CN115557715A - 一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺 - Google Patents

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邱建森
林国标
林凡
李耀泉
宁万涛
张永锋
林鸿汉
李涛
葛素志
王宇宁
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
    • 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
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    • C22B15/0026—Pyrometallurgy
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

本发明公开了一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺，具体过程为：S1、将铜冶炼污酸砷采用石灰石中和至pH＝1‑1.5后离心过滤，得到的石膏渣和滤液；所述滤液用石灰中和至pH＝6‑9后，压滤形成砷酸钙渣；S2、步骤S1所得的砷酸钙渣经蒸汽烘干后，利用制粒机制粒，然后与铜精矿、渣精矿和石英混合，一同进入铜火法冶炼系统，在1150‑1200℃条件下高温熔炼，砷酸钙渣在高温熔炼过程中形成玻璃固化体的结构；S3、经渣选工艺后，玻璃固化体结构的砷酸钙渣进入尾矿渣。利用本发明进行铜冶炼污酸砷的处置，最终得到的尾矿渣浸出毒性达到第Ⅰ类一般固体废弃物标准，不影响其作为水泥铁矿添加剂的使用。且本发明具有建设成本低，运行简便的优点。

Description

一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺
技术领域
本发明涉及环保生产技术领域，具体涉及一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺。
背景技术
随着火法熔炼工艺技术日趋成熟、规模效益日趋显现，铜冶炼企业原料竞争也越来越激烈，为了提高企业竞争力，越来越多的铜冶炼企业扩大了原料采购范围，导致原料越来越复杂，杂质含量高且成分较为复杂，砷作为一种常见的硫化矿伴生元素，是有色冶炼中的主要杂质之一，随着低品位、多成分铜矿的开发，原矿中砷含量逐渐增大。
铜冶炼污酸是铜冶炼烟气净化过程中产生的含有大量砷的稀硫酸溶液，砷含量5g/L-10g/L，硫酸含量3％-8％。行业内普遍采用硫化沉砷工艺形成砷滤饼委托处置，委托处置过程中砷滤饼是危险废弃物，需严格执行危险废物处置要求，同时还要支付高昂的委托处置费用，砷滤饼委托处置费用在2000-3000元/t，增加了企业负担。也有部分企业采用臭葱石固砷工艺进行堆存库填埋，一方面堆存库的申报审批严格，处理成本也较高，另一方面形成的臭葱石填埋场地要求高，若有刚性填埋场，建设成本高，为软性填埋场的3-5倍，若为软性填埋场，则对入场有砷含量限值要求，形成的臭葱石不得不采用某种方法稀释方可满足，软性填埋场建设成本虽然不及刚性填埋场高，但也建设成本基本上也是以亿元计，同时涉及堆存库的过程环保管理和闭场后续环保管理，环保管理压力大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺，具体过程为：
S1、将铜冶炼污酸砷采用石灰石中和至pH＝1-1.5后离心过滤，得到的石膏渣和滤液；所述滤液用石灰中和至pH＝6-9后，压滤形成砷酸钙渣；
