CN1204278C - 一种砷烟灰的处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种处理火法有色冶炼中产生的砷烟灰方法，其特征是首先用Na2S和NaOH硫浸砷烟灰，获得硫浸渣和硫浸液；二是用H2O2氧化处理硫浸液，从中获取粗锑酸钠沉淀和含砷酸钠的氧化液；三是用HCl酸洗粗锑酸钠沉淀，用加热蒸发获取氧化液中的砷酸钠；最后用NaOH中和酸洗粗锑钠沉淀以后得到的酸洗液，并从中最终获取焦锑酸钠。上述方法既回收了砷烟中的有价金属，同时也消除了污染。

Description

一种砷烟灰的处理方法
技术领域
本发明涉及一种砷烟灰的处理方法，属有色金属冶炼方法类。
背景技术
火法有色冶炼所产生的砷烟灰中含有大量的砷、锑氧化物以及铅、银等有价金属，不仅严重污染人类生存的生态环境，而且也极大地浪费了地球上的有限资源。因此如何减轻或消除这种烟气对环境的污染，并且综合回收这些有价金属，已经成为有色冶炼厂家和环保工作希望得以解决的一个课题。
目前公知的处理方案有二，一是用火法回收处理，二是用湿法回收处理。火法处理虽然获得了砷铅、砷锑合金，但不仅不能妥善解决环境污染，而且砷、锑的回收率也较低。湿法处理是通过浸出和电积两个步骤来获取阴极锑及其它附属产品，但这种方法主要不足是砷在流程中不能有效出路，而且电积技术难以控制。
技术内容
本发明的目的是寻找一种能妥善、科学的砷烟灰分离方法，不仅能有效地收回含砷烟灰中的砷及锑、铅、银等有价金属；而且还能减小或消除处理过程中的二次污染产生。
以上发明目的由下述技术方案来实现。
这种砷烟灰的处理方法由以下四个工艺过程来处理：
A、首先用硫化钠和氢氧化钠的混合溶液对其进行硫浸分离，获得硫浸渣和硫浸液；并用火法冶炼处理硫浸渣获得铅和银。
B、其次用过氧化氢溶液对硫浸液进行氧化分离，获得粗锑酸钠沉淀和含砷酸钠的氧化液；并且加热浓缩法处理该氧化液，使之产生砷酸钠结晶和结晶母液。
C、用盐酸对粗锑酸钠沉淀进行酸洗处理，并使酸洗液和不溶物分离。
D、用氢氧化钠溶液中和酸洗液，从中获得焦锑酸钠沉淀。
在上述工艺方法中，用硫化钠溶液和氢氧化钠溶液进行硫浸分离时，其采用的硫化钠溶液的浓度应控制在80-150g/L，所用的氢氧化钠溶液的浓度应控制在20-50g/L；同时该分离工艺应在80-100℃进行。
在所述氧化分离工序中，其过氧化氢氧化剂的加入量应符合过氧化氢：(Sb+As)＝1-2之间。
在用氢氧化钠溶液中和酸洗液的中和工序中，其反应时的PH值应控制在6-7。
根据以上方案提供的砷烟灰处理方法，实际上是一种湿法与火法相结合的砷烟灰处理方法，不仅能有效地回收砷烟灰中的有价金属，而且也能消除烟灰本身造成的粉尘污染以及处理工艺中的二次污染。
附图说明
附图为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图进一步阐述本发明并给出本发明的实施例。
本发明提出的砷烟灰处理方法是一种湿法与火法相结合，以湿法为主的处理方法。
其具体的处理工艺如下：
首先将排放砷烟灰收集拢以后用浓度为80-150g/L的硫化钠溶液和浓度为20-50g/L的氢氧化钠溶液的混合液进行硫浸处理。使砷烟灰中的锑和砷溶解于混合液中形成硫浸液，而砷烟灰中的铅和银则残留于混合溶液的残渣——硫浸渣中。将硫浸处理以后的渣液分离以后进行分别处理；硫浸渣经火法冶炼以后可以回收其中含有的铅和银。
但是，在进行第一步硫浸处理时应注意工艺条件的控制。第一要注意液固比控制，即混合溶液与砷烟灰的相对比值应控制在5-15；第二是应将硫浸处理时的反应须1-3小时才能完成。
