CN113684368A - 一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法 - Google Patents

一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113684368A
CN113684368A CN202110999586.7A CN202110999586A CN113684368A CN 113684368 A CN113684368 A CN 113684368A CN 202110999586 A CN202110999586 A CN 202110999586A CN 113684368 A CN113684368 A CN 113684368A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arsenic
leaching
copper
smoke dust
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110999586.7A
Other languages
English (en)
Inventor
刘智勇
刘志宏
张家润
周蓬勃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University
Original Assignee
Central South University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University filed Critical Central South University
Priority to CN202110999586.7A priority Critical patent/CN113684368A/zh
Publication of CN113684368A publication Critical patent/CN113684368A/zh
Priority to PCT/CN2022/114873 priority patent/WO2023030165A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006—Wet processes
    • C22B7/007—Wet processes by acid leaching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/06—Sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B13/00—Obtaining lead
    • C22B13/04—Obtaining lead by wet processes
    • C22B13/045—Recovery from waste materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0063—Hydrometallurgy
    • C22B15/0084—Treating solutions
    • C22B15/0089—Treating solutions by chemical methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B30/00—Obtaining antimony, arsenic or bismuth
    • C22B30/04—Obtaining arsenic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/16—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of zinc, cadmium or mercury
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

本发明涉及一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法，通过常压酸浸含砷烟尘使铜、锌、铁、砷等进入溶液，浸出渣经铅冶炼系统回收铅，利用硫化砷渣硫化沉淀烟尘酸浸液中的铜，沉铜后液加入硫酸亚铁在氧压的条件下反应得到稳定性高的臭葱石，沉砷工序有价金属损失少，脱砷后液杂质较少可直接送至锌电积工艺得到电积锌或蒸发结晶得到硫酸锌产品。本发明有价金属回收率高、操作简单，其中硫化砷渣硫化沉铜有效解决了硫化砷渣价值低、处理难的问题，实现了危险固体废弃物高效利用以及砷的无害化处理。

Description

一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法。
背景技术
