本發(fā)明涉及一種高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法，屬于資源綜合回收利用和環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

砷是一種劇毒元素，對(duì)環(huán)境的污染已經(jīng)引起了全世界的高度關(guān)注，一般通過砷的固定的方法來處理含砷物料，一方面固定的砷占用大量的儲(chǔ)存空間，同時(shí)對(duì)環(huán)境也存在潛在的危險(xiǎn)，另一方面幾乎所有的含砷物料都含有大量的銻、鉛等有價(jià)金屬，在資源日益匱乏的今天，二次資源的利用已成為社會(huì)的主流方向，據(jù)英國(guó)某礦業(yè)咨詢公司2010年報(bào)告中國(guó)已沒有能連續(xù)開發(fā)十年以上的銻礦床，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也顯示，如果未來沒有再發(fā)現(xiàn)重要銻礦床，世界銻礦資源將在十幾年內(nèi)枯竭，尋找新的銻資源并對(duì)其進(jìn)行資源化處理具有重要戰(zhàn)略意義同時(shí)我國(guó)銻資源流失情況嚴(yán)重，有色金屬冶煉工藝中銻資源流失量約占27%，為實(shí)現(xiàn)砷資源的合理處理和銻資源的二次回收利用，必須實(shí)現(xiàn)砷、銻的高效分離。

本發(fā)明所處理高砷銻煙塵含砷、銻分別約為36.28和28.72%，必須實(shí)現(xiàn)砷銻的高效分離才能合理的處理砷以及回收具有商業(yè)價(jià)值的銻。

砷銻煙塵分離的方法主要有兩種：

第一，火法，其基本思路是將物料中的砷以As₂O₃的形式全部揮發(fā)出來，銻以高價(jià)難揮發(fā)形式保留在物料中，然后對(duì)煙塵中的銻進(jìn)一步處理或直接進(jìn)入到銻冶煉工藝，達(dá)到固體物料分離和有價(jià)金屬銻回收的目的。

第二，濕法，其基本思路是利用As、Sb化合物水溶性等不同性質(zhì)，通過控制pH等物理化學(xué)條件以實(shí)現(xiàn)砷、銻的分離，進(jìn)一步回收其產(chǎn)物。

本發(fā)明采用氧化、Fe₂O₃固定法對(duì)高砷銻煙塵進(jìn)行處理，將煙塵中的砷以As₂O₃的形式揮發(fā)出系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)回收處理，將銻產(chǎn)物做進(jìn)一步的處理回收。此方法解決了工藝流程長(zhǎng)、分離效果差等問題。因此本項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)高砷銻煙塵的高效綜合利用意義重大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法。本發(fā)明充分利用砷、銻氧化物揮發(fā)性和氧化性不同以及與Fe₂O₃結(jié)合能力的差異，解決了高砷銻煙塵砷、銻分離問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法，其具體步驟如下：首先將高砷銻煙塵、固定劑Fe₂O₃分別研磨及篩分后混合均勻，然后在通入氧性氣體條件下，在溫度為250～450℃焙燒30～150min得到銻產(chǎn)物，在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As₂O₃經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉，實(shí)現(xiàn)砷、銻分離。

所述固定劑Fe₂O₃加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的10～30%。

所述氧性氣體中氧氣占氧性氣體總體積的21%～100%。

經(jīng)過上述各步驟，高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。主要反應(yīng)如下所示：

Sb₂O₃+0.5O₂(g)=Sb₂O₄ ①

Sb₂O₃(g)+O₂(g)+Fe₂O₃=2FeSbO₄ ②

本發(fā)明的有益效果是：

（1）采用高砷銻煙塵經(jīng)空氣氧化和Fe₂O₃固定的方法揮發(fā)脫砷、回收銻，氧化劑采用廉價(jià)空氣，在工業(yè)應(yīng)用中具有一定的優(yōu)勢(shì)；

