CN111172401A - 一种处理高砷白烟尘的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理高砷白烟尘的方法，包括如下步骤：在氩气保护气氛下，向高砷白烟尘混入还原煤进行氩气保护焙烧，焙烧过程中产生烟尘及焙烧渣；对烟尘送入冷凝器内进行冷凝回收，并获得三氧化二砷产品，将产生的焙烧渣置于盛装有硫酸的浸出设备内进行硫酸浸出，并获得浸出渣及浸出液，向浸出液中加入锌粉进行锌粉置换反应，此时浸出液中含有的铜被锌置换出来并以海绵铜的形式进行回收，此时的液体为置换后液，置换后液作为锌电积溶液使用，整个步骤完成。本发明在运用的过程中，可实现对高砷白烟尘中的砷、铜、锌、锡等有价金属的回收，且杜绝了产生废弃物的现象，避免了造成资源浪费以及对环境产生污染的现象，有利于进行推广运用。

Description

一种处理高砷白烟尘的方法
技术领域
本发明涉及高砷白烟尘技术领域，尤其涉及一种处理高砷白烟尘的方法。
背景技术
高砷白烟尘主要产生于铜冶炼。目前，高砷铜烟尘砷的分离方法主要有还原挥发法和湿法浸出法两种。还原挥发法是控制一定的还原温度和还原气氛，利用As2O3蒸汽压与物料中其他组分蒸汽压差别较大的特征将砷与其他金属分离。还原挥发法存在铅、锌等回收率较低，一次挥发后渣中砷含量(4-6％)较高的问题。湿法浸出法是依据As2O3为两性化合物，溶于酸、碱并可溶于水的性质，采用酸浸、碱浸或水浸的方法将高砷白烟尘中的砷浸入溶液，在溶液中加入用钙盐、铁盐等中和除砷，砷以砷钙渣、砷铁渣或硫化砷的形式去除。湿法浸出法存在的主要问题为：产生的含砷废渣为危废，难以综合利用，含砷废渣还需无害化固化后进入“三防”渣场妥善堆存。为此，我们提出了一种处理高砷白烟尘的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种处理高砷白烟尘的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种处理高砷白烟尘的方法，包括如下步骤：
S1：在氩气保护气氛下，向高砷白烟尘混入还原煤，并在300-400℃下，进行2-3h的氩气保护焙烧，焙烧过程中产生含有As2O3的烟尘及焙烧渣；
S2：对步骤S1产生的烟尘送入冷凝器内进行冷凝回收，并获得三氧化二砷产品，将步骤S1产生的焙烧渣置于盛装有硫酸的浸出设备内进行硫酸浸出，并获得浸出渣及浸出液，获得的浸出渣可作为锡冶炼原料进行回收；
S3：向步骤S2中的浸出液中加入锌粉进行锌粉置换反应，此时浸出液中含有的铜被锌置换出来并以海绵铜的形式进行回收，此时的液体为置换后液，置换后液作为锌电积溶液使用，整个步骤完成。
优选的，在步骤S1中，高砷白烟尘的成分为：砷16-25％，锡5-10％，锌20-30％，铜5-10％，铅20-30％，且还原煤与高砷白烟尘之间的质量比为5-8:100。
优选的，在步骤S1中，焙烧渣中的砷含量为1-1.5％。
优选的，步骤S2中所获得的三氧化二砷产品的纯度为93-95％。
优选的，在步骤S2中，焙烧渣与硫酸之间的液固比为4:1，硫酸浓度为180-200g/L，浸出时间3-4h，浸出温度180-200℃。
优选的，在步骤S2的硫酸浸出过程中，焙烧渣中所含的大部分铜和锌进入浸出液，此时浸出渣中的铜和锌的含量降低至0.5-1％，且锡和铅的含量富集至15-30％、40-60％，此时浸出液中铜、锌的含量分别富集至20-30g/L、30-40g/L。
优选的，在步骤S3中，海绵铜中的铜含量为50-70％。
优选的，在步骤S3中，置换后液中的锌含量为100-120g/L。
本发明提出的一种处理高砷白烟尘的方法，有益效果在于：本方案在应用的过程中，有效地实现了高砷白烟尘中砷与其他有价金属的分离，使得高砷白烟尘中的砷以三氧化二砷产品进行回收，进一步的实现了对高砷白烟尘中的铜、锌、锡等有价金属，且杜绝了产生废弃物的现象，杜绝了传统处理方法所造成的资源浪费以及对环境产生污染的现象，进而有利于进行推广运用。
附图说明
图1为本发明提出的一种处理高砷白烟尘的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种处理高砷白烟尘的方法，包括如下步骤：