在铜的火法冶炼过程中，会产生大量的含砷烟尘。含砷烟尘中含有大量的铜、锌、砷等，若不回收处理，不仅会造成资源的浪费，还会污染环境。现阶段，部分冶金企业直接将含砷烟尘以堆存的形式处理，由于烟尘中含有大量的可溶性砷，直接堆存会对周围环境造成严重污染；随着铜精矿中砷含量不断增高，烟尘作为原料返回冶炼系统，不仅会造成砷的大量积累，还会对产品质量和后期制酸工序造成不利影响。由此可见，含砷烟尘的综合回收处理具有重要意义。与此同时，硫化砷渣作为污酸处理的副产品，其回收价值低，处理困难的特点大大增加了冶金企业的环保成本。因此，如何将硫化砷渣资源化或产品化也成为企业关注的重点。
CN107904406A公布了一种采用火法挥发处理含砷烟尘的方法，使铜在渣中富集，含As2O3、Sn、Pb、Zn的直流炉烟尘送入电炉挥发还原，砷还原成砷单质，Sn、Pb、Zn进入富集渣送至锡冶炼，此发明存在砷和富集渣、铜渣分离不彻底后续处理仍比较麻烦的问题，没有真正实现有价金属的高效分离。CN110331300A公布了一种利用铜冶炼污酸处理含砷烟尘，在氧压浸出的条件下得到含砷浸出液，利用硫化钠沉淀得到硫化铜，通过二氧化硫还原结晶得到三氧化二砷，脱砷后液含砷仍然有10g/L左右，对于后期提取其他金属造成一定影响。CN110093510A采用低温焙烧处理含砷烟尘得到三氧化二砷，对焙烧渣采用常压酸浸得到浸出液，利用铁粉置换得到海绵铜，随后对浸出渣采用氧压酸浸得到含铟浸出液和含铅、锡渣，最后通过锌粉置换和电积处理得到铟和电积锌，此发明工艺流程长、操作复杂、生产成本高、三氧化二砷纯度不高，需要进行后期处理。CN108504872A将含砷烟尘、硫化砷渣和浓硫酸进行调浆混匀后，高温焙烧得到三氧化二砷。此发明只是脱除了砷，三氧化二砷仍需进行后期处理。
目前，含砷烟尘的脱砷技术主要分为火法工艺和湿法工艺，其中火法工艺主要分为直接焙烧挥发法、氧化焙烧挥发法、还原焙烧法，根据砷在烟尘中的存在价态，将砷氧化或还原为易挥发的As2O3，实现与其他元素的分离。湿法工艺主要分为水浸法、酸浸法、碱浸法，在酸浸工艺中，根据烟尘中元素成分和物相的不同选择合适的浸出剂，利用石灰-铁盐法、硫化法、石灰中和法等实现固砷。
火法处理虽然操作简单，但存在金属损失大、环境污染严重等不足，湿法处理烟尘由于其金属回收率高、环保等优势受到冶金研究者的重视。现阶段，湿法处理主要采用酸浸或碱浸的方法使烟尘中的砷或其他有价金属元素进入溶液。其中，稀硫酸浸出作为现大多数冶金企业浸出烟尘的主要手段，能够使烟尘中铜、锌、铁、砷等元素进入到溶液，冶金企业通常采用加入铁粉的方法实现溶液中的置换脱铜，但存在铁粉消耗量大，成本较高的问题，同时，由于溶液中含有砷元素，在还原过程中可能产生砷化氢气体从而恶化工作环境。在脱砷阶段，传统的石灰-铁盐法、硫化法、石灰中和法虽能有效脱除砷元素，但脱除后的含砷固废稳定性差，容易出现砷的返溶，存在安全隐患。因此，如何在烟尘中有价金属高效分离回收的同时，实现烟尘与硫化砷渣中砷的高效无害化处理还有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法，适用于铜冶炼过程产生的含砷烟尘的综合回收处理。本发明工艺简单、操作方便，在常压酸浸工序中，砷、锌、铜等元素浸出率高，浸出渣中砷含量低可直接送至铅冶炼回收铅。硫化沉铜工序中，铜回收率高，硫化铜含砷低可直接作为原料返回铜冶炼系统。同时充分利用硫化砷渣，实现了危险废弃物的高效利用。氧压沉砷工序中，臭葱石稳定性高，适合长期堆存，有价金属损失少，实现了冶炼系统中砷的高效脱除以及稳定固化。
本发明的方案是通过常压酸浸含砷烟尘使铜、锌、铁等进入溶液，浸出渣直接送入铅冶炼系统回收铅，将硫化砷渣与含砷烟尘酸浸液中混合后加入高压釜内，在一定的温度和压力下反应得到含砷低的硫化铜可直接作为原料返回冶炼系统，沉铜后液再通过加入硫酸亚铁氧压沉砷得到稳定性高的臭葱石，最后沉砷后液为杂质少的硫酸锌溶液可直接送至锌电积工序或蒸发结晶得到硫酸锌产品。此方法不仅实现有价金属的高效回收，同时实现硫化砷渣和烟尘中砷的脱除与固化。本发明有价金属回收率高，操作简单，其中硫化砷渣沉铜有效解决了硫化砷渣价值低、处理难的问题，实现了危险固体废弃物高效利用以及硫化砷渣和含砷烟尘中砷的无害化处理。
一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法，包括以下步骤：
(1)常压酸浸
在H2SO4浓度0.05mol/L～1mol/L、浸出时间1～10h、浸出温度25～90℃、液固体积质量比为3:1～10:1(ml:g)、搅拌速度300～700r/min的条件下对含砷烟尘进行常压酸浸处理得酸浸液和浸出渣，浸出渣含砷低直接送至铅冶炼系统回收铅。所述液固体积质量比是指以ml/g计，H2SO4溶液与含砷烟尘的体积质量比。
(2)硫化沉铜
将硫化砷渣与酸浸液混合后加入高压釜内，在S2-/Cu摩尔比0.8:1～2:1、pH值为0～5、反应温度80～150℃、反应时间1～10h、高压釜搅拌速度500r/min～1000r/min的条件下，反应得到硫化铜和含砷溶液；所述的硫化砷渣为硫化法处理含砷污酸所产生的沉淀，其中硫化砷质量百分比为10～90％；所述的S2-/Cu为1:1～2:1是指加入硫化砷渣中S2-的量与溶液中Cu元素的量的摩尔比为0.8:1～2:1。