S2、步骤S1所得的砷酸钙渣经蒸汽烘干后，利用制粒机制粒，然后与铜精矿、渣精矿和石英混合，一同进入铜火法熔炼系统，在1150-1200℃条件下高温熔炼，砷酸钙渣在高温熔炼过程中形成玻璃固化体结构；
S3、步骤S2中高温熔炼所得的炉渣经渣选工艺后，获得的渣精矿返回至步骤S2中使用，玻璃固化体结构的砷酸钙渣进入尾矿渣。
进一步地，步骤S1中，所得的石膏渣外售至水泥厂循环使用。
进一步地，步骤S2中，步骤S1所得的砷酸钙渣经蒸汽烘干至水分质量含量8％-15％。
进一步地，步骤S3的具体过程为：步骤S2中高温熔炼所得的炉渣经渣包缓冷和水冷后，采用液压破碎、粗碎、半自磨、球磨中的一种或多种进行细磨后进入浮选工艺，通过浮选回收金、银、铜、硫，得到渣精矿，玻璃固化体结构的砷酸钙进入尾矿渣中。
本发明的有益效果在于：利用本发明进行铜冶炼污酸砷的处置，最终得到的尾矿渣浸出毒性达到第Ⅰ类一般固体废弃物标准，不影响其作为水泥铁矿添加剂的使用。本发明的处置工艺充分利用铜冶炼企业现有设备设施，具有建设成本低，运行简便的优点，同时可大幅度降低企业环保管理压力。
具体地，高温熔炼后的砷酸钙具有较高的强度、减容率高、长期稳定性强、固化彻底。这是因为高温熔炼后的砷酸钙渣为玻璃固化体结构，炉渣中不含水分，仅在破磨浮选过程中尾矿渣水分仅有10-15％左右，比形成臭葱石、硫化砷渣压滤滤饼水分40％-50％相比，水分大幅度降低，因而减溶率高。另外，含有玻璃固化体结构的砷酸钙渣的尾矿渣经一般固废种类鉴别，达到Ⅰ类一般固废的要求，细磨和浮选过程液体中砷含量未出现上升，表明形成的砷酸钙渣强度高，稳定性好，未发生砷溶解现象。
具体实施方式
以下将对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
实施例1
本实施例提供一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺，具体过程为：
(1)铜冶炼污酸砷采用石灰石中和至pH 1.0后离心过滤，得到的石膏渣和滤液；
(2)所得的石膏渣外售至水泥厂循环使用，滤液用石灰中和至pH 6后，压滤形成砷酸钙渣；
(3)所得的砷酸钙渣经蒸汽烘干至水分质量含量8％后，利用制粒机制粒，然后与铜精矿、渣精矿和石英混合，一同进入铜火法熔炼系统，在1150℃条件下高温熔炼，砷酸钙渣在高温熔炼过程中形成玻璃固化体结构；
(4)高温熔炼所得的炉渣经渣包缓冷和水冷后，结合采用液压破碎、粗碎、半自磨、球磨进行细磨后进入浮选工艺(两粗+两精+两扫)，通过浮选回收金、银、铜、硫等有价元素，得到渣精矿，玻璃固化体结构的砷酸钙进入尾矿渣中。
(5)尾矿渣经一般固废种类鉴别，达到Ⅰ类一般固废的要求。细磨和浮选过程中液体中的砷含量未出现上升，表明形成的砷酸钙渣强度高，稳定性好，未发生砷溶解现象。
实施例2
本实施例提供一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺，具体过程为：
(1)铜冶炼污酸砷采用石灰石中和至pH 1.3后离心过滤，得到的石膏渣和滤液；
(2)所得的石膏渣外售至水泥厂循环使用，滤液用石灰中和至pH 7.5后，压滤形成砷酸钙渣；
(3)所得的砷酸钙渣经蒸汽烘干至水分质量含量10％后，利用制粒机制粒，然后与铜精矿、渣精矿和石英混合，一同进入铜火法熔炼系统，在1200℃条件下高温熔炼，砷酸钙渣在高温熔炼过程中形成玻璃固化体结构；
(4)温熔炼所得的炉渣经渣包缓冷和水冷后，结合采用液压破碎、粗碎、半自磨、球磨进行细磨后进入浮选工艺(两粗+两精+两扫)，通过浮选回收金、银、铜、硫等有价元素，得到渣精矿，玻璃固化体结构的砷酸钙进入尾矿渣中。