（2）采用高砷銻煙塵經(jīng)空氣氧化和Fe₂O₃固定的方法揮發(fā)脫砷、回收銻，相對(duì)于其他火法的氧化焙燒分離效果好，相對(duì)于濕法工藝流程簡(jiǎn)單，添加劑用量少。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，該高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法，其具體步驟如下：首先將高砷銻煙塵（含砷36.28wt%、銻28.72wt%）、固定劑Fe₂O₃分別研磨及篩分（粒度均為74um）后混合均勻（固定劑Fe₂O₃加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的10%），然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體（氧氣占氧性氣體總體積的21%，即氧化性氣體為空氣）條件下，在溫度為450℃焙燒90min得到銻產(chǎn)物，在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As₂O₃經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉，實(shí)現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后，經(jīng)分析檢測(cè)，砷的揮發(fā)率88%，銻的揮發(fā)率13%，高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。

實(shí)施例2

如圖1所示，該高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法，其具體步驟如下：首先將高砷銻煙塵（含砷36.28wt%、銻28.72wt%）、固定劑Fe₂O₃分別研磨及篩分（粒度均為74um）后混合均勻（固定劑Fe₂O₃加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的15%），然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體（氧氣占氧性氣體總體積的21%，即氧化性氣體為空氣）條件下，在溫度為400℃焙燒90min得到銻產(chǎn)物，在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As₂O₃經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉，實(shí)現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后，經(jīng)分析檢測(cè)，砷的揮發(fā)率39%，銻的揮發(fā)率9%，高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。

實(shí)施例3

如圖1所示，該高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法，其具體步驟如下：首先將高砷銻煙塵（含砷36.28wt%、銻28.72wt%）、固定劑Fe₂O₃分別研磨及篩分（粒度均為74um）后混合均勻（固定劑Fe₂O₃加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的15%），然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體（氧氣占氧性氣體總體積的100%，即全氧）條件下，在溫度為400℃焙燒90min得到銻產(chǎn)物，在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As₂O₃經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉，實(shí)現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后，經(jīng)分析檢測(cè)，砷的揮發(fā)率75%，銻的揮發(fā)率9%，高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。

實(shí)施例4

如圖1所示，該高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法，其具體步驟如下：首先將高砷銻煙塵（含砷36.28wt%、銻28.72wt%）、固定劑Fe₂O₃分別研磨及篩分（粒度均為74um）后混合均勻（固定劑Fe₂O₃加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的30%），然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體（氧氣占氧性氣體總體積的30%）條件下，在溫度為250℃焙燒150min得到銻產(chǎn)物，在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As₂O₃經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉，實(shí)現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后，經(jīng)分析檢測(cè)，砷的揮發(fā)率41%，銻的揮發(fā)率6%，高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。

實(shí)施例5

如圖1所示，該高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法，其具體步驟如下：首先將高砷銻煙塵（含砷36.28wt%、銻28.72wt%）、固定劑Fe₂O₃分別研磨及篩分（粒度均為74um）后混合均勻（固定劑Fe₂O₃加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的25%），然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體（氧氣占氧性氣體總體積的60%）條件下，在溫度為300℃焙燒30min得到銻產(chǎn)物，在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As₂O₃經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉，實(shí)現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后，經(jīng)分析檢測(cè)，砷的揮發(fā)率35%，銻的揮發(fā)率5%，高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。

對(duì)比實(shí)施例

首先將高砷銻煙塵（含砷36.28wt%、銻28.72wt%）、固定劑Fe₂O₃分別研磨及篩分（粒度均為74um）后混合均勻（固定劑Fe₂O₃加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的15%），然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體（氧氣占氧性氣體總體積的100%，即全氧）條件下，在溫度為450℃焙燒90min得到銻產(chǎn)物，在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As₂O₃經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉，實(shí)現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后，經(jīng)分析檢測(cè)，砷的揮發(fā)率85%，銻的揮發(fā)率31%，高砷銻煙塵砷、銻分離不徹底。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。