一種銻砷煙灰綠色高效生產銻白的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銻砷煙灰綠色高效生產銻白的方法，屬于有色冶金及化工領域。
【背景技術】
[0002]銻砷煙灰是鉛陽極泥還原熔煉、氧化吹煉前期過程中由收塵器收集到的一種混合物，一般含銻在50?75%，含砷10?25%，含鉛I?5%，其余元素(銀、銅、鉍、鐵等)含量均低于1%。目前，冶煉廠對銻砷煙灰的處理一般有兩種方法，一是作為成品直接對外銷售，由于含有較高的砷元素，其價格相對偏低，其金屬含量價格只有純銻金屬價格的60%。二是經“還原熔煉一加堿除砷一氧化吹煉”火法制取精銻白后外銷，其缺點是除砷堿渣不好處理，并且成本較高。
[0003]2014年I月I日中國公開號CN103484693A公開了“一種銻氧粉中砷的無害化處理方法”，是在選擇浸出銻氧粉后氧化得到含砷氧化液，再通過加入氧氣和硫酸銅合成砷酸銅。該方法簡單明了，原料適應性強，所需設備少，生產成本低，解決了砷危害問題。該方法所產浸出渣含有硫元素，返回轉爐回收利用會帶來環(huán)境隱患。并且氧化過程中利用了雙氧水的強氧化性，對設備要求高。
[0004]2009年5月6日中國發(fā)明專利公開號CN10142325A公開了“三氧化二銻的富氧生產工藝”，是將渣料、還原煤和純堿投入到反射爐內在1000?1200°C進行還原熔煉產出粗合金，將粗合金配入底鉛加入到精煉鍋通入富氧空氣進行凈化除砷，除雜中控制合金溫度在400?600°C通入富氧空氣，產生鉛銻合金，將鉛銻合金放入氧化鍋內，控制爐內溫度在500?640°C通入富氧空氣，開始吹風氧化，等合金液中的銻彡17%時，停止氧化，放出銻白。該方法具有精煉時間短、低砷合金氧化時間短、設備利用率高、三氧化銻的產量高等顯著特點。由于原料中含有砷，該冶煉過程一直存在砷危害，雖經過精煉鍋除砷能保證產品的質量，可是除砷堿渣沒有很好的去處，是一高危中間產物。并且該方法沒有充分利用冶煉過程中的潛熱，能源消耗較大。
[0005]2014年6月11日中國發(fā)明專利公開號CN103849782A公開了 “一種高砷銻白粉高壓堿性浸出脫砷的方法”，是將高砷銻白粉加入高壓反應釜中，液固比10:1，氫氧化鈉的用量2mol/L，氧氣壓力1.6MPa，浸出時間2h ;將浸出液用泵打入壓濾機中進行壓濾，得到含砷濾液和脫砷渣；含砷液通過三效蒸發(fā)進行蒸發(fā)結晶，得到砷酸鈉晶體，可銷售，母液可返回高壓反應釜進行再利用；脫砷渣返回反射爐進行吹煉即可得精銻白。該發(fā)明實現(xiàn)了高砷銻白粉中砷的高效脫除，明顯提高了工作效率，增加了經濟效益，減少了砷對環(huán)境的危害。但是該方法把堿浸渣的還原和氧化過程都在反射爐中進行，實際操作過程中很困難，所產銻白質量不高。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是:克服現(xiàn)在技術的不足，提供一種銻砷煙灰綠色高效生產銻白的方法。具有原料適應性強、處理量大、能源效率高等優(yōu)點。
[0007]本發(fā)明的技術思路是:將銻砷煙灰放入高壓反應釜中，加入氫氧化鈉和碳酸鈉進行高壓堿性通氧浸出，浸出液可與硫酸銅反應合成砷酸銅產品，廢液可制取硫酸鈉；浸出渣與還原煤進行配料后加入到內熔爐進行還原熔煉，所產鉛銻合金在氧化鍋中進行配料后，可氧化吹煉得多99.5%銻白。還原熔煉所得還原渣可返回鉛系統(tǒng)進行配料，氧化吹煉所得底鉛也可返回鉛系統(tǒng)進行配料。
[0008]本發(fā)明的一種銻砷煙灰綠色高效生產銻白的方法，可以通過下述方法步驟具體實現(xiàn):
(1)將銻砷煙灰放入高壓反應釜中，加入氫氧化鈉和碳酸鈉進行高壓堿性通氧浸出；液固體積質量比為5?8: lml/g，氫氧化鈉用量為I?3 mol/L，碳酸鈉用量為0.5?2 mol/L，溫度為100?110°C，氧氣壓力為2 MPa，浸出時間為I?2 h ;液固分離為浸出液和浸出渣；
