一种无害化处置含砷废渣及综合回收其中有价金属的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有色金属综合回收领域。具体涉及一种无害化处置含砷废渣及综合回收其中有价金属的方法。
【背景技术】
[0002]现有技术的含砷废渣都是采用与不含砷的物料配料降低砷的含量后进鼓风炉或是反射炉熔炼。这样反复闭路式的循环只会使系统的砷越来越多严重污染环境及使生产劳动环境越来越差，对操作人员人体健康危害极大，且其直收率低(低于80%)。还有的是采取高压氧浸(酸浸)，这样生产的成本高且操作条件要求严格，稍有不慎便可能会导致砷化氢等剧毒气化物冒出，造成人生伤亡。比如2007年08月15日，中国发明专利申请公开号CN101016582A，公开了一种高砷铅阳极泥脱砷方法，是将高砷铅阳极泥，加碱液，在不断鼓入空气和加温的条件下，经碱浸出；脱砷后的铅阳极泥，利用已知工艺综合回收金银及其它有价金属；浸出液中含有砷酸钠，经石灰沉砷回收砷精矿，沉砷后的溶液补充碱液返回到碱浸出工序。利用本发明方法，可将阳极泥中的砷降到1%以下，而锑与铅很少被浸出，经过脱砷预处理后的阳极泥继续返回原工艺处理，不需要对原工艺做任何改变。该工艺需要不断地鼓入空气脱砷，这样就需要相应的鼓风设备，相对成本也会较高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种无害化处置含砷废渣及综合回收其中有价金属的方法，同时解决综合回收利用率低、有价金属直收率低、砷污染等问题。
[0004]本发明的技术方案是:一种无害化处置含砷废渣及综合回收其中有价金属的方法，是将含砷废渣加入氧化剂二氧化锰，在回转窑或是反射炉中，中温焙烧，将其中的砷全部挥发后，经过一段U型管冷却后以烟尘的形式留在布袋中；脱砷后的废渣中砷含量小于1%，直接利用常规火法工艺或是湿法工艺提取其中的有价金属；脱砷过程中回收的含砷烟尘经过水浸出后得到含砷液和砷浸出渣，再经过常规铟浸出-萃取提取高纯铟；铟浸出渣进火法冶炼工艺回收铅、铋有价金属；含砷液经过净化后通过冷却结晶后得到三氧化二砷；
具体工艺过程如下:
(1)焙烧脱砷:将含砷废渣加入氧化剂二氧化锰，在回转窑或反射炉中焙烧5-6小时，温度600-650°C，将其中的砷全部挥发；挥发烟气经过一段U型管冷却后以烟尘的形式留在布袋中，得到含砷烟尘和脱砷渣；脱砷渣中砷含量小于1% ;其中，二氧化锰加入量为含砷废渣干重的3-5% ；
(2)含砷烟尘水浸出:将含砷烟尘加水浸出，浸出温度85-95°C，浸出时间3-4小时；其中水的加入量为含砷烟尘干重的500%-2000% ;浸出过滤后得到含砷液和砷浸出渣；砷浸出渣经过常规铟浸出-萃取提取高纯铟；提铟后的铟浸出渣送进火法冶炼工艺回收铅、铋有金属； (3)净化:将(2)步骤的含砷液在常温的条件下，加入硫化砷，净化时间为4-5小时；净化完成后过滤得到净化渣和砷净化液；净化渣返回焙烧脱砷工序；本步骤所述硫化砷的加入质量为含砷液中含砷量的4%-6% ；
(4)结晶回收砷:将砷净化液放在1_2°C的低温条件下冷却5-6小时，过滤得到三氧化二砷和结晶母液；结晶母液返回含砷烟尘浸出工序。
[0005]与现有技术比较:本发明是在含砷废渣中添加一种氧化剂在反射炉或回转焙烧的过程中在挥发砷的同时，将其他易挥发的有价金属铟等一并挥发出来存在于含砷烟尘中；这样脱砷后的废渣便可直接进入火法冶炼工艺回收其他有价金属而不用担心易挥发的有价金属回收不完全；而由于是中温焙烧，有部分铅、铋等金属也会随着气流一并进入含砷烟尘中；含砷烟尘经过水浸出后得到含砷液和砷浸出渣经过常规铟浸出-萃取提取高纯铟；铟浸出渣由于含铅铋等有价金属，进火法冶炼工艺回收铅、铋等有金属；含砷液经过净化后通过冷却结晶后得到三氧化二砷；本发明方法适应范围广，既适合高砷铅阳极泥，也适合低砷铅阳极泥；解决了砷污染问题，脱砷后的阳极泥含砷低(< 0.28% )，有利于返回原火法系统处理。
【附图说明】
[0006]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0007]以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述。
[0008]实施方案I
取原料5t磨细，其中含砷6.89%，铋7.68%，铅35.32% ；
(1)焙烧脱砷:温度600-650°C，加入氧化剂二氧化锰200kg，在回转窑中焙烧6小时。得到含砷烟尘1132kg和脱砷渣4035.8kg。其中含砷烟尘中含砷28.58%，含铋7.28%，含铅33.67% ;脱砷渣中含砷0.52%，含铋7.47%，含铅34.32%。砷脱除率为93.91% ；