(3)氧压沉砷
向步骤(2)所得含砷溶液加入FeSO4，控制Fe/As摩尔比为1:1～2:1，调节pH值至0.5～3，氧分压0.2～2MPa，反应时间1～10h，反应温度100～170℃，得到稳定性高的臭葱石和脱砷后液，脱砷后液则直接送至锌电积系统或蒸发结晶得到硫酸锌；所述的Fe/As为1:1～2:1是指加入FeSO4中Fe元素的量与溶液中As元素的量的摩尔比为1:1～2:1。
本发明所述含砷烟尘以质量百分比计包括以下主要成分：砷：1％～50％，锌：1～45％，铜：0.1～25％，铅：1％～30％，铁：0.1～35％，镉：0.8％～10％。
本发明所述硫化砷渣中以质量百分比计包括以下主要成分：砷：10％～35％，铜：0.1～3％，硒：0.1％～3％，硫：10～40％。
优选地，所述步骤(1)中H2SO4浓度为0.5mol/L～1mol/L。
优选地，所述步骤(1)中浸出温度为30～50℃。
优选地，所述步骤(1)中浸出时间为3～5h。
优选地，所述步骤(1)中液固体积质量比为5:1～10:1(ml:g)。
优选地，所述步骤(1)中搅拌速度300-500r/min。
优选地，所述步骤(2)中S2-/Cu比1:1～1.5:1。
优选地，所述步骤(2)中置换温度100～130℃。
优选地，所述步骤(2)中pH为0.5～1.0
优选地，所述步骤(2)中置换时间1～5h。
优选地，所述步骤(2)中高压釜搅拌速度800r/min～1000r/min。
优选地，所述步骤(3)中Fe/As摩尔比为1:1～1.3:1。
优选地，所述步骤(3)中pH为1～1.5。
优选地，所述步骤(3)中氧分压0.2～1MPa。
优选地，所述步骤(3)中反应时间1～5h。
优选地，所述步骤(3)中反应温度120～150℃。
本发明方法的优点和积极效果：
1、常压浸出工序，采用常压酸浸的方式，烟尘中的砷、锌、铜、铁等元素浸出率高，操作简单，浸出渣含砷较低可直接送至铅冶炼系统回收铅。
2、硫化沉铜工序，利用硫化砷渣硫化沉铜，不仅高效脱铜，还实现了硫化砷渣的高效利用，反应后得到的硫化铜含砷低，可直接作为原料返回冶炼系统。
3、氧压沉砷工序，加入硫酸亚铁在氧压条件下合成臭葱石，脱砷效率高，操作简单，臭葱石稳定性较其他传统合成方法大幅度提高，可直接堆存处理，实现了烟尘和硫化砷渣中砷的高效脱除与稳定固化。
4、本发明合成的臭葱石稳定性高，沉砷过程有价金属损失少，沉砷后液杂质含量低，可直接送至锌电积工序或蒸发结晶得到硫酸锌。
5、本发明采用硫化砷渣沉铜的方法，充分利用了硫化砷渣中的S2-高效沉铜，解决了企业对于硫化砷渣堆存难、处理难的问题，实现了危险废弃物的高效利用以及无害化处理。
6、各工序中pH与其下段工序高效协调，无需额外加入酸碱调节pH值，在简化工序的同时也降低了生产成本。
总之，本发明工序搭配合理、通过严格控制每个工序中的条件参数，使砷得以安全处置，铜、锌、铅等有价金属得到高效回收，实现了烟尘和硫化砷渣中砷的无害化处理。由于砷与其他元素的分离采用的是湿法工艺避免了火法所带来的大规模污染以及资源利用不高的问题，所得产物均便于后续的处理和加工，所以本发明具有环保、经济、节能、高资源利用率的优势。
附图说明
图1本发明方法流程示意图。
具体实施方法
以下对本发明的技术方案详细叙述，其中所述百分含量均为质量分数。
本发明所述含砷烟尘中砷质量百分含量1％～50％，锌质量百分含量1～45％，铜质量百分含量0.1～25％，铅质量百分含量1％～30％，铁质量百分含量0.1～35％。
本发明所述含砷烟尘与烟尘的概念没有绝对地区分，即通常情况下，本发明的技术方案适用于含砷烟尘，但当有些烟尘中不含砷时，亦可以采用本发明的技术方案实现其他的技术效果。因此，含砷烟尘中，砷的含量不作为对烟尘的绝对限定，只是优选项。
本发明所述硫化砷渣中以质量百分比计包括以下主要成分：砷：10％～35％，铜：0.1～3％，硒：0.1％～3％，硫：10～40％。
如图1所示，一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法，包括以下步骤：
1、常压酸浸工序，在H2SO4浓度0.05mol/L～1mol/L、浸出时间1～10h、浸出温度25～90℃、液固体积质量比为3:1～10:1(ml:g)、搅拌速度300～700r/min的条件下对烟尘进行常压酸浸处理得酸浸液和浸出渣，浸出渣含砷低可经铅冶炼系统回收铅；所述液固体积质量比是指以ml/g计，H2SO4溶液与烟尘的体积质量比。
2、硫化沉铜工序，将硫化砷渣和酸浸液放入高压釜内，在S2-/Cu摩尔比1:1～2:1、pH值为0～5、反应温度80～150℃、反应时间1～10h、高压釜搅拌速度500r/min～1000r/min的条件下，反应得到硫化铜和含砷溶液；所述的硫化砷渣为硫化法处理含砷污酸所产生的沉淀，其中硫化砷质量百分比为10～90％；所述的S2-/Cu为0.8:1～2:1是指加入硫化砷渣中S2-的量与溶液中Cu元素的量的摩尔比为0.8:1～2:1。