(2)浸出液與硫酸銅反應合成砷酸銅，合成時，要加入硫酸調節(jié)pH為2.5?4，溫度為90?100°C，反應時間為I?2h，合成的砷酸銅外銷售，廢液制取硫酸鈉產品；上述浸出液也可以直接通過蒸發(fā)結晶得到砷酸鈉產品，結晶母液返回高壓反應釜中進行再利用；
(3)浸出渣與還原煤進行配料，制粒后加入到內熔爐進行還原熔煉；配料質量比為浸出渣:還原煤=100:4?8，控制內熔爐溫度為1000?1100°C ；
(4)內熔爐所產鉛銻合金通過虹吸口放入氧化鍋，通過加入精鉛進行配料，加入精鉛的量為控制合金液中銻的含量為30?35% ;控制合金液溫度在800?900°C進行氧化吹煉，從引風煙塵中通過收塵獲得銻白，當合金液中銻的含量低于20%時，適當降低鼓風量和引風量；當合金液中銻含量小于16%時，停止氧化放出底鉛；
(5)內熔爐還原渣返回鉛系統(tǒng)再進行配料；氧化鍋所放出的底鉛再返回氧化鍋作為調整和控制銻含量的溶劑，也可返回鉛系統(tǒng)進行配料。
[0009]與現(xiàn)有技術比較，本發(fā)明利用高壓堿性通氧浸出，砷入浸出液，銻入浸出渣，能有效分離銻砷煙灰中的砷銻；同時能把銻砷煙灰轉化為高純度銻白，解決了銻砷煙灰中砷的危害，使其轉化為有價值的砷酸銅產品；也充分的利用了生產過程中的潛熱；具有原料適應性強、處理量大、能源效率高等優(yōu)點，并且避免了環(huán)境污染，實現(xiàn)了綠色生產。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的流程圖。
[0011]圖2是內熔爐一氧化鍋的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖用具體實施例描述本發(fā)明。
[0013]附圖1表示一種銻砷煙灰綠色高效生產銻白的流程圖，步驟是:
(1)將銻砷煙灰放入高壓反應釜中，加入氫氧化鈉、碳酸鈉，并通入高壓氧氣進行高壓堿性通氧浸出；液固分離為浸出液和浸出渣；
(2)浸出液與硫酸銅反應合成砷酸銅，過濾得到砷酸銅外銷售，廢液制取硫酸鈉產品；
(3)浸出渣與還原煤進行配料，制粒后加入到內熔爐進行還原熔煉；
(4)內熔爐所產鉛銻合金通過鉛銻合金虹吸口放入氧化鍋，通過加入精鉛進行配料，控制合金液溫度在800?900°C進行氧化吹煉，得到銻白和底鉛；
(5)內熔爐還原渣返回鉛系統(tǒng)再進行配料；氧化鍋所放出的底鉛再返回氧化鍋作為調整和控制銻含量的溶劑，或返回鉛系統(tǒng)進行配料。
[0014]附圖2表示內熔爐一氧化鍋的結構示意圖，所述內熔爐和氧化鍋為連體設備，氧化鍋設置在內熔爐的側下方；所述內熔爐頂部有出煙口 1，側面中部從上至下依次設有進料口 2、進風口 3和出渣口 4，底側設鉛銻合金虹吸口 5 ;所述氧化鍋頂部有鉛銻合金進料口 6和引風口 7，底側部有底鉛虹吸口 8和鼓風口 9 ;所述內熔爐的鉛銻合金虹吸口 5通過保溫斜管連接氧化鍋的鉛銻合金進料口 6。
[0015]實施例1
銻砷煙灰1000 kg，含銻63%、砷15%、鉛2%，液固體積質量比為8:lml/g，氫氧化鈉3mol/L，碳酸鈉2 mol/L，溫度100°C，氧氣壓力2 MPa，浸出時間2 h，砷浸出率98.5%。加入硫酸調節(jié)浸出液pH = 3，溫度95°C，反應時間2h，合成砷酸銅923 kg，砷回收率98.2%。浸出渣與還原煤進行配料，配料質量比為浸出渣:還原煤=100:5，加入到內熔爐進行還原熔煉，控制內熔爐溫度1100°C。產鉛銻合金放入氧化鍋，通過加入精鉛控制合金液中含銻32%，控制合金液溫度在850°C進行氧化吹煉，得銻白1488 kg，銻回收率98.7%。
[0016]實施例2
