一種無害化處置含砷廢渣及綜合回收其中有價金屬的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于有色金屬綜合回收領域。具體涉及一種無害化處置含砷廢渣及綜合回收其中有價金屬的方法。
【背景技術】
[0002]現有技術的含砷廢渣都是采用與不含砷的物料配料降低砷的含量后進鼓風爐或是反射爐熔煉。這樣反復閉路式的循環只會使系統的砷越來越多嚴重污染環境及使生產勞動環境越來越差，對操作人員人體健康危害極大，且其直收率低(低于80%)。還有的是采取高壓氧浸(酸浸)，這樣生產的成本高且操作條件要求嚴格，稍有不慎便可能會導致砷化氫等劇毒氣化物冒出，造成人生傷亡。比如2007年08月15日，中國發明專利申請公開號CN101016582A，公開了一種高砷鉛陽極泥脫砷方法，是將高砷鉛陽極泥，加堿液，在不斷鼓入空氣和加溫的條件下，經堿浸出；脫砷后的鉛陽極泥，利用已知工藝綜合回收金銀及其它有價金屬；浸出液中含有砷酸鈉，經石灰沉砷回收砷精礦，沉砷后的溶液補充堿液返回到堿浸出工序。利用本發明方法，可將陽極泥中的砷降到1%以下，而銻與鉛很少被浸出，經過脫砷預處理后的陽極泥繼續返回原工藝處理，不需要對原工藝做任何改變。該工藝需要不斷地鼓入空氣脫砷，這樣就需要相應的鼓風設備，相對成本也會較高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種無害化處置含砷廢渣及綜合回收其中有價金屬的方法，同時解決綜合回收利用率低、有價金屬直收率低、砷污染等問題。
[0004]本發明的技術方案是:一種無害化處置含砷廢渣及綜合回收其中有價金屬的方法，是將含砷廢渣加入氧化劑二氧化錳，在回轉窯或是反射爐中，中溫焙燒，將其中的砷全部揮發后，經過一段U型管冷卻后以煙塵的形式留在布袋中；脫砷后的廢渣中砷含量小于1%，直接利用常規火法工藝或是濕法工藝提取其中的有價金屬；脫砷過程中回收的含砷煙塵經過水浸出后得到含砷液和砷浸出渣，再經過常規銦浸出-萃取提取高純銦；銦浸出渣進火法冶煉工藝回收鉛、鉍有價金屬；含砷液經過凈化后通過冷卻結晶后得到三氧化二砷；
具體工藝過程如下:
(1)焙燒脫砷:將含砷廢渣加入氧化劑二氧化錳，在回轉窯或反射爐中焙燒5-6小時，溫度600-650°C，將其中的砷全部揮發；揮發煙氣經過一段U型管冷卻后以煙塵的形式留在布袋中，得到含砷煙塵和脫砷渣；脫砷渣中砷含量小于1% ;其中，二氧化錳加入量為含砷廢渣干重的3-5% ；
(2)含砷煙塵水浸出:將含砷煙塵加水浸出，浸出溫度85-95°C，浸出時間3-4小時；其中水的加入量為含砷煙塵干重的500%-2000% ;浸出過濾后得到含砷液和砷浸出渣；砷浸出渣經過常規銦浸出-萃取提取高純銦；提銦后的銦浸出渣送進火法冶煉工藝回收鉛、鉍有金屬； (3)凈化:將(2)步驟的含砷液在常溫的條件下，加入硫化砷，凈化時間為4-5小時；凈化完成后過濾得到凈化渣和砷凈化液；凈化渣返回焙燒脫砷工序；本步驟所述硫化砷的加入質量為含砷液中含砷量的4%-6% ；
(4)結晶回收砷:將砷凈化液放在1_2°C的低溫條件下冷卻5-6小時，過濾得到三氧化二砷和結晶母液；結晶母液返回含砷煙塵浸出工序。
[0005]與現有技術比較:本發明是在含砷廢渣中添加一種氧化劑在反射爐或回轉焙燒的過程中在揮發砷的同時，將其他易揮發的有價金屬銦等一并揮發出來存在于含砷煙塵中；這樣脫砷后的廢渣便可直接進入火法冶煉工藝回收其他有價金屬而不用擔心易揮發的有價金屬回收不完全；而由于是中溫焙燒，有部分鉛、鉍等金屬也會隨著氣流一并進入含砷煙塵中；含砷煙塵經過水浸出后得到含砷液和砷浸出渣經過常規銦浸出-萃取提取高純銦；銦浸出渣由于含鉛鉍等有價金屬，進火法冶煉工藝回收鉛、鉍等有金屬；含砷液經過凈化后通過冷卻結晶后得到三氧化二砷；本發明方法適應范圍廣，既適合高砷鉛陽極泥，也適合低砷鉛陽極泥；解決了砷污染問題，脫砷后的陽極泥含砷低(< 0.28% )，有利于返回原火法系統處理。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0007]以下通過實施例對本發明的技術方案作進一步詳細描述。
[0008]實施方案I
取原料5t磨細，其中含砷6.89%，鉍7.68%，鉛35.32% ；
(1)焙燒脫砷:溫度600-650°C，加入氧化劑二氧化錳200kg，在回轉窯中焙燒6小時。得到含砷煙塵1132kg和脫砷渣4035.8kg。其中含砷煙塵中含砷28.58%，含鉍7.28%，含鉛33.67% ;脫砷渣中含砷0.52%，含鉍7.47%，含鉛34.32%。砷脫除率為93.91% ；
