一种砷锑烟尘综合回收方法技术

本发明专利技术公开了一种砷锑烟尘的综合回收方法，包括以下步骤：(1)将砷锑烟尘加入到浸出液中进行一段氧化浸出，浸出完成后过滤，得到滤液A和滤渣A；(2)将滤渣A加入浸出液中进行二段氧化浸出，浸出完成后过滤，得到滤液B和滤渣B；(3)将滤液A电解，得到电解砷和电解废液；(4)对滤渣B高温焙烧，得到低砷高锑烧渣。本发明专利技术的方法综合回收处理砷锑烟尘，砷锑烟尘中砷的去除率可以达到98％以上，脱砷后的烟尘总残砷量低于0.5％，分离效果好，达到锑冶炼入炉原料要求；且回收过程中得到的含砷滤液可以用来电解生产电解砷，将浸出生成的CO2鼓入电解废液再生碳酸钠，实现零药剂成本和废水的零排放。实现零药剂成本和废水的零排放。实现零药剂成本和废水的零排放。

【技术实现步骤摘要】
一种砷锑烟尘综合回收方法


[0001]本专利技术属于危险固废处理
，尤其涉及一种砷锑烟尘综合回收方法。

技术介绍

[0002]铅阳极泥在火法熔炼过程中，产生了高砷锑烟尘，其中的砷主要以As2O3的形式进入烟道并富集于烟尘中，由于砷、锑为同主族元素，物理化学性质较为相似，它们沸点都较低，在熔炼过程都以氧化物形式挥发进入烟道，形成砷、锑含量都很高的烟尘，一般砷含量在20％
‑
40％左右，锑含量在20％
‑
50％左右。在一般的大型冶炼厂，每年产高砷锑烟尘达800吨以上。砷对人体和环境都会造成危害，而锑是有价金属，因此这类烟尘需要加以处理并综合利用。
[0003]目前，国内外已有的砷锑烟尘处理方法主要包括氧化
‑
碱浸法、酸浸法、双氧水浸出法等方法。双氧水浸出法主要是利用砷锑烟尘中砷锑主要以氧化物形式存在，其中砷以三氧化二砷和五氧化二砷形式存在，五氧化二砷容易溶于水，而三氧化二砷溶解度较小，通过加入双氧水使烟尘中的三氧化二砷氧化成五氧化二砷溶于水，从而实现砷锑大部分分离。此方法操作简单，但是双氧水用量大，成本高，且只能将烟尘中的氧化砷浸出，无法浸出砷酸盐，浸出渣中还含有5％左右的砷，砷浸出不完全；同时在采用双氧水浸出时，还有20％左右的锑进入溶液，砷锑分离不彻底。氧化
‑
碱浸法主要是通过氢氧化钠和双氧水与砷锑烟尘中砷氧化物反应生成砷酸钠溶于水，锑氧化物生成焦锑酸钠，而焦锑酸钠在碱性条件下不溶于水，从而实现砷锑大部分分离。由于氧化
‑<br/>碱浸法无法浸出烟尘中的砷酸盐，所以无法彻底分离砷锑；同时处理一吨砷锑烟尘需要消耗0.2
‑
1吨双氧水和1
‑
4吨的烧碱，药剂成本非常高，不利于工业化推广。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种砷锑烟尘综合回收方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0007]一种砷锑烟尘的综合回收方法，包括以下步骤：
[0008](1)将砷锑烟尘加入到浸出液中进行一段氧化浸出，浸出完成后过滤，得到滤液A和滤渣A；
[0009](2)将滤渣A加入浸出液中进行二段氧化浸出，浸出完成后过滤，得到滤液B和滤渣B；
[0010](3)将滤液A电解，得到电解砷和电解废液；
[0011](4)对滤渣B高温焙烧，得到低砷高锑烧渣。
[0012]砷锑烟尘中砷主要以As2O3、MeO
·
As2O3(Me为金属)和As2O5形式存在，其中As2O3的含量约为70％，锑主要以Sb2O3、MeO
·
Sb2O3、Sb2O5和MeO
·
Sb2O3形式存在。由于As2O5易溶于
水形成H3AsO4,而As2O3溶解度较小,直接采用热水浸出，砷浸出率低，本专利技术采用碳酸钠溶液进行氧化浸出，烟尘中的As2O3与碳酸钠反应生成NaAsO2，氧化后生成Na3AsO4，且在浸出过程中，浸出液中的Sb(Ⅲ)将被氧化为Sb(
Ⅴ
)，形成在碱性溶液中较Sb2O3溶解度更低的Sb2O3·
2Sb2O5、Pb2Sb2O7和NaSb(OH)6沉淀，从而进入浸出渣中实现与浸出液中的砷分离。再通过高温焙烧处理将浸出渣中残余的MeO
·
As2O5分解成As2O3挥发，使得低砷高锑烧渣中砷含量低于0.5％，砷去除率达到98％以上，从而实现砷锑相对完全的分离；滤液中含砷量较高，通过对隔膜电解可以生产电解砷。
[0013]上述的处理方法，优选的，所述浸出液包括碳酸钠溶液。