(5)尾矿渣经一般固废种类鉴别，达到Ⅰ类一般固废的要求。细磨和浮选过程液体中砷含量未出现上升，表明形成的砷酸钙渣强度高，稳定性好，未发生砷溶解现象。
实施例3
本实施例提供一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺，具体过程为：
(1)铜冶炼污酸砷采用石灰石中和至pH 1.5后离心过滤，得到的石膏渣和滤液；
(2)所得的石膏渣外售至水泥厂循环使用，滤液用石灰中和至pH 9后，压滤形成砷酸钙渣；
(3)所得的砷酸钙渣经蒸汽烘干至水分质量含量15％后，利用制粒机制粒，然后与铜精矿、渣精矿和石英混合，一同进入铜火法熔炼系统，在1180℃条件下高温熔炼，砷酸钙渣在高温熔炼过程中形成玻璃固化体结构；
(4)温熔炼所得的炉渣经渣包缓冷和水冷后，结合采用液压破碎、粗碎、半自磨、球磨进行细磨后进入浮选工艺(两粗+两精+两扫)，通过浮选回收金、银、铜、硫等有价元素，得到渣精矿，玻璃固化体结构的砷酸钙进入尾矿渣中。
(5)尾矿渣经一般固废种类鉴别，达到Ⅰ类一般固废的要求。细磨和浮选过程液体中砷含量未出现上升，表明形成的砷酸钙渣强度高，稳定性好，未发生砷溶解现象。
实施例4
本实施例提供一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺，具体过程为：
(1)铜冶炼污酸砷采用石灰石中和至pH 1.4后离心过滤，得到的石膏渣和滤液；
(2)所得的石膏渣外售至水泥厂循环使用，滤液用石灰中和至pH 8后，压滤形成砷酸钙渣；
(3)所得的砷酸钙渣经蒸汽烘干至水分质量含量15％后，利用制粒机制粒，然后与铜精矿、渣精矿和石英混合，一同进入铜火法熔炼系统，在1190℃条件下高温熔炼，砷酸钙渣在高温熔炼过程中形成玻璃固化体的结构；
(4)温熔炼所得的炉渣经渣包缓冷和水冷后，结合采用液压破碎、粗碎、半自磨、球磨进行细磨后进入浮选工艺(两粗+两精+两扫)，通过浮选回收金、银、铜、硫等有价元素，得到渣精矿，玻璃固化体结构的砷酸钙进入尾矿渣中。
(5)尾矿渣经一般固废种类鉴别，达到Ⅰ类一般固废的要求。细磨和浮选过程液体中砷含量未出现上升，表明形成的砷酸钙渣强度高，稳定性好，未发生砷溶解现象。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适用于铜冶炼污酸砷的处置工艺，其特征在于，具体过程为：
S1、将铜冶炼污酸砷采用石灰石中和至pH＝1-1.5后离心过滤，得到的石膏渣和滤液；所述滤液用石灰中和至pH＝6-9后，压滤形成砷酸钙渣；
S2、步骤S1所得的砷酸钙渣经蒸汽烘干后，利用制粒机制粒，然后与铜精矿、渣精矿和石英混合，一同进入铜火法熔炼系统，在1150-1200℃条件下高温熔炼，砷酸钙渣在高温熔炼过程中形成玻璃固化体结构；
S3、步骤S2中高温熔炼所得的炉渣经渣选工艺后，获得的渣精矿返回至步骤S2中使用，玻璃固化体结构的砷酸钙渣进入尾矿渣。
2.根据权利要求1所述的处置工艺，其特征在于，步骤S1中，所得的石膏渣外售至水泥厂循环使用。
3.根据权利要求1所述的处置工艺，其特征在于，步骤S2中，步骤S1所得的砷酸钙渣经蒸汽烘干至水分质量含量8％-15％。
4.根据权利要求1所述的处置工艺，其特征在于，步骤S3的具体过程为：步骤S2中高温熔炼所得的炉渣经渣包缓冷和水冷后，采用液压破碎、粗碎、半自磨、球磨中的一种或多种进行细磨后进入浮选工艺，通过浮选回收金、银、铜、硫，得到渣精矿，玻璃固化体结构的砷酸钙进入尾矿渣中。
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