砷酸铁粉末制造技术

本发明专利技术的目的在于提供由含砷溶液制成，砷的溶出浓度非常低的砷酸铁粉末。所述砷酸铁粉末是二水合砷酸铁的粉末，平均粒径在８μｍ以上、较好是１０μｍ以上，粒径５μｍ以下的粒子的比例在１０％以下、较好是５％以下，ＢＥＴ比表面积在２ｍ↑［２］／ｇ以下、较好是０．５ｍ↑［２］／ｇ以下。此外，作为杂质含有的钙和镁的量较好是分别在２质量％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及砷酸铁粉末，特别是涉及由处理有色金属熔炼的熔炼中间产 物等含有除砷以外的各种元素的含砷物质而得的含有高纯度且高浓度的砷的溶液制成的砷酸铁粉末。
技术介绍
有色金属熔炼中所生成的各种熔炼中间产物和熔炼原料中含有有价金 属，也含有砷等不利的元素。 -以往，作为从含砷的熔炼中间产物等中浸提砷而分离回收的方法，提 出有通过湿法反应分离砷来回收含砷溶液的方法(例如参照日本专利特公昭61-24329号公报)。此外，提出有将存在于砷酸铁溶液中的砷作为与铁的 具有稳定的结晶性及不溶性的铁，砷化合物除去而固定的方法(例如参照日 本专利特开平1卜277075号公报)。此外，提出有在含砷溶液中加入铁(II) 溶液和铁(III)溶液的至少一方使其反应而生成臭葱石(Scorodite) (FeAsO 4*2H20)，进行固液分离而回收含有包含铜的有色金属成分的臭葱石，向得 到的含有包含铜的有色金属成分的臭葱石加水来进行再调浆，使臭葱石所 含的包含铜的有色金属成分溶于液体中而从臭葱石中分离的方法(例如参 照日本专利特开2000-219920号公报)。另外，提出有通过酸溶液从含砷的 烟道尘浸提砷，在该浸提液中混合含铁离子的酸性水溶液而使非晶质的砷 酸铁(FeAs04)沉淀后，将该混合液加温而使非晶质的砷酸铁结晶，过滤该混 合液而除去结晶的砷酸铁的方法(例如参照日本专利特开2005-161123号公 报)。此外，还报道了作为铁和砷的化合物的砷酸铁等的稳定性评价(例如 参照东北大学选矿熔炼研究所学报第34巻第l号增刊(昭和53年6月)，选 矿熔炼研究所报告第764号，"关于砷酸铁、砷酸钙、砷酸镁的溶度积(西 村忠久、户泽一光)")。3然而，日本专利特公昭61-24329号公报提出了到回收含砷溶液为止的 方法，但未提出将该所回收的含砷溶液固定至稳定的不溶性物质的方法。 此外，希望生成比由日本专利特开平ll-277075号公报、日本专利特开 2000-219920号公报和日本专利特开2005-161123号公报中所提出的方法所 生成的以往的铁和砷的化合物以及如上述的西村等的"关于砷酸铁、砷酸 钙、砷酸镁的溶度积"等中所报道的砷酸铁等以往的铁和砷的化合物更稳 定的不溶性的铁和砷的化合物。尤其，日本专利特开2005-161123号公报的 方法中，使非晶质的砷酸铁沉淀后使非晶质的砷酸铁结晶，所以存在需要 非常长的时间的问题。专利技术的揭示因此，鉴于上述的以往的问题，本专利技术的目的在于提供由含砷溶液制 成，砷的溶出浓度非常低的砷酸铁粉末。本专利技术人为了解决上述课题而认真研究后发现，平均粒径在8"m以上、粒 径5ym以下的粒子的比例在10X以下、BET比表面积在2m7g以下的砷酸铁粉末 的砷溶出浓度非常低，从而完成了本专利技术。艮P，基于本专利技术的砷酸铁粉末的特征在于，平均粒径在8ixm以上、较好是 10um以上，粒径5um以下的粒子的比例在10X以下、较好是5%以下，BET比 表面积在2m7g以下、较好是0.5m7g以下。该砷酸铁粉末较好是二水合砷酸铁 的粉末，作为杂质含有的钙和镁的量较好是分别在2质量％以下，更好是在O.l 质量％以下。如果采用本专利技术，则可以由含砷溶液制造砷的溶出浓度非常低的砷酸铁粉 末。尤其，可以制造溶出浓度远低于作为砷的溶出基准的0.3mg/L的砷酸铁粉 末。附图的简单说明图l是简略地表示基于本专利技术的砷酸铁的实施方式的制造方法的工序图。图2是实施例2中得到的粉体的扫描电子显微镜(SEM)照片。图3是表示实施例2中得到的粉体的X射线衍射(XRD)数据的图。