[0014]选用碳酸钠溶液浸出有两个好处：1、减少药剂消耗量，砷锑烟尘中锑主要以氧化态存在，能与氢氧化钠反应，从而增加氢氧化钠药剂消耗量，另碳酸钠与三氧化二砷反应为As2O3+Na2CO3→
2NaAsO2+CO2↑
，而碳酸氢钠则是As2O3+2NaHCO3→
2NaAsO2+H2O+2CO2↑
，摩尔用量比碳酸钠要多一倍；2、碳酸钠能融入本申请的综合反应体系进行再生，进一步减少药剂消耗量，从而减少处理费用。
[0015]上述的处理方法，优选的，所述一段氧化浸出的温度为75
‑
100℃，时间为2
‑
3h；一段氧化浸出的反应终点的pH值为8
‑
9。
[0016]限定氧化浸出的反应终点pH的目的是减少溶液中锑的含量，从而尽可能分离砷锑。由于本申请处理的是砷锑烟尘，使用热水浸出时，一部分亚锑酸钠也会溶出进入溶液，控制碱性pH值能让亚锑酸钠氧化后生成溶解度更小的锑酸钠，有助于分离砷锑。
[0017]上述的处理方法，优选的，所述二段氧化浸出的温度为75
‑
100℃，时间为2
‑
3h。
[0018]将一段氧化浸出和二段氧化浸出的参数控制在本专利技术的范围内，可以加快氧化和浸出反应的速度，使反应更彻底。
[0019]上述的处理方法，优选的，所述一段氧化浸出在搅拌条件下进行，二段氧化浸出在搅拌和微波辐射条件下进行；所述一段氧化浸出和二段氧化浸出所采用的氧化剂为空气和/或氧气，能够避免氧化过程中引入新的杂质。
[0020]上述的处理方法，优选的，所述微波的频率为2450MHz，功率连续自动可调。将微波的频率控制在本专利技术的范围内，可以加快氧化反应的速度，还能增强空气的氧化性，能将砷锑烟尘中不能溶于浸出液的亚砷酸盐氧化成砷酸盐，使得反应更加彻底。
[0021]上述的处理方法，优选的，所述电解为隔膜电解，隔膜为均相阳离子膜。
[0022]上述的处理方法，优选的，步骤(1)(2)中所述氧化浸出产生废气，将所述废气导入步骤(3)所述电解废液，再生出碳酸钠。
[0023]将浸出产生的废气为CO2气体，将该废气鼓入电解废液，再生碳酸钠溶液，重新返回浸出，实现了零药剂成本和废水零排放。
[0024]上述的处理方法，优选的，所述高温焙烧处理的温度为900
‑
930℃，时间为0.5
‑
1小时。
[0025]锑的高价氧化物挥发的温度是930℃，焙烧温度控制在该温度段能减少锑的挥发，同时尽可能挥发砷，从而达到砷锑分离的目的。
[0026]上述的处理方法，优选的，所述滤液B可返回至步骤(1)中参与一段氧化浸出。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0028](1)本申请将砷锑烟尘中的亚砷盐氧化成挥发温度更低的砷酸盐，再通过高温焙
烧处理将浸出渣中残余的MeO
·
As2O5分解成As2O3挥发，使得低砷高锑烧渣中砷含量低于0.5％，砷去除率达到98％以上，从而实现砷锑相对完全的分离。
[0029](2)采用本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砷锑烟尘的综合回收方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将砷锑烟尘加入到浸出液中进行一段氧化浸出，浸出完成后过滤，得到滤液A和滤渣A；(2)将滤渣A加入浸出液中进行二段氧化浸出，浸出完成后过滤，得到滤液B和滤渣B；(3)将滤液A电解，得到电解砷和电解废液；(4)对滤渣B高温焙烧，得到低砷高锑烧渣。2.根据权利要求1所述的砷锑烟尘的综合回收方法，其特征在于，步骤(1)中所述浸出液包括碳酸钠溶液。3.根据权利要求1或2所述的砷锑烟尘的综合回收方法，其特征在于，步骤(1)中所述一段氧化浸出的温度为75
‑
100℃，时间为2
‑
3h；一段氧化浸出的反应终点的pH值为8
‑
9。4.根据权利要求1或2所述的砷锑烟尘的综合回收方法，其特征在于，步骤(2)中所述二段氧化浸出的温度为75
‑
100℃，时间为2
‑
3h。5.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，曹柏林，
申请(专利权)人：湖南有色金属研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：