專利名稱：一種氧壓轉(zhuǎn)化合成砷酸鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬冶金技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種將含砷煙塵或溶液中的砷氧化并合成為不溶于水的砷酸鈣的方法。
背景技術(shù)：
在Sn、Cu、Pb等有色金屬的火法冶煉過程中，產(chǎn)出大量的含砷煙塵。這類物料返回 熔煉時，將導致砷在熔煉系統(tǒng)中閉路循環(huán)和積累，增加了熔煉系統(tǒng)的負擔。由于砷氧化物的 毒性大、溶解于水，對周圍環(huán)境造成了嚴重的污染。目前從含砷煙塵中回收或脫除砷的方法主要有(1)煙塵浸出脫砷該方法將含砷煙塵用酸或堿浸出，將煙塵中的有價金屬和砷 同時浸出進入溶液，再加入氧化劑、中和劑和沉淀劑將砷沉淀為砷酸鹽，浸出后的渣返回熔 煉系統(tǒng)。(2)高溫焙燒揮發(fā)脫砷在高溫下將煙塵和其他含砷物料中的砷氧化或還原為 As2O3揮發(fā)進入煙氣，再經(jīng)冷卻、收塵后得到As2O3產(chǎn)品或富集砷的煙塵。該方法原料適應(yīng)范 圍廣，可處理各種含砷固體物料，砷脫出較為徹底，但產(chǎn)品純度不高，廢氣的治理難度大，需 要復雜的煙氣處理系統(tǒng)。(3)水浸出脫砷產(chǎn)出白砷用熱水將砷浸出進入溶液，再經(jīng)脫雜、脫色后濃縮結(jié)晶 得到As2O3產(chǎn)品，浸出渣返回熔煉。該方法無含砷廢氣污染，產(chǎn)品純度高，但渣含砷高，需要 進一步處理。中國專利CN1403603提供了一種高砷鉛陽極泥的脫砷方法，采用在回轉(zhuǎn)窯通入水 蒸汽焙燒，焙燒產(chǎn)生的煙塵通過冷凝系統(tǒng)收集回收As2O3，尾氣用堿液處理后排放。控制適 當?shù)谋簾龡l件，能脫除陽極泥中大部分的砷，鉛、銻則留在焙砂中。中國專利W098442提供了一種濕法提取白砷的工藝，以錫焙燒煙塵為原料，在用 水浸出時加入天然石灰石粉調(diào)節(jié)料漿PH值，加溫至近沸浸出，濾液加入氨水調(diào)節(jié)pH值，立 即煮沸，過濾，濾液用活性炭脫色，濃縮結(jié)晶，獲得含As20399.5%以上的的白砷產(chǎn)品。中國專利CN1270147提供了一種處理含砷污泥的方法，將鈣化合物加入到通過固 液分離獲得的含砷污泥漿中，將所得的污泥脫水，干燥脫水后的污泥，并焙燒該含砷污泥， 形成傾倒時砷不可能再溶解的燒制產(chǎn)物。中國專利CNl 155587提供了一種高砷物料的脫砷工藝，將NaOH水溶液與高砷物料 混合拌勻，混合物烘干之后在300 650°C下中溫焙燒，焙砂用熱水浸出，浸出液用含鈣的 化合物或含NH4+、Mg2+的化合物沉淀所得含砷溶液中的砷。該方法需要高溫焙燒。中國專利附312392提供了一種處理砷煙灰方法，用Na2S和NaOH硫浸砷煙灰，再 用用H2O2氧化處理硫浸液，從中獲取粗銻酸鈉沉淀和含砷酸鈉的氧化液，最后是用HCl酸洗 粗銻酸鈉沉淀，加熱濃縮氧化液得到砷酸鈉，再用NaOH中和酸洗粗銻鈉沉淀以后得到的酸 洗液，并從中最終獲取焦銻酸鈉?？苫厥樟松闊熤械挠袃r金屬，同時也消除了污染。