一种砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法及砷锑基合金技术

本发明专利技术公开一种砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法及砷锑基合金

【技术实现步骤摘要】
一种砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法及砷锑基合金


[0001]本专利技术涉及有色冶金
，具体涉及一种易实现砷锑冶炼烟尘有价金属综合回收和减量化处置，并且工艺流程简单
、
处理成本低的砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法及砷锑基合金
。

技术介绍

[0002]有色金属（如铜
、
铅锌等）矿中常伴生有大量的砷
、
锑等有价元素，冶炼过程中为保证主金属产品的质量，需要将伴生的元素去除，从而使得如伴生元素砷在冶炼渣或者烟尘中富集形成了危废渣，同时其它有价元素也同砷在冶炼渣或者烟尘中富集
。
由于目前含砷烟尘处理技术及环保要求的限制，造成含砷烟尘的堆存积压，不仅恶化了劳动生产条件，且严重污染环境，给企业造成了巨大的环保压力，而且烟尘中含有大量的有价金属元素如锑
、
铅
、
锌等得不到有效利用
。
因此，开展高砷烟尘的综合治理与利用，是解决砷害问题的关键，目前已成为有色金属冶炼企业重点关注的问题
。
[0003]如在铅冶炼过程中，对贵铅电解制备金属铅会产生大量的铅阳极泥，而铅阳极泥中含有砷
、
锑
、
铜
、
金
、
银等多种有价元素
。
目前，对于铅阳极泥一般采用火法处理，但处理过程中砷
、
锑等易挥发元素会大量进入烟道并收集，从而产生大量的砷锑冶炼烟尘，因此如何综合治理和利用铅阳极泥产生的砷锑冶炼烟尘，是铅冶炼企业目前面临的重大课题
。
[0004]现有技术中，对于砷锑烟尘中砷
、
锑分离的方法主要有以下两种：第一，火法焙烧法
。
技术理念是将烟尘中砷以氧化砷的形态挥发出来，锑以高价或硫化物形态难挥发形式保留在物料中
。
但该方法难以实现砷
、
锑的深度分离，使得挥发物中的锑含量较高，造成资源的大量浪费
。
[0005]第二，湿法浸出分离法
。
技术理念是利用
As、Sb
化合物氧化性
、
水溶性等差异，调节反应体系的酸碱度
、
氧势等物理化学条件实现砷
、
锑的分离，但该方法不仅难以实现砷的资源化回收，而且药剂消耗大
、
废水处理工艺复杂，导致分离成本较高
。
[0006]为此，现有技术中还有通过将砷锑烟尘与还原剂和金属氧化物混合，然后利用砷
、
锑氧化物还原性及挥发性的不同以及金属锑与低熔点金属锡
、
铋
、
镉结合能力强的特点，通过还原焙烧使锑物相及金属氧化物发生还原
—
合金化反应，生成锑合金产物留在焙烧底物中，而三氧化二砷物相则通过挥发进入气相并通过收尘实现回收，从而实现砷锑烟尘中锑的高效脱除及高纯三氧化二砷的制备
。
由于此方法需要添加氧化锡
、
氧化铋
、
氧化镉等金属氧化物，使其中的低熔点金属锡
、
铋
、
镉与金属锑结合以避免随三氧化二砷挥发到烟尘中，从而实现了高砷锑烟尘中锑的高效脱除及高纯三氧化二砷的制备，由此也因为需要添加大量的金属氧化物而导致处理成本较高，而且还增加了非挥发混合物的后期处理难度，并且烟尘捕收的成本较高且难以避免的会造成部分外排，增加了冶炼企业的环保压力
。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的不足，本专利技术提供了一种易实现砷锑冶炼烟尘有价金属综合回
收和减量化处置，并且工艺流程简单
、
处理成本低的砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法，还提供了一种前述砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法得到的砷锑基合金
。
[0008]本专利技术的砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法是这样实现的：包括原料准备
