一種聯(lián)合脫砷提純砷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及有色金屬中的含神煙塵冶煉和綜合回收，特別是一種高神煙塵的聯(lián)合 脫神提純神的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在有色金屬冶煉行業(yè)，含神煙塵的來(lái)源和渠道各不相同，含神的品位也各不相同， 例如，As D掏含量較低的從1 %~5%不等，而含量高的可達(dá)30%~70%，其有價(jià)金屬的含量也由 5%~50%不等。對(duì)于規(guī)模達(dá)到幾萬(wàn)噸/年的大規(guī)模綜合回收含神煙塵企業(yè)而言，其原料的平均 含神量一般在2%~25%之間。對(duì)火法工藝而言，從金屬分離率來(lái)看，現(xiàn)有方法中最高的是升華 脫神法，但運(yùn)種方法只適合原料含神品位高于25%的情況，否則會(huì)造成生產(chǎn)成本過(guò)高。而分 溫度段升華提純?chǔ)趸穹ㄒ仓荒苓m用于含神品位高于70%的煙塵原料，否則也會(huì)造成 生產(chǎn)成本過(guò)高。針對(duì)大規(guī)模的含神煙塵及有價(jià)金屬原料目前還沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)高效富集分離 提純的工藝方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的是為大規(guī)?；厥蘸窦坝袃r(jià)金屬原料，提供一種系統(tǒng)、高效、經(jīng)濟(jì)可行 的關(guān)于燒結(jié)氧化一次富集神、鼓風(fēng)爐還原冶煉一次富集神、升華二次富集神和分溫度段升 華提純神的聯(lián)合脫神提純神的方法。
[0004] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種聯(lián)合脫神提純神的方法，其包括如 下步驟： 1)將含神煙塵原料分類(lèi)、分品位存放。
[000引2)根據(jù)各種含神煙塵中有價(jià)金屬不同的品位及所需處理量，搭配各種含神煙塵形 成入爐配料，使有價(jià)金屬品位饑+Sn+Bi含15%，一般30%~40%為佳，鐵娃巧渣型為質(zhì)量比Fe: SiO 2:Ca0 = 10~12 : 10 :7~8,且含神品位3%~100/0。
[0006] 3)步驟2)配成的入爐配料的一半送入燒結(jié)爐燒結(jié)脫神，形成燒結(jié)塊、一次氧化性 富集煙塵。燒結(jié)時(shí)揮發(fā)出的一次氧化性富集煙塵一般含As D 3 20%~40%，燒結(jié)配料脫神率大 于 80〇/〇。
[0007] 4)步驟2)配成的入爐配料的另一半壓成團(tuán)塊，并與燒結(jié)爐燒結(jié)形成的燒結(jié)塊一 起送入鼓風(fēng)爐還原冶煉，形成鼓風(fēng)爐爐渣、粗合金、一次還原性富集煙塵，一次還原性富集 煙塵一般含As D 3 15%~30%，鼓風(fēng)爐配料的脫神率大于90%。
[0008] 5)將上述燒結(jié)爐產(chǎn)出的一次氧化性富集煙塵和鼓風(fēng)爐產(chǎn)出的一次還原性富集煙 塵，按其中含神量等比例進(jìn)行一次煙塵配料，其含神的比例也可W按0.2~0.8:0.8~0.2的比 例進(jìn)行配比，但效果W等比例為佳。
[0009] 6)將步驟5)得到的一次煙塵配料造粒后送入鏈排式或者轉(zhuǎn)害式或者豎害式升華 脫神爐進(jìn)行升華脫神，產(chǎn)出含As D 3 70%~80%，饑<0.8%，Sb 1%~5%的二次富集煙塵及升華 脫神殘?jiān)ＩA脫神的脫神率一般可達(dá)70%~80%，金屬分離率:Pb〉98%，訊〉80%。