但該方法流程長、試劑消耗量大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從有色金屬冶煉過程中產(chǎn)出的含砷煙塵和溶液中脫除 砷的方法，其過程無廢氣、廢水排放，可解決各種含砷的煙塵中砷的開路問題，消除砷對環(huán) 境的污染，具有流程短、試劑消耗量少、反應(yīng)速度快、時間短的特點。實現(xiàn)本發(fā)明所述目的采取的技術(shù)方案是(1)將含砷煙塵或含砷溶液與計量的石灰混合攪拌漿化；(2)漿化后的物料加入密閉攪拌反應(yīng)器內(nèi)，通入空氣或氧氣至密閉容器內(nèi)的氧分 壓達0. 6 1. 5Mpa，密閉攪拌反應(yīng)，將漿化料中的三價砷氧化為五價砷并轉(zhuǎn)化為難溶于水 的砷酸鈣，冷卻、過濾得到穩(wěn)定的砷酸鈣固體。在所述的攪拌漿化時，控制石灰加入量為砷理論需要重量的1 2倍，攪拌漿化 0. 5 1小時；漿化后的物料在密閉攪拌反應(yīng)器內(nèi)加熱至120 180°C，密閉攪拌反應(yīng)為1 3小時。本發(fā)明所述含砷煙塵為Sn、Pb、Cu有色金屬火法冶煉過程中產(chǎn)出的含砷30 70% 的煙塵，漿化時加入的水為含砷煙塵質(zhì)量的5 10倍。所述含砷溶液為用水或氫氧化鈉溶液浸出Sn、Pb、Cu有色金屬火法冶煉過程產(chǎn)出 的含砷煙塵，并進行液固分離后得到的溶液。本發(fā)明的有益效果是采用加壓氧化和轉(zhuǎn)化的方法，將含砷煙塵或溶液中的三價 砷氧化為五價砷并同時轉(zhuǎn)化為難溶解于水的砷酸鈣，合成和轉(zhuǎn)化過程在密閉容器內(nèi)進行， 具有工藝流程短、試劑消耗量少，反應(yīng)速度快，反應(yīng)時間短，無環(huán)境污染的特點。氧壓轉(zhuǎn)化廢 水可循環(huán)使用，過程無廢氣、廢水排放；可解決各種含砷煙塵中砷的開路問題，消除含砷煙 塵對環(huán)境的污染。


圖1為本發(fā)明的原則工藝流程圖。
具體實施方案實施例1 煙塵含砷48. 34%。將IKg含砷的煙塵加入8Kg水中，加入砷理論需要量1. 5倍的 石灰，攪拌漿化1小時，然后將漿化后的物料加入密閉攪拌反應(yīng)器內(nèi)，加熱至150°C，通入氧 氣至密閉容器內(nèi)的氧分壓為l.OMPa，攪拌反應(yīng)2小時。反應(yīng)后的物料冷卻、過濾得到穩(wěn)定的 砷酸鈣固體。實施例2煙塵含砷32. 84%。將IKg含砷的煙塵加入5Kg水中，加入砷理論需要量2. O倍的 石灰，攪拌漿化1小時，然后將漿化后的物料加入密閉攪拌反應(yīng)器內(nèi)，加熱至180°C，通入氧 氣至密閉容器內(nèi)的氧分壓為0. 6MPa，攪拌反應(yīng)3小時。反應(yīng)后的物料冷卻、過濾得到穩(wěn)定的 砷酸鈣固體。實施例3
煙塵含砷67. 42%。將IKg含砷的煙塵加入IOKg水中，加入砷理論需要量1. 1倍的石灰，攪拌漿化1小時，然后將漿化后的物料加入密閉攪拌反應(yīng)器內(nèi)，加熱至120°C，通入 氧氣至密閉容器內(nèi)的氧分壓為1. 5MPa，攪拌反應(yīng)2小時。反應(yīng)后的物料冷卻、過濾得到穩(wěn)定 的砷酸鈣固體。實施例4煙塵含砷48. 34%，用水浸出、過濾得到8L溶液，砷含量為40. 75g/L。將砷理論需 要量1. 5倍的石灰加入浸出液中，攪拌漿化0. 