一種高砷物料的升華脫砷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種從高砷物料中脫砷以回收其中有價金屬的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有色金屬冶煉行業(yè)，高砷物料(高砷銅-鎳合金、高砷鉛泥、高砷鎳礦、高砷金礦等)中含的砷在冶煉過程中常與其他有價金屬元素，如鉛、銻、鉍、錫等一起揮發(fā)進(jìn)入煙氣塵，通常這種煙氣塵含鉛、銻、鉍、錫的總量達(dá)5-50%，含砷3-60%不等，是高價值的二次資源。
[0003]傳統(tǒng)的火法回收分離工藝方法一般用轉(zhuǎn)窯法，即利用料中三氧化二砷沸點低的特性，與其他金屬氧化物揮發(fā)分離。此方法存在兩大缺點:其一，高砷物料在較低溫度時，例如300-400°C，會在轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁上出現(xiàn)熔化、粘糊狀態(tài)，產(chǎn)生“結(jié)圈”和“縮徑”現(xiàn)象，導(dǎo)致操作困難，原因是三氧化二砷的熔點為315°C，當(dāng)其在物料中的含量超過15-18%時，就會產(chǎn)生熔化粘糊現(xiàn)象;其二，其他有價金屬的分離率低，在揮發(fā)出的高砷煙塵中，含砷量一般在60-70%之間，而銻、鉛、錫等的總量常高達(dá)10-20%，原因是在轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度達(dá)500°C以上時，已超過三氧化二砷的沸點溫度465°C，當(dāng)砷局部劇烈沸騰揮發(fā)時，攜帶其他元素，特別是銻大量揮發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是利用三氧化二砷在熔點前，在較寬的溫度范圍內(nèi)有很高的升華蒸汽壓的特性，提供一種“不粘恪”，且具有高金屬分離率的高砷物料升華脫砷方法。
[0005]本發(fā)明所述的高砷物料的升華脫砷方法，包括步驟為:
A、將高砷煙塵造粒，并選取粒徑3-6mm的高砷煙塵粒料；
B、控溫150°C以下，將步驟A制得的高砷煙塵粒料水分蒸發(fā)；
C、將高砷煙塵粒料加熱至200-280°C，進(jìn)行升華脫砷；
D、當(dāng)高砷煙塵粒料中殘砷量降到15-20%后，分溫度段和時間段逐步升高溫度直至500°C，完成脫砷過程。
[0006]進(jìn)一步地，所述步驟B為將高砷煙塵粒料加入馬沸爐，調(diào)爐溫至150°C，烘干20分鐘。所述步驟C為調(diào)升馬沸爐溫度至280°C，持續(xù)時間120分鐘，待不見冒煙。所述步驟D為:當(dāng)高砷煙塵粒料中殘砷量降到15-20%后，首先調(diào)馬沸爐溫度至320°C，25分鐘后，待不見冒煙;然后調(diào)馬沸爐溫度至380°C，25分鐘后，待不見冒煙；接著調(diào)馬沸爐溫度至450°C，25分鐘后，待不見冒煙；最后調(diào)馬沸爐溫度至500°C，30分鐘后，不見冒煙，即完成脫砷過程。
[0007]進(jìn)一步地，所述步驟B可為將高砷煙塵粒料裝入熱風(fēng)豎爐的保溫鐵管內(nèi)，料柱高度H=283mm，粒料堆積比重1.8，并通以溫度150°C，流量5001/min的熱風(fēng)，持續(xù)時間80分鐘，烘干水分。所述步驟C為將熱風(fēng)升溫至280°C，風(fēng)量5001/min標(biāo)量，時間120分鐘。所述步驟D為:當(dāng)高砷煙塵粒料中殘砷量降到15-20%后，首先將熱風(fēng)升溫至310°C，保持風(fēng)量，時間20分鐘;然后將熱風(fēng)升溫至380°C保持風(fēng)量不變，時間20分鐘；接著將熱風(fēng)升溫至450°C，風(fēng)量不變，時間15分鐘；最后將熱風(fēng)升溫至500°C，風(fēng)量保持不變，時間10分鐘，不見冒煙，即完成脫砷過程。
