要求1～4任一项所述的砷碱渣的浸出方法，其特征在于，混合液中，水与砷碱渣的重量比大于或等于1。
6.如权利要求5所述的砷碱渣的浸出方法，混合液中，水与砷碱渣的重量比为1～4∶1。
7.如权利要求1～6任一项所述的砷碱渣的浸出方法，其特征在于，所述的混合液在自落式搅拌机内转动浸出的时间为1～4h。
8.如权利要求1所述的砷碱渣的浸出方法，其特征在于，自落式搅拌机的搅拌转速为10～30r/min。
9.如权利要求1所述的砷碱渣的浸出方法，其特征在于，浸泡和转动浸出过程的温度为室温。
10.如权利要求1～9任一项所述的砷碱渣的浸出方法，其特征在于，将浸出体系自然沉降，收集上清液，即为富砷浸出液；优选的自然沉降时间为8～16h。
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