、
高温还原
、
出料步骤，具体内容为：
A、
原料准备：按比例将砷锑冶炼烟尘与碳质还原剂充分混合均匀，得到混合料备用；
B、
高温还原：将混合料装入到密闭的高温还原炉中，加热混合料至
800
～
950℃
并保温使之发生还原反应，保温时间为
1.0
～
2.5h
；高温还原焙烧过程中砷锑冶炼烟尘中的金属氧化物与还原剂中的
C
发生反应生成金属
、CO
和
CO2，
CO2再次与
C
发生反应生成
CO
，
CO
与金属氧化物发生反应生成金属和
CO2，最终反应生成的金属熔体混合后形成以砷和锑为主的砷锑基合金并下沉到炉体底部；主反应如下所示（
Me
代表砷及锑）：；
C、
出料：待还原反应结束后，对高温还原炉内的熔体进行扒渣，使得砷锑基合金液留在高温还原炉的炉体底部，然后浇铸砷锑基合金液即得到砷锑基合金
。
[0009]进一步的，所述原料准备步骤中的砷锑冶炼烟尘是铅电解阳极泥经过还原焙烧挥发至烟道收尘系统收集到的烟尘，所述烟尘包括以下质量百分比计的成分：
45
～
60%
的
As2O3、35
～
50%
的
Sb2O3、1
～
2%
的
ZnO、0.5
～
2%
的
PbO、0
～
1.5%
的
Bi2O3及不可避免的杂质且总量为
100
％
。
[0010]进一步的，所述碳质还原剂中的有效碳元素与砷锑冶炼烟尘中的金属元素的摩尔比为
1.5
～
2.0。
[0011]进一步的，所述碳质还原剂包括焦粉
、
无烟煤
、
粉煤
、
废碳质电极棒
/
粉中的一种或任意组合
。
[0012]进一步的，所述碳质还原剂的粒度为
50
～
300
目
。
[0013]进一步的，所述高温还原步骤中的高温还原炉为带密封盖的电阻炉或中频感应电炉，所述高温还原炉中的坩埚为石墨坩埚或碳化硅坩埚
。
[0014]进一步的，所述出料步骤中砷锑基合金液的浇铸温度为
650
～
750℃。
[0015]进一步的，所述出料步骤中待还原反应结束后，将高温还原炉内的熔体静置
0.5
～
2h
后再进行扒渣
。
[0016]本专利技术的砷锑基合金由前述砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法制得
。
[0017]进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法，其特征在于包括原料准备
、
高温还原
、
出料步骤，具体内容为：
A、
原料准备：按比例将砷锑冶炼烟尘与碳质还原剂充分混合均匀，得到混合料备用；
B、
高温还原：将混合料装入到密闭的高温还原炉中，加热混合料至
800
～
950℃
并保温使之发生还原反应，保温时间为
1.0
～
2.5h
；
C、
出料：待还原反应结束后，对高温还原炉内的熔体进行扒渣，使得砷锑基合金液留在高温还原炉的炉体底部，然后浇铸砷锑基合金液即得到砷锑基合金
。2.
根据权利要求1所述砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法，其特征在于所述原料准备步骤中的砷锑冶炼烟尘是铅电解阳极泥经过还原焙烧挥发至烟道收尘系统收集到的烟尘，所述烟尘包括以下质量百分比计的成分：
45
～
60%
的
As2O3、35
～
50%
的
Sb2O3、1
～
2%
的
ZnO、0.5
～
2%
的
PbO、0
～
1.5%
的
Bi2O3及不可避免的杂质且总量为
100
％
。3.
根据权利要求2所述砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法，其特征在于所述碳质还原剂中的有效碳元素与砷锑冶炼烟尘中的金属元素的摩尔比为
1.5
～
2.0。4.
根据权利要求3所述砷锑冶炼烟尘制备砷锑基合金的方法，其特征在于所述碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳有成，雷华志，孙彦华，李恒，张永平，李雨耕，李玉章，姚丽佳，
申请(专利权)人：昆明冶金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：