一种高砷烟灰中多金属回收的方法与流程

本发明属于金属冶炼，具体涉及一种高砷烟灰中多金属回收的方法。

背景技术：

1、随着大量矿石的开采及利用，矿产资源大幅度降低，为了减少资源的损失，提高资源利用率成为各企业创效途径之一。

2、铅矿物料伴生有多种有价金属，随着铅矿的熔炼产出粗铅，大部分有价金属在粗铅中得到富集，但仍有部分金属进入烟灰中，同样也会富集。目前，在铜浮渣处理产出粗铅回收铅、铜、金、银的同时，烟灰中也会富集铅、锌、铜、锡、铟等金属，但砷也会进入烟灰中，因为砷的影响，烟灰中的多金属未能得到有效回收利用，在生产系统中循环分散，不利于回收，降低了金属资源的回收率，造成资源浪费。

3、申请公布号为cn 114574716 a的中国发明专利申请，公开了一种含锑高砷烟灰脱砷及回收有价金属锑的方法，该方法可以实现①含锑高砷烟灰经氧化酸浸初步脱砷，可以脱除大部分的三氧化二砷以及可溶性砷酸 盐物相，锑、铅等有价金属保留在酸浸渣中，酸浸后液经处理后达标排放；②酸浸渣经硫化钠碱浸深度脱砷，同时使大部分的锑浸出到溶液中，碱浸渣中富含铅等有价金属；③碱浸后液加入还原铝粉置换回收有价金属锑(sb≥95％)，沉锑后液经处理后达标排放。该方法是单纯的采用湿法一条流程回收锑，其物料经过酸浸后的处理是从酸浸渣中碱浸开始回收（从固相开始），另外，该方法只是回收了锑，并不能同时回收其他金属。

技术实现思路

1、本发明现有技术对于高砷烟灰中的铅、锌、铜、锡、铟等多金属资源未做到有效回收，降低了其社会经济效益，也降低了资源回收价值，提供了一种从高砷烟灰中多金属回收的方法。该方法采用湿法与火法相结合的工艺，烟灰先进行酸浸，分离出铅锡渣，铅锡渣通过火法熔炼产出铅锡合金，然后分离回收锡和铅；酸浸液通过中和、碱浸、碱渣二次酸浸，分离回收铜，分步将砷分离，二次酸浸液再中和，中和液回收锌，中和渣碱洗，进一步分离砷，然后回收铟。避免砷在系统中循环，同时使烟灰中的铅、锌、铜、锡、铟等多金属得到回收，具有很好的社会经济效益。

2、本发明具体采用以下技术方案：

3、一种高砷烟灰中多金属回收的方法，包括以下步骤：

4、a、将高砷烟灰加入浸出釜进行酸浸，高砷烟灰和水的加入量按液固比（质量比）5:1配加，然后按40～80g/l的酸浓加入硫酸，升温至70～90℃，搅拌反应1.5小时，然后进行过滤，产出铅锡渣和酸浸液；

5、步骤a中所述高砷烟灰主要成分的重量百分含量分别为as 3～10%，pb 50～60%，cu 1～2%，zn 1～3%，sn1～3%，in 0.1～0.3%；所述硫酸为浓度98%的浓硫酸。产出的铅锡渣中主要成分的重量百分含量分别为pb 60～70%，sn1～5%；所述酸浸液中主要成分浓度分别为cu 1～10g/l，zn 1～10g/ l，as 5～15g/ l，in 0.2～0.5g/ l。

6、b、将步骤a中产出的铅锡渣加入熔炼炉，配入占投料量质量百分比3～10%的还原煤，进行熔炼，产出铅锡合金；铅锡合金进行氧化产出锡渣和粗铅液，产出的锡渣进行炼锡；粗铅液浇铸成阳极板进行铅电解；

7、将步骤a中得到的酸浸液，加入碱如碳酸钠或氢氧化钠进行中和，反应温度70～90℃，终点ph值控制在5.0～6.0，然后过滤产出中和渣和含砷中和液；

8、步骤b中熔炼过程中控制熔炼温度为1000～1200℃，熔炼过程中通过氧枪将氧气和天然气通入熔体进行供热，氧气与天然气之间的加入体积比为（3～4）:1，配入占投料量质量百分比3～10%的还原煤。产出的铅锡合金主要成分的重量百分比分别为pb 90～95%，sn 0.5～2%。

