一种从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法技术

本发明专利技术涉及一种从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法，属于冶金技术领域，本发明专利技术包括加入高锰酸钾氧化、沉淀；中和出渣和低酸洗涤三个步骤；本发明专利技术所述方法采用少量高锰酸钾氧化沉锗后液，使溶液中的铁和砷变成高价态物质，将溶液的pH值被调到目标值后，得到含砷高的砷铁渣，砷铁渣堆存处理。本发明专利技术提供的方法能够有效脱除沉锗后液中的砷，实现氧化锌烟尘资源化综合利用，解决氧化锌烟尘中重金属污染问题。

【技术实现步骤摘要】
一种从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法
本专利技术属于冶金
，涉及一种除砷的方法，具体的说，涉及一种从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法。
技术介绍
锌的用途广泛，在国民经济中占有重要地位。随着我国经济的高速发展，锌精矿资源日趋紧张，锌二次资源的使用越来越广泛。氧化锌烟尘是重要的二次锌资源。其来源广泛，成分复杂，含有锌、铅、铟、锗等多种有价金属，具有较高的回收价值；同时氧化锌烟尘中还含有砷铁等有害元素，是利用氧化锌烟尘时必须面对的问题。烟尘在浸出过程中，锌、锗、砷、铁等元素进入溶液中。浸出液中的锗多采用单宁沉锗方式进行沉淀从而获得锗精矿。沉锗后的溶液中主要有价成分是硫酸锌，并通过电解硫酸锌溶液获得锌。在锌冶金中，砷是一种有害元素。它来源于精矿，分散在冶炼的中间产品及副产品中。砷的存在不但干扰冶炼过程的正常进行，而且严重影响产品质量，同时也给有价金属的回收造成一定的困难。因此，如何有效地将砷与锌等有价金属分离，对保证主工艺流程的顺利进行，充分利用现有资源，提高产品质量，回收各种有价金属，减轻环保压力等都具有重大的社会意义和经济价值。目前氧化锌烟尘浸出液沉锗后的硫酸锌溶液脱除砷的文献和专利没有系统性高效地脱除砷的方法。在工业生产中处理沉锗后液多采用如下方法：向沉锗后液加入过量高锰酸钾氧化溶液中的Fe2+到Fe3+，低价态的砷氧化到高价态的AsO43-，加入石灰乳采取两段中和工艺，引起溶液中铁和砷的沉淀，过滤后得到砷铁渣和滤液。整个处理过程中，高锰酸钾用量较大，且中和工艺加入石灰乳，在加入中和剂调节溶液pH值后，虽然AsO43-能与Fe3+形成沉淀，但是溶液中过量的Fe3+在此pH值条件下也能生成铁渣，并释放出H+，使中和剂用量增大，最终导致整个过程产生的渣量大，夹杂的锌离子多，渣中砷的含量低。在后续的酸洗渣过程中，Fe3+又被洗出，进入洗液中，再次进入系统给后续的处理造成困难。使砷、铁沉淀时渣量大，而且砷铁渣中含有大量的锌，但是由于砷的存在导致有价金属不能被利用，只能采取堆存方式，导致资源浪费。因此，为了能更好地利用资源、改善环境、节约能源、提高生产效率和降低生产成本，有待开发一种新的工艺来处理沉锗后液。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法，为实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：所述的从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法包括以下步骤：（1）取适量沉锗后液，分析溶液中的AsO33-、Fe3+和Fe2+浓度，加热到设定温度，将定量的高锰酸钾溶于水后加入沉锗后液中混合均匀，反应得到氧化后沉锗后液；（2）向氧化后沉锗后液加入中和剂调浆，调整溶液的pH值至4.2～5.3，生成砷铁渣沉淀；（3）过滤，将所得的滤渣用低酸洗涤后回收锌，渣放入渣库堆存。进一步的，步骤（1）中，沉锗后液中的As以As(IV)和As(III)离子形式存在。进一步的，步骤（1）中，沉锗后液中的As(III)的含量为0.1～1.4g/L。进一步的，步骤（1）中，沉锗后液中的Fe的含量为0.1～12g/L，Fe2+含量为0.05～12g/L，Fe3+含量为0～0.09g/L。进一步的，步骤（1）中，沉锗后液的pH值为0.4～2.0。进一步的，步骤（1）中，沉锗后液中高锰酸钾的用量根据溶液中As(IV)、As(III)离子和Fe3+的量确定。用量为0.3～20g/L，浓度为100-200g/l。进一步的，步骤（1）反应温度为35～85oC，反应时间为5～70min。进一步的，步骤（2）所述的中和剂为氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙、锌浮渣（阴极锌熔铸过程中产生的浮渣，主要含锌、氧化锌、氯化锌等，经过筛分，取-120目锌渣作为为锌浮渣，其成分90%为氧化锌）、锌焙砂等五种物质中的任意一种或两种或两种以上的混合物。进一步的，步骤（2）所述的中和剂用量为3～12g/L。进一步的，步骤（2）反应时间为10～70min。进一步的，步骤（3）所述的低酸浓度为1～10g/L。本专利技术的有益效果：本专利技术利用在酸性溶液中低价态的砷的还原性强于Fe2+的还原性这一特性，通过严格控制高锰酸钾的加入量、反应温度，使溶液中的低价态的砷全部氧化成AsO43-；使溶液中的部分Fe2+被氧化成Fe3+，并能满足与AsO43-结合生成FeAsO4沉淀，在加入中和剂后生成的沉淀渣量少，夹杂的锌离子少，砷渣中含砷高。在酸洗处理过程，铁不能被洗出，洗液中杂质离子含量少，使后续工作量减少。本专利技术中仅有部分Fe2+被氧化成Fe3+，并与AsO43-结合生成FeAsO4沉淀，减少了高锰酸剂的用量10%～20%。溶液中剩余的Fe2+在能生成FeAsO4沉淀的pH值条件下，不能生成沉淀而被保留下来，其后将用于溶液中其他离子，如K+、Na+以及部分有机物的去除，提高物质的利用效率。所得的中和渣通过稀硫酸洗涤后，能将中和渣中的夹杂的锌回收，洗液作为生产配液进入酸浸系统，实现资源最大化利用。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。所述的从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法包括以下步骤：（1）取pH值为0.4～2.0沉锗后液，分析溶液中的As(III)、Fe3+和Fe2+浓度，沉锗后液中：As(III)含量为0.1～1.4g/L；Fe2+的含量为0.1～12g/L，Fe3+的含量为0～0.09g/L；将沉锗后液加热至35～85oC，根据分析结果确定高锰酸钾用量，高锰酸钾的摩尔量为溶液中总As(总As=As(IV)+As(III))的摩尔量减去Fe3+的摩尔量后所得数值的0.24～0.4倍与As(III)离子摩尔量的0.8倍之和，浓度为100-200g/l。在该高锰酸钾用量下，砷能够被氧化成AsO43-，Fe2+被部分氧化成Fe3+，能满足AsO43-与Fe3+结合生成不溶性的FeAsO4沉淀：AsO43-+Fe3+→FeAsO4↓，反应5～70min，反应得到氧化后沉锗后液。（2）由于氧化后沉锗后液的pH值较低，抑制AsO43-与Fe3+结合生成沉淀，需要向氧化后沉锗后液以3～12g/L的量加入氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙、锌浮渣、锌焙砂等五种物质中的任意一种中和剂调浆，中和反应10～70min。在加入中和剂的过程中，以H3AsO4形态存在的砷基本解离成AsO43-，并与Fe3+结合生成砷铁渣沉淀，反应结束后溶液的pH值为4.2～5.3，在此条件下AsO43-和Fe3+基本完全沉淀，溶液中残余的Fe2+在此pH值条件下不沉淀。（3）过滤，将所得的滤渣用浓度1～10g/L稀硫酸溶液洗涤，洗涤出渣中夹杂的锌离子后，砷铁渣放入渣库堆存。滤液含有少量的锌和酸，作为生产配液进入酸浸系统，实现资源重新利用。实施例1：一种从氧化锌烟尘浸出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法，其特征在于：所述的从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法包括以下步骤：/n（1）取沉锗后液加热，将高锰酸钾溶于水后加入沉锗后液中混合均匀，反应得到氧化后沉锗后液；/n（2）向氧化后沉锗后液加入中和剂调浆，调整溶液的pH值至4.2～5.3；/n（3）过滤，将所得的滤渣用低酸洗涤后放入渣库堆存，滤液作为生产配液进入酸浸系统利用。/n

