专利名称：用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法
技术领域：
本发明属于一种对老尾矿资源进行再利用的方法，特别是用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法。
背景技术：
尾矿是各类金属或非金属矿山的选矿厂常年生产积存下来的废弃物，是在当时经济技术条件下没有利用价值的资源。在许多锡矿生产企业每年都有几十万吨尾矿源源不断地泵送至尾矿坝堆存，经过数十年的积累，尾矿坝的存量已经达到几百万甚至几千万吨。在这些老尾矿中由于技术条件的限制，使得大量的有价金属和非金属元素没有得到应有回收利用。矿山开采出来的锡矿原生矿多为多金属共生硫化矿，除含有主金属锡外，还伴生有铜、硫、铁、砷等矿物，因为含量较低或者价值较低而没有被当作回收对象，随尾矿废弃堆存。随着资源的逐渐枯竭以及原材料市场价格的变动，原来没有利用价值的元素变得有了价值，甚至十分紧俏抢手。这就迫使人们不得不将目光投向废弃的老尾矿。高硫高砷锡矿老尾矿就是这类老尾矿。在这种老尾矿中锡的矿物主要是锡石，大部分已被回收，残留的部分含量大多含锡在0.5％以下。硫的矿物以硫铁矿为主，砷以毒砂为主。以综合回收锡、硫、砷的选冶方法国内外的专家学者进行了很多研究，如不磨矿、不脱硫、不脱泥、分级全重选工艺产出富锡中矿，再烟化得到锡精矿的选冶联合流程；采用重选—浮选回收锡，即先用重选弃其尾矿，并把锡与硫化矿物富集在重选粗精矿中，再用浮选法除去硫铁选出锡精矿；先经磨矿—磁选精选，降低砷、铅、锌含量获得硫精矿，富集于精矿尾矿中的铅、锌、锡再采用磁—浮—重流程综合回收等等。以上这些工艺大多只着眼于锡的回收，真正综合回收的很少，所用设备沿用了与处理原矿相同的设备，工艺上也没有大的改变。这种目光只看重锡回收的工艺和技术，由于锡的含量很低，也不能获得令人满意的经济效果，很少有被生产实际采用的。
发明内容
本发明的目的是提出一种硫砷分选效率高、工艺流程短、综合回收硫、砷、锡的用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法，以解决现有技术的不足。
本发明提出的用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法，其特征在于它有如下步骤(1)加水加黄原酸盐类、油脂类捕收剂和烷基磺酸钠调整剂对老尾矿进行调浆和药剂预处理，扩大砷矿物和硫矿物的浮选性质差异；(2)用浮选机浮选分离，得出硫精矿产品和含锡高砷尾矿；(3)用反射炉氧化焙烧含锡高砷尾矿，使砷矿物以三氧化二砷的气体形式逸出，用沉降和布袋收尘方式收集得白砷产品，锡留存于焙砂中。
焙砂用重、磁、浮常用选矿方法回收锡。
预处理的矿浆PH值为6-8。
氧化焙烧的温度为400-800℃。
氧化焙烧的温度最好控制在450-500℃。
收集三氧化二砷气体的沉降室为八级沉降室，其沉降尾气用布袋进行补充收集白砷后，布袋尾气再加碱用淋洗塔和湍球塔进行脱硫处理。
要实现本发明的目的，有效分离硫和砷是关键。黄铁矿等硫矿物如果能有效脱出将有利于砷品位的提高并减少下一工序(冶)的入炉物料量，节约能耗和工耗，有利于降低砷产品中硫铁矿含量，减少烟气中二氧化硫含量，降低烟气处理成本，提高三氧化二砷纯度，有利于降低硫精矿中的砷含量，提高硫精矿质量。
本发明处理过程中，老尾矿中的硫砷分离实质上是硫铁矿和毒砂的分离。尾矿中硫铁矿主要成分是磁黄铁矿和黄铁矿。磁黄铁矿和毒砂这两种矿物在自然状态下表面极易被氧化，氧化后它们的可浮性差别很小，难以用浮选方法分离。实验表明，吸附于硫砷矿物表面的捕收剂药剂与矿物表面间会发生一定的电化学反应，烷基磺酸钠的加入会加速砷矿物与药剂间的这种反应速度，捕收剂被选择性地脱除，而对硫铁矿则此类作用不明显，从而造成两种矿物间疏水性差异的扩大，便于实现两者分离。这是本发明的一个重要发明点。
砷的主要矿物毒砂在氧化气氛中于450-500℃时发生强烈的氧化反应，砷呈As2O3形态挥发脱除，化学反应过程是
如果氧化气氛太强，As2O3将被过度氧化成As2O5，并生成砷酸盐(如FeAsO4等)固定于焙砂中，砷酸盐会覆盖于矿物表面形成包裹，阻碍氧化反应的继续进行。在700-1000℃和强氧化气氛中硫也将被氧化成二氧化硫。因而控制好反应气氛和反应温度，避免砷酸盐和二氧化硫的生成十分重要。
对焙烧生成的As2O3气体采用现有的沉降室八级沉降加布袋补充收集即可得到合格的白砷产品。本发明的工艺对于此类锡矿老尾矿中砷的实收率可以达到90％而硫精矿中砷的含量在0.5％以下，主品位达34％，完全符合硫酸厂制酸的标准。焙砂用常规选矿方法即可以获得合格的锡精矿产品，锡金属的回收率达到55％。