3、氧压沉砷工序，向步骤(2)所得含砷溶液加入FeSO4，控制Fe/As摩尔比为1:1～2:1、pH值为0.5～3、氧分压0.2～2MPa、反应时间1～10h、温度100～170℃，反应得到稳定性良好的臭葱石和脱砷后液，脱砷后液则直接送至锌电积系统或蒸发结晶得到硫酸锌；所述的Fe/As为1:1～2:1是指加入FeSO4中Fe元素的量与溶液中As元素的量的摩尔比为1:1～2:1。
实施例1
以国内某含砷烟尘为例，其以质量百分比计包括以下主要成分：Pb 8.92％，As15.6％，Fe 1.59％，Cu 2.58％，Zn 29.89％。
硫化砷渣以质量百分比计包括以下主要成分：砷：25.8％，铜：0.21％，硒：0.11％，硫：34.7％。
称取20g的含砷烟尘于三颈烧瓶内，按液固体积质量比7:1(ml:g)加入140mlH2SO4、搅拌速度300r/min、H2SO4浓度1mol/L、浸出温度50℃、浸出时间3h的条件进行浸出实验。浸出结束后，移出料浆、水洗、过滤分离得到浸出渣和酸浸液，砷浸出率98.72％，铜浸出率99.40％，锌浸出率95.73％，浸出液中各元素浓度Zn 42.39g/L，Cu 3.80g/L，As 23.69g/L，Fe 0.26g/L，Pb 34.71ppm，终点pH值为0.53。
将硫化砷渣加入烟尘酸浸液后放入高压釜内，在S2-/Cu摩尔比1:1，溶液pH值为0.53、反应温度120℃、反应时间2h、高压釜搅拌速度500r/min的条件下反应得到硫化铜和沉铜后液，结果表明，铜的沉淀率为96.89％，终点pH值为0.41。
脱铜后液采用氧压沉砷法合成臭葱石，溶液pH值为0.41，加入FeSO4调节Fe/As摩尔比为1:1、温度为130℃、氧气分压0.5MPa、反应时间3h，反应得到臭葱石和脱砷后液，结果表明，砷的脱除率为96.32％，脱砷后液直接送至锌电积系统处理后得到纯度高于99.9％的金属锌。将合成的臭葱石进行毒性浸出实验，结果表明，溶液As含量0.72mg/L。
实施例2
以国内含砷烟尘为例，其以质量百分比计包括以下主要成分：Pb 7.35％，As12.56％，Fe 3.2％，Cu 3.52％，Zn 22.10％。
硫化砷渣以质量百分比计包括以下主要成分：砷：32.4％，铜：1.13％，硒：0.19％，硫：48.5％。
称取20g的含砷烟尘于三颈烧瓶内，按液固体积质量比3:1(ml:g)加入60mlH2SO4、搅拌速度500r/min、H2SO4浓度0.3mol/L、浸出温度85℃、浸出时间2h的条件进行浸出实验。浸出结束后，移出料浆、水洗、过滤分离得到浸出渣和酸浸液，砷浸出率95.03％，铜浸出率90.35％，锌浸出率92.11％，浸出液中各元素浓度Zn 74.02g/L，Cu 11.56g/L，As 47.73g/L，Fe 0.44g/L，Pb 32.13ppm，终点pH值为1.26。
将硫化砷渣加入烟尘酸浸液后放入高压釜内，在S2-/Cu摩尔比1.5:1、溶液pH值为1.26、反应温度120℃、反应时间2h、高压釜搅拌速度1000r/min的条件下反应得到硫化铜和沉铜后液，结果表明，铜的沉淀率为99.90％，终点pH值为1.06。脱铜后液采用氧压沉砷法合成臭葱石，溶液pH值为1.06，加入FeSO4调节Fe/As摩尔比为1.2:1，温度为150℃，氧气分压0.8MPa，反应时间6h，反应得到臭葱石和脱砷后液，结果表明，砷的脱除率为98.86％，脱砷后液直接送至锌电积系统处理后得到纯度高于99.95％的金属锌。将合成的臭葱石进行毒性浸出实验，结果表明，溶液As含量0.45mg/L。
实施例3
以国内含砷烟尘为例，其以质量百分比计包括以下主要成分：Pb 6.65％，As8.78％，Fe 5.64％，Cu 10.21％，Zn 5.65％。
硫化砷渣以质量百分比计包括以下主要成分：砷：15.62％，铜：2.69％，硒：1.30％，硫：23.56％。
称取20g的含砷烟尘于三颈烧瓶内，按液固体积质量比10:1(ml:g)加入200mlH2SO4、搅拌速度700r/min、H2SO4浓度0.5mol/L、浸出温度50℃、浸出时间2h的条件进行浸出实验。浸出结束后，移出料浆、水洗、过滤分离得到浸出渣和酸浸液，砷浸出率96.49％，铜浸出率96.54％，锌浸出率97.21％，浸出液中各元素浓度Zn 5.78g/L，Cu10.38g/L，As 8.92g/L，Fe 1.34g/L，Pb 21.65ppm，终点pH值为0.68。
将硫化砷渣加入烟尘酸浸液后放入高压釜内，在S2-/Cu摩尔比1.2:1、溶液pH值为0.68、反应温度150℃、反应时间2h、高压釜搅拌速度800r/min的条件下反应得到硫化铜和沉铜后液，结果表明，铜的沉淀率为97.03％，溶液pH为0.53。
脱铜后液采用氧压沉砷法合成臭葱石，溶液pH值为0.53，加入FeSO4调节Fe/As摩尔比为2:1、温度为120℃、氧气分压1MPa、反应时间6h，反应得到臭葱石和脱砷后液，结果表明，砷的脱除率为98.97％，脱砷后液经蒸发结晶处理得到杂质含量低于3％的硫酸锌产品。将合成的臭葱石进行毒性浸出实验，结果表明，溶液As含量0.56mg/L。
实施例4
以国内含砷烟尘为例，其以质量百分比计包括以下主要成分：Pb 4.32％，As23.11％，Fe 4.61％，Cu 16.89％，Zn 2.32％。
