一種銻砷煙灰綠色高效生產(chǎn)銻白的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銻砷煙灰綠色高效生產(chǎn)銻白的方法，屬于有色冶金及化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]銻砷煙灰是鉛陽(yáng)極泥還原熔煉、氧化吹煉前期過(guò)程中由收塵器收集到的一種混合物，一般含銻在50?75%，含砷10?25%，含鉛I?5%，其余元素(銀、銅、鉍、鐵等)含量均低于1%。目前，冶煉廠對(duì)銻砷煙灰的處理一般有兩種方法，一是作為成品直接對(duì)外銷(xiāo)售，由于含有較高的砷元素，其價(jià)格相對(duì)偏低，其金屬含量?jī)r(jià)格只有純銻金屬價(jià)格的60%。二是經(jīng)“還原熔煉一加堿除砷一氧化吹煉”火法制取精銻白后外銷(xiāo)，其缺點(diǎn)是除砷堿渣不好處理，并且成本較高。
[0003]2014年I月I日中國(guó)公開(kāi)號(hào)CN103484693A公開(kāi)了“一種銻氧粉中砷的無(wú)害化處理方法”，是在選擇浸出銻氧粉后氧化得到含砷氧化液，再通過(guò)加入氧氣和硫酸銅合成砷酸銅。該方法簡(jiǎn)單明了，原料適應(yīng)性強(qiáng)，所需設(shè)備少，生產(chǎn)成本低，解決了砷危害問(wèn)題。該方法所產(chǎn)浸出渣含有硫元素，返回轉(zhuǎn)爐回收利用會(huì)帶來(lái)環(huán)境隱患。并且氧化過(guò)程中利用了雙氧水的強(qiáng)氧化性，對(duì)設(shè)備要求高。
[0004]2009年5月6日中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN10142325A公開(kāi)了“三氧化二銻的富氧生產(chǎn)工藝”，是將渣料、還原煤和純堿投入到反射爐內(nèi)在1000?1200°C進(jìn)行還原熔煉產(chǎn)出粗合金，將粗合金配入底鉛加入到精煉鍋通入富氧空氣進(jìn)行凈化除砷，除雜中控制合金溫度在400?600°C通入富氧空氣，產(chǎn)生鉛銻合金，將鉛銻合金放入氧化鍋內(nèi)，控制爐內(nèi)溫度在500?640°C通入富氧空氣，開(kāi)始吹風(fēng)氧化，等合金液中的銻彡17%時(shí)，停止氧化，放出銻白。該方法具有精煉時(shí)間短、低砷合金氧化時(shí)間短、設(shè)備利用率高、三氧化銻的產(chǎn)量高等顯著特點(diǎn)。由于原料中含有砷，該冶煉過(guò)程一直存在砷危害，雖經(jīng)過(guò)精煉鍋除砷能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，可是除砷堿渣沒(méi)有很好的去處，是一高危中間產(chǎn)物。并且該方法沒(méi)有充分利用冶煉過(guò)程中的潛熱，能源消耗較大。
[0005]2014年6月11日中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN103849782A公開(kāi)了 “一種高砷銻白粉高壓堿性浸出脫砷的方法”，是將高砷銻白粉加入高壓反應(yīng)釜中，液固比10:1，氫氧化鈉的用量2mol/L，氧氣壓力1.6MPa，浸出時(shí)間2h ;將浸出液用泵打入壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾，得到含砷濾液和脫砷渣；含砷液通過(guò)三效蒸發(fā)進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到砷酸鈉晶體，可銷(xiāo)售，母液可返回高壓反應(yīng)釜進(jìn)行再利用；脫砷渣返回反射爐進(jìn)行吹煉即可得精銻白。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高砷銻白粉中砷的高效脫除，明顯提高了工作效率，增加了經(jīng)濟(jì)效益，減少了砷對(duì)環(huán)境的危害。