[0010] 7)將前述產(chǎn)出的二次富集煙塵(二次富集煙塵包括5%~20%低沸點(diǎn)雜質(zhì)，如SnCU沸 點(diǎn)115°C，AsCl沸點(diǎn)130°C，A1C1沸點(diǎn)180°C，SbCl沸點(diǎn)223°C)于溫度200~230°C溫度段將 二次富集煙塵中的低沸點(diǎn)物完全揮發(fā)，并將揮發(fā)出的低沸點(diǎn)物收集送綜合回收工序，回收 有價(jià)元素;接著升溫至280°C，大量升華提純As D 3,持續(xù)120分鐘左右，繼續(xù)升溫至320°C，繼 續(xù)升華提純As D 3,持續(xù)30~60分鐘，再繼續(xù)升溫至380°C，持續(xù)20分鐘左右，最后升溫至450 °C，持續(xù)20分鐘左右，等待至無(wú)煙后升華提純過(guò)程完結(jié)，產(chǎn)出純?chǔ)趸褡鳛楫a(chǎn)品出售， 產(chǎn)出的升華提純殘?jiān)c步驟6)產(chǎn)出的升華脫神殘?jiān)黄鸱祷嘏淞舷到y(tǒng)。通常如此進(jìn)行的分 溫度段升華提純含As D 3 70%~80%的二次升華富集煙塵，脫神率可達(dá)80%~85%，得到的As D 3 品位高達(dá)96%~99%，金屬分離率:Pb〉99.5%，訊〉96〇/〇。
[0011] 上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述步驟6)可為:將一次煙塵配料放入馬沸爐內(nèi)，按升 華脫神方法二次富集脫神，該升華脫神方法為:先調(diào)升馬沸爐溫度至280°C，持續(xù)時(shí)間120 -150分鐘，直至煙塵料不見(jiàn)冒煙;然后馬沸爐溫度至320°C，25-30分鐘后，待不見(jiàn)冒煙，再調(diào) 馬沸爐溫度至380°C，25-30分鐘后，待不見(jiàn)冒煙，再又調(diào)馬沸爐溫度至450°C，25-30分鐘 后，待不見(jiàn)冒煙，最后調(diào)馬沸爐溫度至500°C，30-35分鐘后，不見(jiàn)冒煙，即完成。
[0012] 上述方案中，所述步驟6)也可為:將一次煙塵配料搖動(dòng)造粒后在110°C烘干，放入 底部置有防漏篩網(wǎng)的保溫鋼管內(nèi)，按熱風(fēng)升華脫神程序脫神，熱風(fēng)升華脫神程序?yàn)?先將熱 風(fēng)升溫至280°C，風(fēng)量5001/min標(biāo)量，時(shí)間120分鐘;然后，將熱風(fēng)升溫至310°C，保持風(fēng)量，時(shí) 間20分鐘；再將熱風(fēng)升溫至380°C保持風(fēng)量不變，時(shí)間20分鐘；接著將熱風(fēng)升溫至450°C，風(fēng) 量不變，時(shí)間15分鐘;最后將熱風(fēng)升溫至500°C，風(fēng)量保持不變，時(shí)間10-15分鐘，不見(jiàn)冒煙， 即完成脫神過(guò)程。
[0013] 本發(fā)明將約占總量一半的不同品位含神原料高低搭配混合至含As D量小于10%， 一般3%~8%為佳，配成適當(dāng)渣型并壓成團(tuán)塊，準(zhǔn)備入鼓風(fēng)爐進(jìn)行還原冶煉。將另一半原料高 低搭配至含神量小于10%，一般2%~5%為佳，配成適當(dāng)渣型，先入燒結(jié)爐燒結(jié)脫神成燒結(jié)塊 (脫神率一般為65%~90%)，產(chǎn)出含As D 25%~30%的一次氧化性富集煙塵，其有價(jià)金屬鉛、錬 等含量5%~50%不等。然后將前述燒結(jié)塊與壓團(tuán)塊一起入鼓風(fēng)爐進(jìn)行還原冶煉(脫神率一般 為90%~95%)，產(chǎn)出含As D 3 18%~40%，有價(jià)金屬鉛、錬等含量15%~50%不等的一次還原性富集 煙塵。接著，將前述鼓風(fēng)爐產(chǎn)的一次還原性富集煙塵和燒結(jié)爐產(chǎn)的一次氧化性富集煙塵，按 其神含量等比例配料進(jìn)行升華脫神產(chǎn)出含As D高達(dá)70%~80%的二次富集煙塵，脫神后殘?jiān)?返回一次富集系統(tǒng)再用（即再次作為鼓風(fēng)爐和燒結(jié)爐原料）。運(yùn)樣，經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)爐和燒結(jié)爐進(jìn) 行的一次脫神和對(duì)一次煙塵配料進(jìn)行的二次富集脫神的組合實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模冶煉含神原料 的高脫神率和高的金屬分離率。最后，將上述二次富集煙塵按分溫度段升華提純?chǔ)趸?神，一方面回收了低沸點(diǎn)的有價(jià)金屬，另一方面使Ξ氧化二神品位提高到98%W上，達(dá)到產(chǎn) 品有關(guān)含量標(biāo)準(zhǔn)，W產(chǎn)品方式開(kāi)路神。