【技术特征摘要】
1.一种从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法，其特征在于：所述的从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法包括以下步骤：
（1）取沉锗后液加热，将高锰酸钾溶于水后加入沉锗后液中混合均匀，反应得到氧化后沉锗后液；
（2）向氧化后沉锗后液加入中和剂调浆，调整溶液的pH值至4.2～5.3；
（3）过滤，将所得的滤渣用低酸洗涤后放入渣库堆存，滤液作为生产配液进入酸浸系统利用。


2.根据权利要求1所述的一种从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法，其特征在于：步骤（1）中，沉锗后液中的As以AsO33-离子形式存在。


3.根据权利要求1所述的一种从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法，其特征在于：步骤（1）中，沉锗后液中的As的含量为0.1～1.4g/L。


4.根据权利要求1所述的一种从氧化锌烟尘浸出液沉锗后硫酸锌溶液中脱砷的方法，其特征在于：步骤（1）中，沉锗后液中的Fe的含量为0.1～12g/L。


5.根据权利要求1、2或4任一项所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李衍林，翟忠标，杨大锦，刘俊场，曲洪涛，牟兴兵，张候文，邹维，裴启飞，谢天鉴，邹坤呈，付维琴，
申请(专利权)人：云南驰宏锌锗股份有限公司，昆明冶金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53