但是該方法把堿浸渣的還原和氧化過(guò)程都在反射爐中進(jìn)行，實(shí)際操作過(guò)程中很困難，所產(chǎn)銻白質(zhì)量不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)在技術(shù)的不足，提供一種銻砷煙灰綠色高效生產(chǎn)銻白的方法。具有原料適應(yīng)性強(qiáng)、處理量大、能源效率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)思路是:將銻砷煙灰放入高壓反應(yīng)釜中，加入氫氧化鈉和碳酸鈉進(jìn)行高壓堿性通氧浸出，浸出液可與硫酸銅反應(yīng)合成砷酸銅產(chǎn)品，廢液可制取硫酸鈉；浸出渣與還原煤進(jìn)行配料后加入到內(nèi)熔爐進(jìn)行還原熔煉，所產(chǎn)鉛銻合金在氧化鍋中進(jìn)行配料后，可氧化吹煉得多99.5%銻白。還原熔煉所得還原渣可返回鉛系統(tǒng)進(jìn)行配料，氧化吹煉所得底鉛也可返回鉛系統(tǒng)進(jìn)行配料。
[0008]本發(fā)明的一種銻砷煙灰綠色高效生產(chǎn)銻白的方法，可以通過(guò)下述方法步驟具體實(shí)現(xiàn):
(1)將銻砷煙灰放入高壓反應(yīng)釜中，加入氫氧化鈉和碳酸鈉進(jìn)行高壓堿性通氧浸出；液固體積質(zhì)量比為5?8: lml/g，氫氧化鈉用量為I?3 mol/L，碳酸鈉用量為0.5?2 mol/L，溫度為100?110°C，氧氣壓力為2 MPa，浸出時(shí)間為I?2 h ;液固分離為浸出液和浸出渣；
(2)浸出液與硫酸銅反應(yīng)合成砷酸銅，合成時(shí)，要加入硫酸調(diào)節(jié)pH為2.5?4，溫度為90?100°C，反應(yīng)時(shí)間為I?2h，合成的砷酸銅外銷(xiāo)售，廢液制取硫酸鈉產(chǎn)品；上述浸出液也可以直接通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶得到砷酸鈉產(chǎn)品，結(jié)晶母液返回高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行再利用；
(3)浸出渣與還原煤進(jìn)行配料，制粒后加入到內(nèi)熔爐進(jìn)行還原熔煉；配料質(zhì)量比為浸出渣:還原煤=100:4?8，控制內(nèi)熔爐溫度為1000?1100°C ；
(4)內(nèi)熔爐所產(chǎn)鉛銻合金通過(guò)虹吸口放入氧化鍋，通過(guò)加入精鉛進(jìn)行配料，加入精鉛的量為控制合金液中銻的含量為30?35% ;控制合金液溫度在800?900°C進(jìn)行氧化吹煉，從引風(fēng)煙塵中通過(guò)收塵獲得銻白，當(dāng)合金液中銻的含量低于20%時(shí)，適當(dāng)降低鼓風(fēng)量和引風(fēng)量；當(dāng)合金液中銻含量小于16%時(shí)，停止氧化放出底鉛；
(5)內(nèi)熔爐還原渣返回鉛系統(tǒng)再進(jìn)行配料；氧化鍋所放出的底鉛再返回氧化鍋?zhàn)鳛檎{(diào)整和控制銻含量的溶劑，也可返回鉛系統(tǒng)進(jìn)行配料。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明利用高壓堿性通氧浸出，砷入浸出液，銻入浸出渣，能有效分離銻砷煙灰中的砷銻；同時(shí)能把銻砷煙灰轉(zhuǎn)化為高純度銻白，解決了銻砷煙灰中砷的危害，使其轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的砷酸銅產(chǎn)品；也充分的利用了生產(chǎn)過(guò)程中的潛熱；具有原料適應(yīng)性強(qiáng)、處理量大、能源效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且避免了環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的流程圖。
[0011]圖2是內(nèi)熔爐一氧化鍋的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖用具體實(shí)施例描述本發(fā)明。