硫化砷渣以质量百分比计包括以下主要成分：砷：20.62％，铜：1.53％，硒：0.78％，硫：33.32％。
称取20g的含砷烟尘于三颈烧瓶内，按液固体积质量比5:1(ml:g)加入100mlH2SO4、搅拌速度300r/min、H2SO4浓度0.5mol/L、浸出温度50℃、浸出时间1h的条件进行浸出实验。浸出结束后，移出料浆、水洗、过滤分离得到浸出渣和酸浸液，砷浸出率96.21％，铜浸出率91.26％，锌浸出率94.07％，浸出液中各元素浓度Zn 4.59g/L，Cu 32.45/L，As 46.80g/L，Fe 0.65g/L，Pb 14.65ppm，终点pH值为1.29。
将硫化砷渣加入烟尘酸浸液后放入高压釜内，在S2-/Cu摩尔比1.2:1、溶液pH值为1.29、反应温度120℃、反应时间10h、高压釜搅拌速度600r/min的条件下反应得到硫化铜和沉铜后液，结果表明，铜的沉淀率为95.40％，终点pH值为1.20。
脱铜后液采用氧压沉砷法合成臭葱石，溶液pH值为1.20，加入FeSO4调节Fe/As摩尔比为1.5:1、温度为170℃、氧气分压1MPa、反应时间6h，反应得到臭葱石和脱砷后液，结果表明，砷的脱除率为96.2％，脱砷后液经蒸发结晶处理得到杂质含量低于3.5％的硫酸锌产品。将合成的臭葱石进行毒性浸出实验，结果表明，溶液As含量0.24mg/L。

Claims (10)

1.一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)常压酸浸
在H2SO4浓度为0.05mol/L～1mol/L、浸出时间1～10h、浸出温度25～90℃、液固体积质量比为3:1～10:1(ml:g)、搅拌速度300～700r/min的条件下对含砷烟尘进行常压酸浸处理得酸浸液和浸出渣，浸出渣直接送至铅冶炼系统回收铅；
(2)硫化沉铜
将硫化砷渣和步骤(1)所得酸浸液混合后加入高压釜内，在S2-/Cu摩尔比为0.8:1～2:1、pH值为0～5、反应温度80～150℃、反应时间1～10h、高压釜搅拌速度500r/min～1000r/min的条件下，反应得到硫化铜和含砷溶液；
(3)氧压沉砷
向步骤(2)所得含砷溶液加入FeSO4，控制Fe/As摩尔比为1:1～2:1，pH值为0.5～3，氧分压0.2～2MPa，反应时间1～10h，反应温度100～170℃，反应得到臭葱石和脱砷后液；脱砷后液则直接送至锌电积系统或蒸发结晶得到硫酸锌。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含砷烟尘以质量百分比计包括以下主要成分：砷：1％～50％，锌：1～45％，铜：0.1～25％，铅：1％～30％，铁：0.1～35％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硫化砷渣以质量百分比计包括以下主要成分：砷：10％～35％，铜：0.1～3％，硒：0.1％～3％，硫：10～40％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述H2SO4与含砷烟尘的液固体积质量比为5:1～10:1。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述浸出温度为30～50℃；所述浸出时间为3～5h；所述搅拌速度为300r/min～500r/min；所述H2SO4浓度0.5mol/L～1mol/L。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述S2-/Cu摩尔比1:1～1.5:1；和/或所述pH值为0.5～1.0。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述反应温度100～130℃。
8.根据权利要求1或2或3或6或7所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的硫化砷渣为硫化法处理含砷污酸所产生的沉淀，其中硫化砷质量百分比为10～90％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述反应时间1～5h；和/或所述高压釜搅拌速度800r/min～1000r/min。
10.根据权利要求1或2或3或9所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述Fe/As摩尔比为1:1～1.3:1；或/和步骤(3)中，所述反应pH值为1～1.5；或/和步骤(3)中，所述反应温度120～150℃；或/和步骤(3)中，所述反应时间为1～5h；或/和步骤(3)中，所述氧分压0.2～1MPa。
CN202110999586.7A 2021-08-29 2021-08-29 一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法 Pending CN113684368A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110999586.7A CN113684368A (zh) 2021-08-29 2021-08-29 一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法