本发明采用先行脱硫、实现硫砷分离后氧化焙烧脱除砷得白砷最后选别得合格锡精矿的工艺路线，工序流程短、构思新颖、方法得当、在高效回收砷的同时实现了硫和锡多种有价元素的综合回收，技术和经济指标理想，对于充分利用老尾矿资源意义十分重大。
附图是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式
云南个旧矿区某尾矿坝中堆存的高硫高砷锡矿老尾矿，经对样品分析知，其中含有锡、铜、铁、硫、砷，含量分别达到0.526％、0.37％、49.2％、31.5％和11.2％。主要金属矿物是锡石、斑铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂。铜在各矿物中比较分散且含量较低。硫主要产于磁黄铁矿和黄铁矿中，量大。砷的主要矿物是毒砂。锡主要赋存于锡石中。主要的脉石矿物是方解石、白云石、长石、透闪石、阳起石、辉石、绿泥石、矽酸盐风化物等。1999年到2000年在某锡矿生产企业用本发明的方法处理这种老尾矿，每天处理90吨，总计生产273天，共处理老尾矿24000多吨，产出含锡43％的锡精矿约110吨，含锡3.5％的富中矿114吨，含砷低于0.5％的硫精矿13200吨，纯度97％以上的三氧化二砷(白砷)3700吨。硫砷锡三种元素的回收率分别达到70％、90％和55％以上。
本例中硫砷分离作业的调整剂是烷基磺酸钠，其化学通式为R-SO3Na，R为烷基，碳原子数C＝7-20，以12烷基磺酸钠为主。捕收剂为常用的黄原酸盐类和油脂类，如乙黄药，油酸等。矿产浆PH值为6-8。氧化焙烧的温度为400-800℃，硫含量高时控制在450-500℃之间，其余条件如上所述。
权利要求
1.一种用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法，其特征在于它有如下步骤(1)加水加黄原酸盐类、油脂类捕收剂和烷基磺酸钠调整剂对老尾矿进行调浆和药剂预处理，扩大砷矿物和硫矿物间的浮选性质差异；(2)用浮选机浮选分离，得出硫精矿产品和含锡高砷尾矿；(3)用反射炉氧化焙烧含锡高砷尾矿，使砷物以三氧化二砷的气体形式逸出，用沉降和布袋收尘方式得白砷产品，锡留存于焙砂中。
2.根据权利要求1所述的用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法，其特征在于焙砂用重、磁、浮常用选矿方法回收锡。
3.根据权利要求1所述的用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法，其特征在于预处理的矿浆PH值为6-8。
4.根据权利要求1所述的用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法，其特征在于氧化焙烧的温度为400-800℃。
5.根据权利要求1或4所述的用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法，其特征在于氧化焙烧的温度控制在450-500℃。
6.根据权利要求1所述的用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法，其特征在于收集三氧化二砷气体的沉降室为八级沉降室，其沉降尾气用布袋进行补充收集白砷后，布袋尾气再加碱用淋洗塔和湍球塔进行脱硫处理。
7.根据权利要求1所述的用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法，其特征在于烷基磺酸钠的烷基碳原子数为7-20，其中以12为佳。
全文摘要
本发明是一种用高硫高砷锡矿老尾矿生产白砷的方法，主要做法是加水加黄原酸盐类、油脂类捕收剂和烷基磺酸钠调整剂对老尾矿进行调浆和药剂予处理，扩大砷矿物和硫矿物的浮选性质差异；用浮选机浮选分离，得出硫精矿产品和含锡高砷尾矿；用反射炉于450－800℃温度下氧化焙烧含锡高砷尾矿，使砷物以三氧化二砷的气体形式逸出，用沉降和布袋收尘方式得白砷产品，锡留存于焙砂中用重、磁、浮常用选矿方法回收锡。本发明采用先行脱硫、实现硫砷分离后氧化焙烧脱除砷得白砷最后选别得合格锡精矿的工艺路线，工序流程短、构思新颖、方法得当、在高效回收砷的同时实现了硫和锡多种有价元素的综合回收，技术和经济指标理想，对于充分利用老尾矿资源意义十分重大。
文档编号C22B3/00GK1676639SQ20051002038
公开日2005年10月5日 申请日期2005年2月15日 优先权日2005年2月15日
发明者王熙 申请人:王熙