9、步骤b中铅锡合金氧化产出的锡渣主要成分重量百分比分别为sn 30～50%，pb 5～15%。

10、步骤b中中和渣主要成分的重量百分比分别为 cu 5～10%，as 10～15%，zn 1～2%，in 0.2～0.4%；含砷中和液主要成分浓度分别为as 2～4g/l，zn 0.5～1g/ l，cu 0～1g/ l。

11、c、将步骤b中得到的中和渣，按液固比6:1进行硫化碱浸，碱如氢氧化钠或纯碱（碳酸钠）的加入量按60～100g/l加入，硫氢化钠加入量按中和渣中铜、锌的摩尔比1:1加入，反应温度控住在60～70℃，搅拌反应1.5小时，然后进行过滤，产出碱浸渣和含砷碱浸液；

12、步骤c中所加入的硫氢化钠为质量浓度30～45%的硫氢化钠溶液；碱浸渣主要成分的重量百分比分别为cu 15～20%，as 5～10%，zn 3～5%，in 0.5～1.0%；含砷碱浸液主要成分浓度分别为as 10～15g/l。

13、d、将步骤c得到的碱浸渣，按液固比5:1配加水，然后按80g/l的酸浓加入硫酸，升温至70～90℃，搅拌反应1.5小时，然后进行过滤，产出铜渣和酸浸液，铜渣进行铜冶炼回收；

14、步骤d中铜渣的主要成分重量百分比为cu 20～30%；酸浸液主要成分浓度为as 5～10g/l，in 1～2g/l，zn1～10g/l。

15、e、将步骤d得到的酸浸液，加入碱如碳酸钠或氢氧化钠进行中和，反应温度70～90℃，终点ph值控制在3.5～4.0，然后过滤产出中和渣和中和液，中和液进行锌回收；

16、步骤e中中和渣主要成分重量百分比分别为 zn 1～3%，as 3～5%，in 2～10%；中和液主要成分浓度zn 1～10g/l，as 1～5g/l。

17、f、将步骤e得到中和渣进行碱洗，液固比6:1，碱如氢氧化钠或纯碱的加入量按60g/l加入，反应温度60～70℃，搅拌反应0.5小时，然后进行过滤，产出碱洗渣（即铟渣）和含砷碱洗液，碱洗渣（铟渣）送铟回收；

18、步骤f中铟渣主要成分重量百分比分别为 in 10～30%，含砷碱洗液主要成分浓度as 3～5%。

19、g、将步骤b、c、f分别得到的含砷中和液、含砷碱浸液、含砷碱洗液送往砷处理。

20、与现有技术相比，本发明具有以下积极有益效果：

21、本发明采用湿法与火法熔炼相结合的方法，将高砷烟灰中的多金属进行了充分有效的回收。

22、1、本发明铜浮渣处理系统中的砷得到开路，降低了砷对铜浮渣回收铜冶炼过程的影响，提升粗铜品位，保证阴极铜质量；

23、2、本发明烟灰中有价的铅、铜、锌、锡、铟等金属得到有效的分离和回收，使烟灰具有开路回收价值，减少系统循化，提升资源利用率；

24、3、本发明利用高砷烟灰先酸浸再中和，可以先分离出50～60%的铅锡渣，降低了后续处理的物料量，节约了50%左右的硫化碱浸成本；

25、4、本发明烟灰中的铜从1～2%富集到铜渣中的20～30%，大幅提高了铜的富集率，铜渣可直接进行吹炼熔炼，缩短了后续铜冶炼回收流程；

26、5、本发明砷的分步分离，降低了含砷液中的金属离子，有利于后续含砷液的处理；

27、6、本发明铅、铜、锌、锡、砷的分步分离和回收，提高了铟的富集率，使铟渣中铟的含量由现有技术的1%左右提高到10～30%。