一種高砷銻合金真空蒸餾脫砷的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高砷銻合金真空蒸餾脫砷的方法，屬于有色冶金技術領域。
【背景技術】
[0002]銻氧粉是銻火法精煉過程的中間產物，其中含有三氧化二砷及三氧化二銻等有價金屬。銻氧粉回收有價金屬常規的處理方式有濕法及火法。一般銻氧粉火法處理方式為，經過還原熔煉后得到砷銻合金，砷銻合金通過堿性精煉除砷后得到精銻。還原熔煉所得砷銻合金中砷含量高，需進行堿性精煉除砷，如果不進行后續處理無法使用。但堿性精煉耗堿量大，對于含砷較低的合金可以采用此方法，對于含砷高的砷銻合金，如果繼續采用堿性精煉除雜耗堿量非常大，會產生大量的砷堿渣，砷堿渣會帶走部分銻使粗銻直收率降低，生產高質量產品的成本高，并且堿性精煉操作復雜、作業環境差，使得該方法不適用。
[0003]中國專利CN103757424A公開了一種高砷銻氧煙塵的綜合回收方法，該方法為:將高砷銻氧煙塵與硝酸鈉、堿混合均勻后放入煅燒爐內進行煅燒，煅燒后物料用熱水浸出，過濾得到偏銻酸鈉濾餅和砷酸鈉溶液，濃縮烘干后分別得到偏銻酸鈉和砷酸鈉。該方法在硝酸鈉煅燒階段，如果受熱不均勻會產生有毒的氮氧化物，在處理過程中會產生廢水，并且得到的砷酸鈉砷品味較低。
[0004]中國專利CN103397206A公開了一種濕法處理高砷銻氧粉的方法，該方法為:用濃度為36%?38%的濃鹽酸溶解高砷銻氧粉，過濾，得到的濾液加入次亞磷酸鈉在高溫下除砷，除砷后濾液冷卻后進行水解，水解后產物轉型除雜、中和，然后烘干。該方法可得到雜質含量低、白度及純度較高的三氧化二銻合金，但該方法處理時間較長，在處理過程中會產生含砷廢水，易造成水污染。
【發明內容】
[0005]針對上述現有技術中銻氧粉經火法處理還原熔煉后得到砷銻合金，砷銻合金通過堿性精煉除砷后得到精銻，而對于堿性精煉過程存在的問題及不足，本發明提供一種高砷銻合金真空蒸餾脫砷的方法。本發明提供一種工藝簡單，原料利用率高，環境友好的高砷銻合金真空蒸餾脫砷方法，本發明通過以下技術方案實現。
[0006]一種高砷銻合金真空蒸餾脫砷的方法，其具體步驟如下:
步驟1、將高砷銻合金裝入真空蒸餾爐內坩禍中，坩禍上端設有砷收集器，密封真空蒸餾爐后接通冷卻水；
步驟2、啟動真空系統，待爐內壓力為I?10Pa時，開啟加熱系統，并在整個處理過程中維持I?10Pa的真空度，當溫度達到600?1000°C時保溫0.5?4h，然后停止加熱，保持真空自然冷卻，冷卻結束后在坩禍內得到粗銻合金，在砷收集器中得到粗砷合金。
[0007]所述步驟I中高砷銻合金為銻氧粉火法還原熔煉得到的產物或者是其他冶煉方法得到的高砷銻合金，高砷銻合金包括以下質量百分比的組分:砷含量1.5?25%，銻含量75%?99%，余量為其它雜質金屬。
[0008]上述銻氧粉火法還原熔煉得到高砷銻合金產物的具體流程為:將一定量銻氧粉，銻氧粉質量6%?7%的助溶劑碳酸鈉和銻氧粉質量2.5%的還原劑木炭(或煤)投入反射爐中，在1000°C下還原熔煉，得到高砷銻合金及其他副產物。
[0009]砷銻合金通過真空蒸餾可分離砷、銻，得到金屬態粗砷合金和粗銻合金。所得粗砷合金含砷最高可達75wt.%，余量為鋪及其它雜質；所得粗鋪合金含砷量小于2wt.%。含砷小于2wt.%的粗銻合金可以用來做建筑合金或精煉制備高純銻，粗砷合金可以提純制備高純砷或者直接出售，價格遠高于三氧化二砷，并且本發明得到的砷為金屬態砷，儲存也比較安全。