[0008]本發(fā)明首先將高砷煙塵造粒，一方面避免生產(chǎn)過程中二次揚(yáng)灰塵，另一方面，可使高砷煙塵原料層有良好的透氣性，利于熱風(fēng)加熱和揮發(fā)出的砷塵隨熱風(fēng)流出。另外，本發(fā)明先控制加熱溫度在200-280°C，低于高砷粒料中砷的熔點溫度275°C和三氧化二砷的熔點溫度315°C，在不產(chǎn)生液相的條件下，升華揮發(fā)砷，使過程不會產(chǎn)生熔化粘糊現(xiàn)象，整個能順利進(jìn)行。本發(fā)明方法中，當(dāng)高砷煙塵粒料中殘砷量降到15-20%后，分溫度段和時間段逐步升溫至500°C，由脫砷升華，轉(zhuǎn)入氣化揮發(fā)，能有效提高脫砷率。
[0009]按本發(fā)明方法進(jìn)行高砷煙塵的脫砷處理，不僅砷和其他有價金屬元素分離率很高，脫砷生產(chǎn)率高，而且不會產(chǎn)生熔化粘糊現(xiàn)象，使整個過程順利進(jìn)行，因而本發(fā)明是一種全新、高效、可靠的工藝方法。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明方法流程圖。
【具體實施方式】
[0011]實施例一:利用馬沸爐實施 1)取高砷煙塵50(^，該高砷煙塵成分為口1310%、8匕25%、8丨1%、5110.5%^820335%、!1203% ；
2)在裝有高砷煙塵的料盤內(nèi)噴水70g并用人工搖動造粒;3)選取粒徑3-6mm的高砷煙塵粒料10g加入馬沸爐，調(diào)爐溫至150°C，烘干20分鐘，得高砷煙塵干料100-14.9=85.1g ;4)調(diào)升馬沸爐溫度至280°C，持續(xù)時間120分鐘，待不見冒煙；5)取樣測定高砷煙塵粒料中殘砷量降到15-20%后，調(diào)馬沸爐溫度至320°C，25分鐘后待不見冒煙；6)調(diào)馬沸爐溫度至380°C，25分鐘后，待不見冒煙；7)調(diào)馬沸爐溫度至450°C，25分鐘后待不見冒煙；8)調(diào)馬沸爐溫度至500°C，30分鐘后不見冒煙，即完成脫砷過程，得到的脫砷殘渣重量為64.52g、其中Pbl3.03%、Sb31.74%、Bil.32%、Sn0.66%、As20323%、脫砷率50%，脫砷煙塵重量為20.48g，含As2O375%、Pb0.48%、Sb3.87%、B1、SnO。
[0012]
實施例二:利用熱風(fēng)豎爐實施
I)取高砷煙塵1kg，該高砷煙塵成分:？匕5%、3匕28%、3110.8%^820340%、!1202%，2)在裝有高砷煙塵的料盤內(nèi)噴水1.4kg并用人工搖動造粒;3)選取粒徑3-6mm的高砷煙塵粒料4kg裝入直徑Φ 10mm底部裝有格篩的用于防漏的保溫鐵管內(nèi)，料柱高度H=283mm，粒料堆積比重1.8 ; 4)通以溫度150°C，流量5001/min的熱風(fēng)，持續(xù)時間為80分鐘，烘干水分；5)將熱風(fēng)升溫至280°C，風(fēng)量5001/min標(biāo)量，時間120分鐘；6)取樣測定高砷煙塵粒料中殘砷量降到15-20%后，將熱風(fēng)升溫至310°C，保持風(fēng)量，時間20分鐘；7)將熱風(fēng)升溫至380°C保持風(fēng)量不變，時間20分鐘；8)將熱風(fēng)升溫至450°C，風(fēng)量不變，時間15分鐘；9)將熱風(fēng)升溫至500°C，風(fēng)量保持不變，時間10分鐘，不見冒煙，即完成脫砷過程，脫砷后殘留粒料重量2.948kg，脫砷后殘留粒料成分為:Pb6.71%、Sb36.56%、Snl.08%、As2o328.2%，脫砷后收集煙塵量為1.052kg，脫砷后收集煙塵成分為?130.2%、364%^820373%，脫砷率48%，金屬分離率Pb大于99%，Sb大于95%，實現(xiàn)了高金屬分離率。b大于95%，實現(xiàn)了高金屬分離率。
【主權(quán)項】