[0013]附圖1表示一種銻砷煙灰綠色高效生產(chǎn)銻白的流程圖，步驟是:
(1)將銻砷煙灰放入高壓反應(yīng)釜中，加入氫氧化鈉、碳酸鈉，并通入高壓氧氣進(jìn)行高壓堿性通氧浸出；液固分離為浸出液和浸出渣；
(2)浸出液與硫酸銅反應(yīng)合成砷酸銅，過(guò)濾得到砷酸銅外銷(xiāo)售，廢液制取硫酸鈉產(chǎn)品；
(3)浸出渣與還原煤進(jìn)行配料，制粒后加入到內(nèi)熔爐進(jìn)行還原熔煉；
(4)內(nèi)熔爐所產(chǎn)鉛銻合金通過(guò)鉛銻合金虹吸口放入氧化鍋，通過(guò)加入精鉛進(jìn)行配料，控制合金液溫度在800?900°C進(jìn)行氧化吹煉，得到銻白和底鉛；
(5)內(nèi)熔爐還原渣返回鉛系統(tǒng)再進(jìn)行配料；氧化鍋所放出的底鉛再返回氧化鍋?zhàn)鳛檎{(diào)整和控制銻含量的溶劑，或返回鉛系統(tǒng)進(jìn)行配料。
[0014]附圖2表示內(nèi)熔爐一氧化鍋的結(jié)構(gòu)示意圖，所述內(nèi)熔爐和氧化鍋為連體設(shè)備，氧化鍋設(shè)置在內(nèi)熔爐的側(cè)下方；所述內(nèi)熔爐頂部有出煙口 1，側(cè)面中部從上至下依次設(shè)有進(jìn)料口 2、進(jìn)風(fēng)口 3和出渣口 4，底側(cè)設(shè)鉛銻合金虹吸口 5 ;所述氧化鍋?lái)敳坑秀U銻合金進(jìn)料口 6和引風(fēng)口 7，底側(cè)部有底鉛虹吸口 8和鼓風(fēng)口 9 ;所述內(nèi)熔爐的鉛銻合金虹吸口 5通過(guò)保溫斜管連接氧化鍋的鉛銻合金進(jìn)料口 6。
[0015]實(shí)施例1
銻砷煙灰1000 kg，含銻63%、砷15%、鉛2%，液固體積質(zhì)量比為8:lml/g，氫氧化鈉3mol/L，碳酸鈉2 mol/L，溫度100°C，氧氣壓力2 MPa，浸出時(shí)間2 h，砷浸出率98.5%。加入硫酸調(diào)節(jié)浸出液pH = 3，溫度95°C，反應(yīng)時(shí)間2h，合成砷酸銅923 kg，砷回收率98.2%。浸出渣與還原煤進(jìn)行配料，配料質(zhì)量比為浸出渣:還原煤=100:5，加入到內(nèi)熔爐進(jìn)行還原熔煉，控制內(nèi)熔爐溫度1100°C。產(chǎn)鉛銻合金放入氧化鍋，通過(guò)加入精鉛控制合金液中含銻32%，控制合金液溫度在850°C進(jìn)行氧化吹煉，得銻白1488 kg，銻回收率98.7%。
[0016]實(shí)施例2
銻砷煙灰1000 kg，含銻58%、砷17%、鉛1%，液固體積質(zhì)量比為10: lml/g，氫氧化鈉2mol/L，碳酸鈉I mol/L，溫度105°C，氧氣壓力1.5 MPa，浸出時(shí)間2 h，砷浸出率98%。加入硫酸調(diào)節(jié)浸出液pH = 3，溫度95°C，反應(yīng)時(shí)間2h，合成砷酸銅1040 kg，砷回收率97.8%。浸出渣與還原煤進(jìn)行配料，配料質(zhì)量比為浸出渣:還原煤=100:3，加入到內(nèi)熔爐進(jìn)行還原熔煉，控制內(nèi)熔爐溫度1050°C。產(chǎn)鉛銻合金放入氧化鍋，通過(guò)加入精鉛控制合金液中含銻30%，控制合金液溫度在900°C進(jìn)行氧化吹煉，得銻白1368 kg，銻回收率98.5%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銻砷煙灰綠色高效生產(chǎn)銻白的方法，其特征在于方法步驟是: (1)將銻砷煙灰放入高壓反應(yīng)釜中，加入氫氧化鈉和碳酸鈉進(jìn)行高壓堿性通氧浸出；液固體積質(zhì)量比為5?8: lml/g，氫氧化鈉用量為I?3 mol/L，碳酸鈉用量為0.5?2 mol/L，溫度為100?110°C，氧氣壓力為2 MPa，浸出時(shí)間為I?2 h ;液固分離為浸出液和浸出渣； (2)浸出液與硫酸銅反應(yīng)合成砷酸銅，合成時(shí)，要加入硫酸調(diào)節(jié)pH為2.5?4，溫度為90?100°C，反應(yīng)時(shí)間為I?2h，合成的砷酸銅對(duì)外銷(xiāo)售，廢液制取硫酸鈉產(chǎn)品；上述浸出液也可以直接通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶得到砷酸鈉產(chǎn)品，結(jié)晶母液返回高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行再利用； (3)浸出渣與還原煤進(jìn)行配料，制粒后加入到內(nèi)熔爐進(jìn)行還原熔煉；配料比為浸出渣:還原煤=100:4?8，控制內(nèi)熔爐溫度為1000?1100°C ； (4)內(nèi)熔爐所產(chǎn)鉛銻合金通過(guò)虹吸口放入氧化鍋，通過(guò)加入精鉛進(jìn)行配料，加入精鉛的量為控制合金液中銻的含量為30?35% ;控制合金液溫度在800?900°C進(jìn)行氧化吹煉，從引風(fēng)煙塵中通過(guò)收塵獲得銻白，當(dāng)合金液中銻的含量低于20%時(shí)，適當(dāng)降低鼓風(fēng)量和引風(fēng)量；當(dāng)合金液中銻含量小于16%時(shí)，停止氧化放出底鉛； (5)內(nèi)熔爐還原渣返回鉛系統(tǒng)再進(jìn)行配料；氧化鍋所放出的底鉛再返回氧化鍋?zhàn)鳛檎{(diào)整和控制銻含量的溶劑，也可返回鉛系統(tǒng)進(jìn)行配料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銻砷煙灰綠色高效生產(chǎn)銻白的方法，其特征在于:所述內(nèi)熔爐和氧化鍋為連體設(shè)備，氧化鍋設(shè)置在內(nèi)熔爐的側(cè)下方；所述內(nèi)熔爐頂部有出煙口(1)，側(cè)面中部從上至下依次設(shè)有進(jìn)料口(2)、進(jìn)風(fēng)口(3)和出渣口(4)，底側(cè)設(shè)鉛銻合金虹吸口( 5 );所述氧化鍋?lái)敳坑秀U銻合金進(jìn)料口( 6 )和引風(fēng)口( 7 )，底側(cè)部有底鉛虹吸口( 8 )和鼓風(fēng)口(9);引風(fēng)口(7)連接收塵裝置獲得銻白；所述內(nèi)熔爐的鉛銻合金虹吸口(5)通過(guò)保溫斜管連接氧化鍋的鉛銻合金進(jìn)料口(6)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種銻砷煙灰綠色高效生產(chǎn)銻白的方法，屬于有色冶金和化工領(lǐng)域。其工藝步驟是：將銻砷煙灰放入高壓反應(yīng)釜中，加入氫氧化鈉和碳酸鈉進(jìn)行高壓堿性通氧浸出，浸出液與硫酸銅反應(yīng)合成砷酸銅產(chǎn)品，廢液制取硫酸鈉；浸出渣與還原煤進(jìn)行配料后加入到內(nèi)熔爐進(jìn)行還原熔煉，所產(chǎn)鉛銻合金在氧化鍋中進(jìn)行配料后，氧化吹煉得≥99.5%銻白。還原熔煉所得還原渣返回鉛系統(tǒng)進(jìn)行配料，氧化吹煉所得底鉛也返回鉛系統(tǒng)進(jìn)行配料。該方法使砷入浸出液，銻入浸出渣，能有效分離銻砷煙灰中的砷銻；同時(shí)能把銻砷煙灰轉(zhuǎn)化為高純度銻白，解決了銻砷煙灰中砷的危害，使其轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的砷酸銅產(chǎn)品；也充分的利用了生產(chǎn)過(guò)程中的潛熱。具有原料適應(yīng)性強(qiáng)、處理量大、能源效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且避免了環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)。
【IPC分類(lèi)】C22B7/02, C22B30/02, C22B30/04
【公開(kāi)號(hào)】CN104911364
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510360910
【發(fā)明人】黃海飛, 蔣朝金, 謝兆鳳, 楊躍新, 粟明輝
【申請(qǐng)人】郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月26日