銻砷煙灰1000 kg，含銻58%、砷17%、鉛1%，液固體積質量比為10: lml/g，氫氧化鈉2mol/L，碳酸鈉I mol/L，溫度105°C，氧氣壓力1.5 MPa，浸出時間2 h，砷浸出率98%。加入硫酸調節(jié)浸出液pH = 3，溫度95°C，反應時間2h，合成砷酸銅1040 kg，砷回收率97.8%。浸出渣與還原煤進行配料，配料質量比為浸出渣:還原煤=100:3，加入到內熔爐進行還原熔煉，控制內熔爐溫度1050°C。產鉛銻合金放入氧化鍋，通過加入精鉛控制合金液中含銻30%，控制合金液溫度在900°C進行氧化吹煉，得銻白1368 kg，銻回收率98.5%。
【主權項】
1.一種銻砷煙灰綠色高效生產銻白的方法，其特征在于方法步驟是: (1)將銻砷煙灰放入高壓反應釜中，加入氫氧化鈉和碳酸鈉進行高壓堿性通氧浸出；液固體積質量比為5?8: lml/g，氫氧化鈉用量為I?3 mol/L，碳酸鈉用量為0.5?2 mol/L，溫度為100?110°C，氧氣壓力為2 MPa，浸出時間為I?2 h ;液固分離為浸出液和浸出渣； (2)浸出液與硫酸銅反應合成砷酸銅，合成時，要加入硫酸調節(jié)pH為2.5?4，溫度為90?100°C，反應時間為I?2h，合成的砷酸銅對外銷售，廢液制取硫酸鈉產品；上述浸出液也可以直接通過蒸發(fā)結晶得到砷酸鈉產品，結晶母液返回高壓反應釜中進行再利用； (3)浸出渣與還原煤進行配料，制粒后加入到內熔爐進行還原熔煉；配料比為浸出渣:還原煤=100:4?8，控制內熔爐溫度為1000?1100°C ； (4)內熔爐所產鉛銻合金通過虹吸口放入氧化鍋，通過加入精鉛進行配料，加入精鉛的量為控制合金液中銻的含量為30?35% ;控制合金液溫度在800?900°C進行氧化吹煉，從引風煙塵中通過收塵獲得銻白，當合金液中銻的含量低于20%時，適當降低鼓風量和引風量；當合金液中銻含量小于16%時，停止氧化放出底鉛； (5)內熔爐還原渣返回鉛系統(tǒng)再進行配料；氧化鍋所放出的底鉛再返回氧化鍋作為調整和控制銻含量的溶劑，也可返回鉛系統(tǒng)進行配料。2.根據(jù)權利要求1所述的一種銻砷煙灰綠色高效生產銻白的方法，其特征在于:所述內熔爐和氧化鍋為連體設備，氧化鍋設置在內熔爐的側下方；所述內熔爐頂部有出煙口(1)，側面中部從上至下依次設有進料口(2)、進風口(3)和出渣口(4)，底側設鉛銻合金虹吸口( 5 );所述氧化鍋頂部有鉛銻合金進料口( 6 )和引風口( 7 )，底側部有底鉛虹吸口( 8 )和鼓風口(9);引風口(7)連接收塵裝置獲得銻白；所述內熔爐的鉛銻合金虹吸口(5)通過保溫斜管連接氧化鍋的鉛銻合金進料口(6)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種銻砷煙灰綠色高效生產銻白的方法，屬于有色冶金和化工領域。其工藝步驟是：將銻砷煙灰放入高壓反應釜中，加入氫氧化鈉和碳酸鈉進行高壓堿性通氧浸出，浸出液與硫酸銅反應合成砷酸銅產品，廢液制取硫酸鈉；浸出渣與還原煤進行配料后加入到內熔爐進行還原熔煉，所產鉛銻合金在氧化鍋中進行配料后，氧化吹煉得≥99.5%銻白。還原熔煉所得還原渣返回鉛系統(tǒng)進行配料，氧化吹煉所得底鉛也返回鉛系統(tǒng)進行配料。該方法使砷入浸出液，銻入浸出渣，能有效分離銻砷煙灰中的砷銻；同時能把銻砷煙灰轉化為高純度銻白，解決了銻砷煙灰中砷的危害，使其轉化為有價值的砷酸銅產品；也充分的利用了生產過程中的潛熱。具有原料適應性強、處理量大、能源效率高等優(yōu)點，并且避免了環(huán)境污染，實現(xiàn)了綠色生產。
【IPC分類】C22B7/02, C22B30/02, C22B30/04
【公開號】CN104911364
【申請?zhí)枴緾N201510360910
【發(fā)明人】黃海飛, 蔣朝金, 謝兆鳳, 楊躍新, 粟明輝
【申請人】郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月26日