1.一種高砷物料的升華脫砷方法，其特征在于包括步驟為: A、將高砷煙塵造粒，并選取粒徑3-6mm的高砷煙塵粒料； B、控溫150°C以下，將步驟A制得的高砷煙塵粒料水分蒸發(fā)； C、將高砷煙塵粒料加熱至200-280°C，進(jìn)行升華脫砷； D、當(dāng)高砷煙塵粒料中殘砷量降到15-20%后，分溫度段和時間段逐步升高溫度直至500°C，完成脫砷過程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高砷物料的升華脫砷方法，其特征在于，所述步驟B為將高砷煙塵粒料加入馬沸爐，調(diào)爐溫至150°C，烘干20分鐘。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高砷物料的升華脫砷方法，其特征在于，所述步驟C為調(diào)升馬沸爐溫度至280°C，持續(xù)時間120分鐘，待不見冒煙。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高砷物料的升華脫砷方法，其特征在于，所述步驟D為:當(dāng)高砷煙塵粒料中殘砷量降到15-20%后，首先調(diào)馬沸爐溫度至320°C，25分鐘后，待不見冒煙;然后調(diào)馬沸爐溫度至380°C，25分鐘后，待不見冒煙；接著調(diào)馬沸爐溫度至450°C，25分鐘后，待不見冒煙；最后調(diào)馬沸爐溫度至500°C，30分鐘后，不見冒煙，即完成脫砷過程。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高砷物料的升華脫砷方法，其特征在于，所述步驟B為將高砷煙塵粒料裝入熱風(fēng)豎爐的保溫鐵管內(nèi)，料柱高度H=283mm，粒料堆積比重1.8，并通以溫度150°C，流量5001/min的熱風(fēng)，持續(xù)時間80分鐘，烘干水分。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高砷物料的升華脫砷方法，其特征在于，所述步驟C為將熱風(fēng)升溫至280°C，風(fēng)量5001/min標(biāo)量，時間120分鐘。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高砷物料的升華脫砷方法，其特征在于，所述步驟D為:當(dāng)高砷煙塵粒料中殘砷量降到15-20%后，首先將熱風(fēng)升溫至310°C，保持風(fēng)量，時間20分鐘;然后將熱風(fēng)升溫至380°C保持風(fēng)量不變，時間20分鐘；接著將熱風(fēng)升溫至450°C，風(fēng)量不變，時間15分鐘；最后將熱風(fēng)升溫至500°C，風(fēng)量保持不變，時間10分鐘，不見冒煙，即完成脫砷過程。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高砷物料的升華脫砷方法，其包括步驟為：先將高砷煙塵造粒，并選取粒徑3-6mm的高砷煙塵粒料;然后控溫150℃以下，將制得的高砷煙塵粒料水分蒸發(fā);接著將高砷煙塵粒料加熱至200-280℃，進(jìn)行升華脫砷;最后分溫度段和時間段逐步升高溫度直至500℃，完成升華脫砷過程。按本發(fā)明方法進(jìn)行高砷煙塵的脫砷處理，不僅砷和其他有價金屬元素分離率很高，脫砷生產(chǎn)率高，而且不會產(chǎn)生熔化粘糊現(xiàn)象，使整個過程順利進(jìn)行，因而本發(fā)明是一種全新、高效、可靠的工藝方法。
【IPC分類】C22B7/02
【公開號】CN105543488
【申請?zhí)枴緾N201511012639
【發(fā)明人】梁金鳳, 石仁章, 石宏嬌, 石俊陽, 王小明, 汪琴, 梁偉, 梁斌
【申請人】耒陽市焱鑫有色金屬有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月31日