(2)含砷烟尘水浸出:将上一步得到的含砷烟尘在温度85-95°C，时间3-4小时，加入水25t，浸出过滤后得到含砷液21.18m3其中含砷15.07g/L和砷浸出渣700.5kg，其中含砷0.61%，含铅 53.86%，含铋 11.64% ；
(3)净化:将含砷液在常温的条件下，加入硫化砷15kg，净化时间为4-5小时，净化完成后过滤得到净化渣(返回焙烧脱砷工序)和砷净化溶液20.70 m3其中含砷15.26g/L ；
(4)结晶回收砷:将砷净化液在1_2°C的条件下冷却5-6小时，后过滤烘干后得到三氧化二砷353.7kg (其中含三氧化二砷97.32%)和结晶母液(返回含砷烟尘浸出工序)17.79m3其中含砷3.10g/Lo
[0009]实施方案2
取原料It磨细，其中含砷19.8%，铋15.2%，铜16.3%，铅15.8% ；
(I)焙烧脱砷:温度600-650°C，加入氧化剂二氧化锰4kg，在反射炉中焙烧6小时。得到含砷烟尘352.12kg和脱砷渣685.38kg。其中含砷烟尘中含砷54.94%，含铋7.91%，含铅
9.56%，含铜4.22% ;脱砷渣中含砷0.66%，含铋18.11%，含铅18.14%，含铜21.61%。砷脱除率为 97.72% ； (2)含砷烟尘水浸出:将上一步得到的含砷烟尘在温度85-95°C，时间3-4小时，加入水7t，浸出过滤后得到含砷液6830L其中含砷28.19g/L和砷浸出渣112.53kg，其中含砷0.81%，含铅 29.61%，含铋 24.50%，含铜 13.07% ；
(3)净化:将含砷液在常温的条件下，加入硫化砷9.6kg，净化时间为4-5小时，净化完成后过滤得到净化渣(返回焙烧脱砷工序)和砷净化溶液6109L其中含砷31.51g/L ；
(4)结晶回收砷:将砷净化液在1_2°C的条件下冷却5-6小时，后过滤烘干后得到三氧化二砷234.0lkg (其中含三氧化二砷98.05%)和结晶母液(返回含砷烟尘浸出工序)5563L其中含砷3.36g/Lo
【主权项】
1.一种无害化处置含砷废渣及综合回收其中有价金属的方法，其特征是将含砷废渣加入氧化剂二氧化锰，在回转窑或是反射炉中，中温焙烧，将其中的砷全部挥发后，经过一段U型管冷却后以烟尘的形式留在布袋中；脱砷后的废渣中砷含量小于1%，直接利用常规火法工艺或是湿法工艺提取其中的有价金属；脱砷过程中回收的含砷烟尘经过水浸出后得到含砷液和砷浸出渣，再经过常规铟浸出-萃取提取高纯铟；铟浸出渣进火法冶炼工艺回收铅、铋有价金属；含砷液经过净化后通过冷却结晶后得到三氧化二砷； 具体工艺过程如下: (1)焙烧脱砷:将含砷废渣加入氧化剂二氧化锰，在回转窑或反射炉中焙烧5-6小时，温度600-650°C，将其中的砷全部挥发；挥发烟气经过一段U型管冷却后以烟尘的形式留在布袋中，得到含砷烟尘和脱砷渣；脱砷渣中砷含量小于1% ;其中，二氧化锰加入量为含砷废渣干重的3-5% ； (2)含砷烟尘水浸出:将含砷烟尘加水浸出，浸出温度85-95°C，浸出时间3-4小时；其中水的加入量为含砷烟尘干重的500%-2000% ;浸出过滤后得到含砷液和砷浸出渣；砷浸出渣经过常规铟浸出-萃取提取高纯铟；提铟后的铟浸出渣送进火法冶炼工艺回收铅、铋有金属； (3)净化:将(2)步骤的含砷液在常温的条件下，加入硫化砷，净化时间为4-5小时；净化完成后过滤得到净化渣和砷净化液；净化渣返回焙烧脱砷工序；本步骤所述硫化砷的加入质量为含砷液中含砷量的4%-6% ； (4)结晶回收砷:将砷净化液放在1_2°C的低温条件下冷却5-6小时，过滤得到三氧化二砷和结晶母液；结晶母液返回含砷烟尘浸出工序。
【专利摘要】本发明涉及一种无害化处置含砷废渣及综合回收其中有价金属的方法，属于有色金属综合回收领域。本发明是将含砷废渣加入氧化剂，在回转窑或是反射炉中，中温焙烧，将其中的砷全部挥发后，经过一段U型管冷却后以烟尘的形式留在布袋中回收的含砷烟尘；脱砷后的废渣直接利用常规火法工艺或是湿法工艺提取其中的有价金属；含砷烟尘经过水浸出后得到含砷液和砷浸出渣，再经过常规铟浸出-萃取提取高纯铟；铟浸出渣进火法冶炼工艺回收铅、铋有价金属；含砷液经过净化后通过冷却结晶后得到三氧化二砷；本发明可以同时解决综合回收利用率低、有价金属直收率低、砷污染等问题。
【IPC分类】C01G28-00, C22B7-04
【公开号】CN104789786
【申请号】CN201510148707
【发明人】张二军, 谭雄玉
【申请人】郴州雄风环保科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月1日