实施专利技术的最佳方式基于本专利技术的砷酸铁粉末的实施方式较好是平均粒径大，小粒径的粒 子的比例少，比表面积小。这是因为如果平均粒径大、小粒径的粒子的比 例少、比表面积小且表面平滑，则砷的溶出浓度变得非常低。具体来说，砷酸铁粉末的平均粒径较好是在8um以上，更好是在10um以上。此外，砷酸 铁粉末的粒径5ixm以下的粒子的比例较好是在10X以下，更好是在5%以下， 最好是0%。另外，砷酸铁粉末的BET比表面积较好是在2m7g以下，更好是在 0. 5m2/g以下。此外，基于本专利技术的砷酸铁粉末的实施方式较好是二水合砷酸铁的粉 末，作为杂质含有的钙和镁的量较好是分别在2质量％以下，更好是在0.1质量 %以下。另外，基于本专利技术的砷酸铁粉末的实施方式中，考虑到搬运效率等， 压缩密度较好是尽可能高，基于l吨加压的压縮密度较好是在l. 9g/cc以上。这样的砷酸铁粉末可以通过例如图l所示的方法制成。图l所示的方法 中，通过具备以下的工序的含砷溶液的制造方法制成含砷溶液(l)将含砷物 质加入碱溶液中并调至pH10以上、较好是pH12以上，氧化的同时进行碱浸提后， 进行固液分离，获得含砷的浸提液的碱浸提 氧化工序；(2)在该浸提液中添 加碱土金属或其盐后，进行固液分离，获得含砷和碱土金属的化合物的残渣的 碱土金属置换工序；(3)清洗该残渣而除去附着的碱液的清洗工序；(4)将该经 清洗的残渣添加至硫酸溶液中后，进行固液分离，获得高纯度且高浓度的含砷 溶液的硫酸溶解工序。然后，(5)在该含砷溶液中添加Fe盐使其反应后，进行 固液分离，清洗并固液分离，然后干燥，从而获得砷酸铁粉末。这样得到的砷 酸铁粉末的晶粒粗大，砷的溶出浓度非常低，可以废弃、堆积或保存。以下， 对这些工序分别进行说明。还有，作为上述的含砷溶液的制造方法的原料的含砷物质可以使用像 硫化砷(As2S3)和FeAsS等硫化物这样含有硫和砷的物质。此外，也可以使用 通过锌熔炼工序等得到的以砷化铜(Cii3As)为主要成分的残渣等。该以砷化铜为主要成分的残渣中除锌和铁等之外，还包含铟和镓等有价金属。还有， 通过实施方式的含砷物质的处理方法处理的含砷物质不含硫的情况下，需要在碱浸提 氧化工序前添加如Na2S04盐等硫酸盐等或在碱浸提 氧化工序后 的浸提液中添加硫酸盐等，预先使碱土金属置换工序前的浸提液中存在S04离 子。此外，含砷物质除了砷(As)和硫(S)以外，可以包含铜(Cu)、锌(Zn)、铁 (Fe)、铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)、锑(Sb)、铅(Pb)、镉(Cd)、钠(Na)、钾(K)、 镁(Mg)和转(Ca)中的至少一种。 (1)碱浸提，氧化工序首先，将上述的含砷物质与氧化剂一起添加在碱溶液中，调至pH10以 上、较好是pH12以上，加热至液温50 10(TC并搅拌的同时使其反应，从而在 氧化含砷物质的同时进行浸提。该碱浸提 氧化工序中的反应是在pH10以上、 较好是pH12以上的强碱性条件下发生的反应，反应速度非常快。通过该碱浸提，不浸提Cu而浸提As，可以分离Cu和As。此外，该碱浸提中， In、 Pb、 Cd和Mg也不被浸提，Fe、 Sn、 Sb和Ca同样几乎完全不被浸提。但是， Ga几乎完全被浸提，所以在该阶段，As和Ga未被分离。还有，Zn在碱浓度高时被浸提，但在碱浓度低时不被浸提，所以根据含砷 物质中的Zn的品位、砷的品位和其它杂质游别是Sn和Sb)的浸提情况决定碱浓 度即可。即，如果Sn和Sb的品位低，则较好是预先在残渣中残留Zn，而如果Sn 和Sb的品位高，则较好是使Zn—定程度溶解。碱溶液可以使用N本文档来自技高网...

【技术保护点】
砷酸铁粉末，其特征在于，平均粒径在８μｍ以上，粒径５μｍ以下的粒子的比例在１０％以下，ＢＥＴ比表面积在２ｍ↑［２］／ｇ以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田哲雄，田口良一，
申请(专利权)人：同和金属矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]