S1：在氩气保护气氛下，向高砷白烟尘混入还原煤，并在300-400℃下，进行2-3h的氩气保护焙烧，焙烧过程中产生含有As2O3的烟尘及焙烧渣，此时氩气的作用是防止步骤S1进行过程中的As2O3氧化为难挥发的As2O5，还原煤的作用是防止As2O3与白烟尘中的氧化铅和氧化锌反应，由于As2O3是易挥发的物质，高砷白烟尘中的砷在低温下即可实现挥发去除；
S2：对步骤S1产生的烟尘送入冷凝器内进行冷凝回收，并获得三氧化二砷产品，将步骤S1产生的焙烧渣置于盛装有硫酸的浸出设备内进行硫酸浸出，并获得浸出渣及浸出液，获得的浸出渣可作为锡冶炼原料进行回收；
S3：向步骤S2中的浸出液中加入锌粉进行锌粉置换反应，此时浸出液中含有的铜被锌置换出来并以海绵铜的形式进行回收，此时的液体为置换后液，置换后液作为锌电积溶液使用，整个步骤完成。
在步骤S1中，高砷白烟尘的成分为：砷16-25％，锡5-10％，锌20-30％，铜5-10％，铅20-30％，且还原煤与高砷白烟尘之间的质量比为5-8:100。
在步骤S1中，焙烧渣中的砷含量为1-1.5％。
步骤S2中所获得的三氧化二砷产品的纯度为93-95％。
在步骤S2中，焙烧渣与硫酸之间的液固比为4:1，硫酸浓度为180-200g/L，浸出时间3-4h，浸出温度180-200℃。
在步骤S2的硫酸浸出过程中，焙烧渣中所含的大部分铜和锌进入浸出液，此时浸出渣中的铜和锌的含量降低至0.5-1％，且锡和铅的含量富集至15-30％、40-60％，此时浸出液中铜、锌的含量分别富集至20-30g/L、30-40g/L。
在步骤S3中，海绵铜中的铜含量为50-70％。
在步骤S3中，置换后液中的锌含量为100-120g/L。
本发明在应用的过程中，有效地实现了高砷白烟尘中砷与其他有价金属的分离，使得高砷白烟尘中的砷以三氧化二砷产品进行回收，进一步的实现了对高砷白烟尘中的铜、锌、锡等有价金属，且杜绝了产生废弃物的现象，杜绝了传统处理方法所造成的资源浪费以及对环境产生污染的现象，进而有利于进行推广运用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种处理高砷白烟尘的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：在氩气保护气氛下，向高砷白烟尘混入还原煤，并在300-400℃下，进行2-3h的氩气保护焙烧，焙烧过程中产生含有As2O3的烟尘及焙烧渣；
S2：对步骤S1产生的烟尘送入冷凝器内进行冷凝回收，并获得三氧化二砷产品，将步骤S1产生的焙烧渣置于盛装有硫酸的浸出设备内进行硫酸浸出，并获得浸出渣及浸出液，获得的浸出渣可作为锡冶炼原料进行回收；
S3：向步骤S2中的浸出液中加入锌粉进行锌粉置换反应，此时浸出液中含有的铜被锌置换出来并以海绵铜的形式进行回收，此时的液体为置换后液，置换后液作为锌电积溶液使用，整个步骤完成。
2.根据权利要求1所述的一种处理高砷白烟尘的方法，其特征在于，在步骤S1中，高砷白烟尘的成分为：砷16-25％，锡5-10％，锌20-30％，铜5-10％，铅20-30％，且还原煤与高砷白烟尘之间的质量比为5-8:100。
3.根据权利要求1所述的一种处理高砷白烟尘的方法，其特征在于，在步骤S1中，焙烧渣中的砷含量为1-1.5％。
4.根据权利要求1所述的一种处理高砷白烟尘的方法，其特征在于，步骤S2中所获得的三氧化二砷产品的纯度为93-95％。
5.根据权利要求1所述的一种处理高砷白烟尘的方法，其特征在于，在步骤S2中，焙烧渣与硫酸之间的液固比为4:1，硫酸浓度为180-200g/L，浸出时间3-4h，浸出温度180-200℃。
6.根据权利要求1所述的一种处理高砷白烟尘的方法，其特征在于，在步骤S2的硫酸浸出过程中，焙烧渣中所含的大部分铜和锌进入浸出液，此时浸出渣中的铜和锌的含量降低至0.5-1％，且锡和铅的含量富集至15-30％、40-60％，此时浸出液中铜、锌的含量分别富集至20-30g/L、30-40g/L。
7.根据权利要求1所述的一种处理高砷白烟尘的方法，其特征在于，在步骤S3中，海绵铜中的铜含量为50-70％。
8.根据权利要求1所述的一种处理高砷白烟尘的方法，其特征在于，在步骤S3中，置换后液中的锌含量为100-120g/L。
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