(2)含砷煙塵水浸出:將上一步得到的含砷煙塵在溫度85-95°C，時間3-4小時，加入水25t，浸出過濾后得到含砷液21.18m3其中含砷15.07g/L和砷浸出渣700.5kg，其中含砷0.61%，含鉛 53.86%，含鉍 11.64% ；
(3)凈化:將含砷液在常溫的條件下，加入硫化砷15kg，凈化時間為4-5小時，凈化完成后過濾得到凈化渣(返回焙燒脫砷工序)和砷凈化溶液20.70 m3其中含砷15.26g/L ；
(4)結晶回收砷:將砷凈化液在1_2°C的條件下冷卻5-6小時，后過濾烘干后得到三氧化二砷353.7kg (其中含三氧化二砷97.32%)和結晶母液(返回含砷煙塵浸出工序)17.79m3其中含砷3.10g/Lo
[0009]實施方案2
取原料It磨細，其中含砷19.8%，鉍15.2%，銅16.3%，鉛15.8% ；
(I)焙燒脫砷:溫度600-650°C，加入氧化劑二氧化錳4kg，在反射爐中焙燒6小時。得到含砷煙塵352.12kg和脫砷渣685.38kg。其中含砷煙塵中含砷54.94%，含鉍7.91%，含鉛
9.56%，含銅4.22% ;脫砷渣中含砷0.66%，含鉍18.11%，含鉛18.14%，含銅21.61%。砷脫除率為 97.72% ； (2)含砷煙塵水浸出:將上一步得到的含砷煙塵在溫度85-95°C，時間3-4小時，加入水7t，浸出過濾后得到含砷液6830L其中含砷28.19g/L和砷浸出渣112.53kg，其中含砷0.81%，含鉛 29.61%，含鉍 24.50%，含銅 13.07% ；
(3)凈化:將含砷液在常溫的條件下，加入硫化砷9.6kg，凈化時間為4-5小時，凈化完成后過濾得到凈化渣(返回焙燒脫砷工序)和砷凈化溶液6109L其中含砷31.51g/L ；
(4)結晶回收砷:將砷凈化液在1_2°C的條件下冷卻5-6小時，后過濾烘干后得到三氧化二砷234.0lkg (其中含三氧化二砷98.05%)和結晶母液(返回含砷煙塵浸出工序)5563L其中含砷3.36g/Lo
【主權項】
1.一種無害化處置含砷廢渣及綜合回收其中有價金屬的方法，其特征是將含砷廢渣加入氧化劑二氧化錳，在回轉窯或是反射爐中，中溫焙燒，將其中的砷全部揮發后，經過一段U型管冷卻后以煙塵的形式留在布袋中；脫砷后的廢渣中砷含量小于1%，直接利用常規火法工藝或是濕法工藝提取其中的有價金屬；脫砷過程中回收的含砷煙塵經過水浸出后得到含砷液和砷浸出渣，再經過常規銦浸出-萃取提取高純銦；銦浸出渣進火法冶煉工藝回收鉛、鉍有價金屬；含砷液經過凈化后通過冷卻結晶后得到三氧化二砷； 具體工藝過程如下: (1)焙燒脫砷:將含砷廢渣加入氧化劑二氧化錳，在回轉窯或反射爐中焙燒5-6小時，溫度600-650°C，將其中的砷全部揮發；揮發煙氣經過一段U型管冷卻后以煙塵的形式留在布袋中，得到含砷煙塵和脫砷渣；脫砷渣中砷含量小于1% ;其中，二氧化錳加入量為含砷廢渣干重的3-5% ； (2)含砷煙塵水浸出:將含砷煙塵加水浸出，浸出溫度85-95°C，浸出時間3-4小時；其中水的加入量為含砷煙塵干重的500%-2000% ;浸出過濾后得到含砷液和砷浸出渣；砷浸出渣經過常規銦浸出-萃取提取高純銦；提銦后的銦浸出渣送進火法冶煉工藝回收鉛、鉍有金屬； (3)凈化:將(2)步驟的含砷液在常溫的條件下，加入硫化砷，凈化時間為4-5小時；凈化完成后過濾得到凈化渣和砷凈化液；凈化渣返回焙燒脫砷工序；本步驟所述硫化砷的加入質量為含砷液中含砷量的4%-6% ； (4)結晶回收砷:將砷凈化液放在1_2°C的低溫條件下冷卻5-6小時，過濾得到三氧化二砷和結晶母液；結晶母液返回含砷煙塵浸出工序。
【專利摘要】本發明涉及一種無害化處置含砷廢渣及綜合回收其中有價金屬的方法，屬于有色金屬綜合回收領域。本發明是將含砷廢渣加入氧化劑，在回轉窯或是反射爐中，中溫焙燒，將其中的砷全部揮發后，經過一段U型管冷卻后以煙塵的形式留在布袋中回收的含砷煙塵；脫砷后的廢渣直接利用常規火法工藝或是濕法工藝提取其中的有價金屬；含砷煙塵經過水浸出后得到含砷液和砷浸出渣，再經過常規銦浸出-萃取提取高純銦；銦浸出渣進火法冶煉工藝回收鉛、鉍有價金屬；含砷液經過凈化后通過冷卻結晶后得到三氧化二砷；本發明可以同時解決綜合回收利用率低、有價金屬直收率低、砷污染等問題。
【IPC分類】C01G28-00, C22B7-04
【公開號】CN104789786
【申請號】CN201510148707
【發明人】張二軍, 譚雄玉
【申請人】郴州雄風環保科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月1日