PCT/CN2022/114873 WO2023030165A1 (zh) 2021-08-29 2022-08-25 一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110999586.7A CN113684368A (zh) 2021-08-29 2021-08-29 一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113684368A true CN113684368A (zh) 2021-11-23

Family

ID=78583637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110999586.7A Pending CN113684368A (zh) 2021-08-29 2021-08-29 一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN113684368A (zh)
WO (1) WO2023030165A1 (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114561547A (zh) * 2022-03-14 2022-05-31 昆明理工大学 一种综合回收高锌铜冶炼烟尘中有价金属的方法
CN114606400A (zh) * 2022-01-28 2022-06-10 云锡文山锌铟冶炼有限公司 高铁含砷锌浸渣的处理方法
CN114606388A (zh) * 2022-03-14 2022-06-10 昆明理工大学 一种浸出含砷铜冶炼烟尘及同步除砷的方法
CN114990351A (zh) * 2022-06-14 2022-09-02 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种锌精矿与铜白烟尘协同处理的方法
CN114990341A (zh) * 2022-06-14 2022-09-02 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种氧化锌与铜白烟尘混合浸出的方法
CN115558795A (zh) * 2022-09-30 2023-01-03 云南铜业股份有限公司西南铜业分公司 一种铜冶炼复杂污酸的处理方法及系统
CN115747500A (zh) * 2022-11-14 2023-03-07 郴州金铖环保科技有限公司 一种高砷含银冶炼渣协同脱除强酸性砷溶液中氯的方法
WO2023030165A1 (zh) * 2021-08-29 2023-03-09 中南大学 一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法
CN116005000A (zh) * 2022-11-15 2023-04-25 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种粗铅冶炼烟尘的脱砷方法
CN116287759A (zh) * 2023-04-19 2023-06-23 昆明瀚创科技有限公司 一种铜冶炼含砷烟尘的处理方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116574908B (zh) * 2023-04-03 2024-03-12 西部矿业股份有限公司 一种锌冶炼过程电解液开路除杂联合回收锌铟的工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105039713A (zh) * 2015-08-25 2015-11-11 中南大学 一种硫化砷渣一步浸出固砷富集有价金属的方法
CN105734300A (zh) * 2014-12-08 2016-07-06 云南云铜锌业股份有限公司 一种从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法
CN106756059A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 中南大学 一种从含砷烟尘回收有价金属及沉淀转化法合成固砷矿物的方法
CN106834709A (zh) * 2016-12-21 2017-06-13 中南大学 一种含砷烟尘综合利用及沉淀转化法合成固砷矿物的方法
CN106830091A (zh) * 2016-12-21 2017-06-13 中南大学 一种从含砷溶液中沉淀得到高浸出稳定性臭葱石的方法
CN108249480A (zh) * 2017-12-22 2018-07-06 东营方圆有色金属有限公司 一种铜冶炼硫化砷渣、烟尘浸出液砷的综合回收方法