[0014] 本發(fā)明方法適用于大規(guī)?；厥仗幚砀鞣N來(lái)源的中低品位含神的工業(yè)廢料(包括富 含其他有價(jià)金屬元素的含神廢料或稱(chēng)二次資源的原料），有很高的綜合脫神率和金屬分離 率，就火法脫神而言是一種高效可行的系統(tǒng)性、綜合性的工藝方法。
【附圖說(shuō)明】
[001引圖1為本發(fā)明方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1:散料馬沸爐法 ① 配燒結(jié)生產(chǎn)用料，使其中含Pb+Sn+Bi 30%，F(xiàn)e 10.5%，Si0 2lO%，CaO 6.5%，As β 3 10%，重量為1OOT干料。經(jīng)伊車(chē)堆混，鍵式破碎機(jī)破碎后入直徑3.2m圓盤(pán)式造粒機(jī)，造粒直 徑3mm~6mm。入1.5m寬X 25m長(zhǎng)的鏈排式燒結(jié)脫神爐。燒結(jié)脫神后，產(chǎn)燒結(jié)塊60.5T，返粉 23.2T，一次氧化性富集煙塵16.2T，無(wú)名損耗0.1T，燒結(jié)塊和返粉成份相同。產(chǎn)出的燒結(jié)塊 供后述進(jìn)入鼓風(fēng)爐還原冶煉，返粉則直接作入燒結(jié)爐配料再次進(jìn)行燒結(jié)。
[0017] 產(chǎn)出燒結(jié)塊和返粉的化驗(yàn)成分： 饑+56+81 30.92%;43〇3 4.2%;化12.5%;51〇2 11.9%;化0 7.70〇/〇 產(chǎn)出燒結(jié)爐一次氧化性富集煙塵成分： 饑+Sn+Bi 25.4% As D 3 40.0〇/〇 ② 配壓團(tuán)塊配料，使其中含饑+Sn+Bi 28%;化11.0% ;SiO 2 10%; CaO 6.2% ;As D 3 1〇%，重量601'。
[001引③將上述燒結(jié)塊60.5 Τ和壓團(tuán)塊料60T，按1:1質(zhì)量比例配料，共120.5 Τ，投入 5.6m 2鼓風(fēng)爐還原冶煉。由于鼓風(fēng)爐容積較大，新投入的料要延時(shí)6~8小時(shí)才開(kāi)始烙化冶 煉。按5.6m 2鼓風(fēng)爐的產(chǎn)能，7噸料/小時(shí)計(jì)算，運(yùn)批120.5T的料能持續(xù)冶煉17小時(shí)左右，所 W在投料后第12小時(shí)取第一次煙塵樣2Kg，第14小時(shí)后取第二次樣2Kg，第16小時(shí)后取第Ξ 次樣2Kg，混合Ξ次取樣，得到鼓風(fēng)爐一次還原性富集煙塵樣品6Kg。
[0019] 產(chǎn)出鼓風(fēng)爐一次還原性富集煙塵成分為： 饑+Sn+Bi 40.15% As D 3 31.2〇/〇 ④ 取上述燒結(jié)一次氧化性富集煙塵lOOg，取鼓風(fēng)爐一次還原性富集煙塵128.2g，配料 混合均勻得平均樣品，將其放入鐵盤(pán)內(nèi)，控制料層厚度小于6mm。
[0020] 樣品平均品位： Pb+Sn+Bi 33.6% As D 3 35.06% ⑤ 將散裝料盤(pán)放入馬沸爐內(nèi)，按升華脫神程序二次富集脫神，得到脫神堿渣149. Og， 二次富集煙塵重79.2g，實(shí)際收集重量78. Og，損耗1.2g， 化驗(yàn)成分： 脫神堿渣：饑+Sn+Bi 48.72% As D 3 13.4〇/〇 二次富集煙塵:Pb+Sn+Bi 5.2% As D 3 76.0〇/〇 其中，該升華脫神程序具體為:先調(diào)升馬沸爐溫度至280°C，持續(xù)時(shí)間120分鐘左右，直 至煙塵料不見(jiàn)冒煙；接著當(dāng)高神煙塵粒料中殘神量降到15-20%后，然后馬沸爐溫度至320 °C，25分鐘后，待不見(jiàn)冒煙，再調(diào)馬沸爐溫度至380°C，25分鐘后，待不見(jiàn)冒煙，再又調(diào)馬沸爐 溫度至450°C，25分鐘后，待不見(jiàn)冒煙，最后調(diào)馬沸爐溫度至500°C，30分鐘后，不見(jiàn)冒煙，即 完成。
[0021] 參取上述二次富集煙塵50g，散放在鐵盤(pán)內(nèi)，料層厚度小于6mm，置入馬沸爐中在 溫度200~230°C先將低沸點(diǎn)物揮發(fā)完全，然后按上述升華脫神程序提純，得到