[0010]本發明的原理是基于在真空狀態下銻和砷的飽和蒸汽壓不同，在相同溫度下砷的飽和蒸汽壓大于銻的飽和蒸汽壓，砷易揮發出來在收集器上冷凝得到金屬態砷，蒸汽壓較低的銻留在坩禍中，實現砷銻分離。
[0011]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
(1)銻氧粉還原熔煉后不需加堿除砷，采用真空蒸餾法處理脫砷，脫砷后銻直收率增加40 ?50% ；
(2)真空蒸餾屬于火法冶煉，生產過程中不會產生濕法處理過程產生的難處理的廢水，避免了水污染；
(3)真空蒸餾屬于物理過程，不會產生有毒有害的中間化合物，脫砷工藝均在密閉真空環境下進行，可防止砷蒸氣污染，得到的砷為金屬態砷，便于儲存和運輸，徹底解決了砷污染問題及安全問題；
(4)可得到較純的金屬態粗砷合金(含砷最高可達75wt.%)和粗銻合金(含砷小于2%)，利用所得粗砷合金可以較容易提煉高純度砷，利用所得粗銻合金繼續精煉可減少精煉成本，提高了砷合金和銻合金的經濟價值。
[0012](5)真空蒸餾流程短，無環境污染，操作簡單，有很大的市場拓展空間。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發明作進一步說明。
[0015]實施例1
如圖1所示，該高砷銻合金真空蒸餾脫砷的方法，其具體步驟如下:
步驟1、將370g高砷銻合金裝入真空蒸餾爐內坩禍中，坩禍上端設有砷收集器，密封真空蒸餾爐后接通冷卻水；其中高砷銻合金為銻氧粉火法還原熔煉得到的產物，高砷銻合金包括以下質量百分比的組分:銻85.01%、砷9.36%、鉛3.56%、鉍2.3%、銅0.12%及銀0.014% ；
步驟2、啟動真空系統，待爐內壓力為25Pa時，開啟加熱系統，并在整個處理過程中維持25Pa的真空度，當溫度達到800?850°C時保溫1.5h，然后停止加熱，保持真空自然冷卻，冷卻結束后在坩禍內得到263.4g粗銻合金，在砷收集器中得到105.6g粗砷合金。
[0016]經取樣檢測知，粗銻合金中含銻93.9 Iwt.%、含砷0.55wt.% ;粗砷合金中含砷31.13wt.%、含銻 62.82wt.%。
[0017]實施例2
如圖1所示，該高砷銻合金真空蒸餾脫砷的方法，其具體步驟如下:
步驟1、將300g高砷銻合金裝入真空蒸餾爐內坩禍中，坩禍上端設有砷收集器，密封真空蒸餾爐后接通冷卻水；其中高砷銻合金為銻氧粉火法還原熔煉得到的產物，高砷銻合金包括以下質量百分比的組分-M 87.02%、砷9.27%、鉛2.81%、鉍1.06%、銅0.076%及銀0.013% ；
步驟2、啟動真空系統，待爐內壓力為30Pa時，開啟加熱系統，并在整個處理過程中維持30Pa的真空度，當溫度達到750?780°C時保溫lh，然后停止加熱，保持真空自然冷卻，冷卻結束后在坩禍內得到224.5g粗銻合金，在砷收集器中得到73.9g粗砷合金。
[0018]經取樣檢測知，粗銻合金中含銻94.65wt.%、含砷0.94wt.% ;粗砷合金中含砷
32.26wt.%、含銻 64.09wt.%。
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