CN110331300A (zh) * 2019-06-28 2019-10-15 东营方圆有色金属有限公司 一种铜冶炼行业污酸和烟尘综合提取砷的方法
CN111979421A (zh) * 2020-07-02 2020-11-24 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 一种铜冶炼过程中所产含铜砷烟灰综合利用的方法
CN112359213A (zh) * 2020-10-12 2021-02-12 矿冶科技集团有限公司 一种铜冶炼危险废物协同处置及有价金属综合回收的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101817553B (zh) * 2010-04-02 2012-03-07 云南锡业集团（控股）有限责任公司 一种含砷烟尘的处理方法
CN103014355B (zh) * 2012-12-13 2014-12-24 马永涛 铜冶炼烟灰多金属综合回收工艺
CN107459166A (zh) * 2017-08-15 2017-12-12 昆明理工大学 一种污酸中酸的资源化利用及砷的固化方法
CN110983060B (zh) * 2019-12-09 2021-07-06 黑龙江紫金铜业有限公司 一种砷滤饼与白烟尘资源化利用的方法
CN110983059B (zh) * 2019-12-09 2021-07-06 黑龙江紫金铜业有限公司 一种从铜冶炼白烟尘浸出液及砷滤饼中回收铜、砷的方法
CN113088708A (zh) * 2021-03-30 2021-07-09 中南大学 一种炼铜白烟尘与污酸资源化协同处理回收多金属的方法
CN113684368A (zh) * 2021-08-29 2021-11-23 中南大学 一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105734300A (zh) * 2014-12-08 2016-07-06 云南云铜锌业股份有限公司 一种从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法
CN105039713A (zh) * 2015-08-25 2015-11-11 中南大学 一种硫化砷渣一步浸出固砷富集有价金属的方法
CN106756059A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 中南大学 一种从含砷烟尘回收有价金属及沉淀转化法合成固砷矿物的方法
CN106834709A (zh) * 2016-12-21 2017-06-13 中南大学 一种含砷烟尘综合利用及沉淀转化法合成固砷矿物的方法
CN106830091A (zh) * 2016-12-21 2017-06-13 中南大学 一种从含砷溶液中沉淀得到高浸出稳定性臭葱石的方法
CN108249480A (zh) * 2017-12-22 2018-07-06 东营方圆有色金属有限公司 一种铜冶炼硫化砷渣、烟尘浸出液砷的综合回收方法
CN110331300A (zh) * 2019-06-28 2019-10-15 东营方圆有色金属有限公司 一种铜冶炼行业污酸和烟尘综合提取砷的方法
CN111979421A (zh) * 2020-07-02 2020-11-24 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 一种铜冶炼过程中所产含铜砷烟灰综合利用的方法
CN112359213A (zh) * 2020-10-12 2021-02-12 矿冶科技集团有限公司 一种铜冶炼危险废物协同处置及有价金属综合回收的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘永平: "黑铜泥氧压酸浸工艺研究", 《有色金属（冶炼部分）》 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023030165A1 (zh) * 2021-08-29 2023-03-09 中南大学 一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法
CN114606400B (zh) * 2022-01-28 2023-09-22 云锡文山锌铟冶炼有限公司 高铁含砷锌浸渣的处理方法
CN114606400A (zh) * 2022-01-28 2022-06-10 云锡文山锌铟冶炼有限公司 高铁含砷锌浸渣的处理方法
CN114606388A (zh) * 2022-03-14 2022-06-10 昆明理工大学 一种浸出含砷铜冶炼烟尘及同步除砷的方法
CN114606388B (zh) * 2022-03-14 2024-03-19 昆明理工大学 一种浸出含砷铜冶炼烟尘及同步除砷的方法
CN114561547A (zh) * 2022-03-14 2022-05-31 昆明理工大学 一种综合回收高锌铜冶炼烟尘中有价金属的方法