5小時，然后將漿化后的物料加入密閉攪拌反 應(yīng)器內(nèi)，加熱至150°C，通入氧氣至密閉容器內(nèi)的氧分壓為l.OMPa，攪拌反應(yīng)2小時。反應(yīng) 后的物料冷卻、過濾得到穩(wěn)定的砷酸鈣固體。實施例5煙塵含砷48. 34%，用氫氧化鈉溶液浸出、過濾得到7L溶液，砷含量為59. 74g/L。 將砷理論需要量1. 5倍的石灰加入浸出液中，攪拌漿化0. 5小時，然后將漿化后的物料加入 密閉攪拌反應(yīng)器內(nèi)，加熱至150°C，通入氧氣至密閉容器內(nèi)的氧分壓為1. OMPa,攪拌反應(yīng)2 小時。反應(yīng)后的物料冷卻、過濾得到穩(wěn)定的砷酸鈣固體。
權(quán)利要求
一種氧壓轉(zhuǎn)化合成砷酸鈣固體的方法，其特征在于(1)將含砷煙塵或含砷溶液與計量的石灰混合攪拌漿化；(2)漿化后的物料加入密閉攪拌反應(yīng)器內(nèi)，通入空氣或氧氣至密閉容器內(nèi)的氧分壓達0.6～1.5Mpa，密閉攪拌反應(yīng)，將漿化料中的三價砷氧化為五價砷并轉(zhuǎn)化為難溶于水的砷酸鈣，冷卻、過濾得到穩(wěn)定的砷酸鈣固體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧壓轉(zhuǎn)化合成砷酸鈣固體的方法，其特征在于在攪拌漿化 時，控制石灰加入量為砷理論需要重量的1 2倍，攪拌漿化0. 5 1小時；漿化后的物料 在密閉攪拌反應(yīng)器內(nèi)加熱至120 180°C，密閉攪拌反應(yīng)為1 3小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧壓轉(zhuǎn)化合成砷酸鈣固體的方法，其特征在于含砷煙塵為 Sn、Pb、Cu有色金屬火法冶煉過程中產(chǎn)出的含砷30 70%的煙塵，漿化時加入的水為含砷 煙塵質(zhì)量的5 10倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧壓轉(zhuǎn)化合成砷酸鈣固體的方法，其特征在于含砷溶液為 用水或氫氧化鈉溶液浸出Sn、Pb、Cu有色金屬火法冶煉過程產(chǎn)出的含砷煙塵，并進行液固 分離后得到的溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將含砷煙塵或溶液中的砷氧化并合成為不溶于水的砷酸鈣的方法，屬于有色金屬冶金技術(shù)領(lǐng)域。本方法的步驟為(1)將含砷煙塵或含砷溶液與計量的石灰混合攪拌漿化；(2)漿化后的物料加入密閉攪拌反應(yīng)器內(nèi)，通入空氣或氧氣至密閉容器內(nèi)的氧分壓達0.6～1.5MPa，密閉攪拌反應(yīng)，將漿化料中的三價砷氧化為五價砷并轉(zhuǎn)化為難溶于水的砷酸鈣，冷卻、過濾得到穩(wěn)定的砷酸鈣固體。本發(fā)明可將含砷煙塵或溶液中的砷氧化為五價砷并轉(zhuǎn)化為不溶于水的砷酸鈣，過程無廢氣、廢水排放，可解決各種含砷的煙塵中砷的開路問題，消除砷對環(huán)境的污染。
文檔編號C01G28/02GK101817554SQ201010138190
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者崔建明, 王煒 申請人:云南錫業(yè)集團(控股)有限責任公司