第二步是用过氧化氢对硫浸液进行氧化处理，即用工业双氧水(31％浓度的过氧化氢)对硫浸液进行氧化处理，在此氧化过程中产生粗锑酸钠沉淀以及含有砷酸钠的氧化溶液。所得到的氧化溶液经加热蒸发浓缩以后得到砷酸钠结晶体，其母液可以送回上道工序作为硫浸混合液。在这一氧化处理工艺中，应该注意的工艺控制条件是：加入的氧化剂——过氧化氢的用量应是硫浸液中Sb、As含量之和的1-2倍。
第三步是用1∶1的盐酸溶液对粗锑酸钠沉淀进行酸洗处理，并将酸洗以后的不溶物及酸洗液分离；其少量的不溶物作废物处理。
第四步是用氢氧化钠溶液对上述工序中产生的酸洗液进行酸碱中和反应，所得沉淀物即为焦锑酸钠。在上述工艺中应注意该中和反应进行时，其PH值应控制在6-7。
由此完成了砷烟灰的整个处理工序。
经实践证明，应用上述处理工艺所达到的指标如下：
1)硫浸：As浸出率98％，Sb浸出率95％，渣率20％，Pb、Ab、Fe、Cu入渣率大于99％；
2)氧化：Sb转化入渣率在于98％，Ag入渣率小于0.1％，砷锑基本分离；
3)蒸发：蒸发结晶得到的砷酸钠成份为As19.5％、Sb0.49％、Fe小于0.001％、Cu小于0.001％Ag小于0.001％。
4)中和：中和得到的焦锑酸钠成份为：Sb57.3％，As小于0.1％，Pb小于0.001％，Fe小于0.001％，Cu小于0.001％，Ag小于0.001％。
本发明的非限定实施例如下：
取银转炉所产高砷、锑烟灰10kg(成分％；As16.2，Sb48.6，Pb2.47，Ag0.64，Fe1.64，Cu0.56)，在2001的搪瓷釜中用Na2S和NaOH溶液100升搅拌浸出(其中Na2S浓度为120g/l，NaOH浓度40g/l)，浸出温度90℃左右。2小时后将溶液过滤，过滤得到的浸出渣火法回收Pb、Ag；滤液冷却后在搪瓷釜中用工业双氧水(H2O2：31％)氧化，氧化时双氧水应缓慢加入并充分搅拌。待反应完全后过滤。过滤后的氧化液蒸发结晶可得到砷酸钠结晶∶氧化渣用1∶1的HCl溶液充分洗涤，滤去不溶物后再用氢氧化钠溶液中和滤液至PH6～7，然后过滤，滤饼用水洗涤并过滤，然后烘干，破碎即可得到焦锑酸钠产品。
经本发明人试验表明上述处理工艺是十分合理有效的，一方面通过对硫浸渣的火法处理回收到有价值的铅、银金属；另一方面又通过几次湿法处理得到砷酸钠、焦锑酸钠。
其中砷酸钠可用作木材防腐剂和玻璃澄清剂，焦锑酸钠在搪瓷生产中可用作遮盖剂和耐酸性的搪瓷配料，还可用作彩色电视机显像管的玻璃澄清剂。

Claims (3)

1、一种砷烟灰的处理方法，其特征在于：
A、首先用浓度为80-150g/L的Na2S和浓度为20-50g/L的Na2OH的混合溶液在80～100℃环境下对其进行硫浸分离，获得硫浸渣和硫浸液；并用火法冶炼处理硫浸渣获得铅和银；
B、其次用H2O2对硫浸液进行氧化分离，获得粗锑酸钠沉淀和含砷酸钠的氧化液；并用加热浓缩法处理该氧化液，使之产生砷酸钠结晶和结晶母液；
C、而后用HCl对粗锑钠沉淀进行酸洗处理，并使酸洗液和不溶物分离；
D、最后用NaOH溶液中和酸洗液，从中获得焦锑酸钠沉淀。
2、根据权利要求1所述的砷烟灰处理方法，其特征在于所述氧化分离工序中，氧化剂H2O2的加入量：H2O2∶(Sb+As)＝1-2。
3、根据权利要求1所述的砷烟灰处理方法，其特征在于所述的用NaOH溶液中和酸洗液的工序中，其反应时的PH值应控制在6-7。
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