CN114990351A (zh) * 2022-06-14 2022-09-02 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种锌精矿与铜白烟尘协同处理的方法
CN114990341A (zh) * 2022-06-14 2022-09-02 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种氧化锌与铜白烟尘混合浸出的方法
CN114990341B (zh) * 2022-06-14 2023-09-26 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种氧化锌与铜白烟尘混合浸出的方法
CN114990351B (zh) * 2022-06-14 2024-01-30 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种锌精矿与铜白烟尘协同处理的方法
CN115558795B (zh) * 2022-09-30 2024-03-26 云南铜业股份有限公司西南铜业分公司 一种铜冶炼复杂污酸的处理方法及系统
CN115558795A (zh) * 2022-09-30 2023-01-03 云南铜业股份有限公司西南铜业分公司 一种铜冶炼复杂污酸的处理方法及系统
CN115747500A (zh) * 2022-11-14 2023-03-07 郴州金铖环保科技有限公司 一种高砷含银冶炼渣协同脱除强酸性砷溶液中氯的方法
CN116005000A (zh) * 2022-11-15 2023-04-25 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种粗铅冶炼烟尘的脱砷方法
CN116005000B (zh) * 2022-11-15 2023-10-13 云南驰宏锌锗股份有限公司 一种粗铅冶炼烟尘的脱砷方法
CN116287759A (zh) * 2023-04-19 2023-06-23 昆明瀚创科技有限公司 一种铜冶炼含砷烟尘的处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023030165A1 (zh) 2023-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113684368A (zh) 一种铜冶炼硫化砷渣与含砷烟尘协同处理的方法
CN100591783C (zh) 一种从废电解阳极泥中回收锌铅的方法
CN108624759B (zh) 一种从白烟尘中综合回收有价金属的方法
CN113549766B (zh) 一种铅冶炼烟尘脱砷并回收有价金属的方法
CN110983060B (zh) 一种砷滤饼与白烟尘资源化利用的方法
CN113621818A (zh) 一种铜冶炼污酸与含砷烟尘协同处理的方法
CN110643815B (zh) 黑铜泥资源化无害化的处理方法
CN111041221B (zh) 一种从含镉高砷烟灰中回收镉的方法
CN114314661B (zh) 一种钒原料深度除钴生产高纯偏钒酸铵的方法
CN112725624A (zh) 一种高效回收利用含砷钴镍渣的方法
CN113862464B (zh) 一种黑铜泥中铜及稀散金属回收的方法
CN113444886A (zh) 一种铜冶炼烟尘的有价元素浸出回收方法
CN102925701A (zh) 一种用含砷钴镍渣湿碱法制备砷酸盐的方法
GB2621039A (en) Harmless treatment method for recovering sulfur, rhenium, and arsenic from arsenic sulfide slag
CN111979421A (zh) 一种铜冶炼过程中所产含铜砷烟灰综合利用的方法
CN109055764B (zh) 一种高氯低锌物料的综合回收方法
CN106636657A (zh) 一种含砷烟灰预脱砷的方法
CN116716493A (zh) 一种从低品位含锗物料中二次回收锗的方法
CN105399132A (zh) 一种用黄铜炉渣和含锌烟道灰制备碱式氯化铜及碱式氯化锌的工艺
CN111455188B (zh) 一种从冰铜渣中碱性湿法浸出铜的工艺方法
CN110777260B (zh) 一种制备单质砷的湿法处理工艺
CN114558440A (zh) 一种高氯锌灰氨-硫铵法高效提锌耦合矿浆法烟气脱硫固碳的工艺
CN113215407A (zh) 一种从铜镉渣中生产金属铜粉方法
CN112593074A (zh) 黄钠铁矾低温焙烧浸出循环除铁工艺
CN107604177B (zh) 一种浸出含砷金精矿及其浸出液的处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211123

RJ01 Rejection of invention patent application after publication