本發(fā)明屬于濕法冶金及化工生產(chǎn)中有害煙塵處理技術領域，具體涉及含砷煙塵的處理方法。

背景技術：

在錫冶煉過程中，砷在系統(tǒng)中形成一種含砷10～20％、錫20～30％、銦3％、鉛5～8％的含砷煙塵。這種煙塵的錫、砷大部分以氧化物形態(tài)存在，需單獨進行脫砷處理，由于砷劇毒，在嚴格的環(huán)保政策下，如何安全環(huán)保地處理高砷物料，是企業(yè)面臨的難題。由于含砷煙塵成分復雜且波動較大，物相也差別較大，很難有單一的處理工藝，目前主要有火法焙燒脫砷、濕法浸出脫砷：

(1)火法工藝：火法工藝適合于砷含量較高，呈三氧化二砷或硫化砷形態(tài)，有價金屬不具備揮發(fā)性的含砷物料。特點是簡單、高效，但其所產(chǎn)生含砷煙塵往往含有一定量有價金屬，而且培砂中也含有一定量未揮發(fā)的砷，需進一步處理。另外，由于收塵系統(tǒng)的缺陷，使得含砷煙塵難以完全捕集，存在二次污染的風險。

(2)濕法：濕法脫砷工藝可分為酸浸、堿浸、水浸，浸出后能得到酸性、堿性、中性的浸出液，目前對所有的含砷煙塵都有處理方法，但存在流程長、成本高、有二次污染的缺點。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種可使含砷煙塵中的砷與錫、銦有效分離，同時還能產(chǎn)出砷酸鈉產(chǎn)品的含砷煙塵脫砷處理方法。

本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種含砷煙塵的脫砷方法，包括以下步驟：

一種含砷煙塵的脫砷方法，所述含砷煙塵中含砷10～20％、錫20～30％、銦3％、鉛5～8％；所述脫砷方法包括以下步驟：

(1)含砷煙塵堿性浸出：常壓下用氫氧化鈉溶液和氧化劑浸出含砷煙塵，所述氧化劑為氯酸鈉、高錳酸鉀、雙氧水中的一種；液固體積質量比為4～10ml:1g，氧化劑用量為煙塵中砷質量的0.3～0.6倍，氫氧化鈉濃度80～200g/L，反應溫度60～95℃，反應時間2～6小時，得到的浸出液和浸出渣，所述浸出液為砷酸鈉溶液，浸出渣用水洗滌過濾后即為脫除砷的錫精礦，液固體積質量比是指以ml/g計，氫氧化鈉溶液與含砷煙塵的體積質量比；

(2)浸出液冷卻結晶：將砷酸鈉溶液冷卻至20～25℃，砷以砷酸鈉形態(tài)結晶，過濾分離后得到砷酸鈉成品和結晶母液；

(3)結晶母液回收鉛：向結晶母液中添加與鉛反應所需理論用量1.0～3.0倍的硫化鈉，過濾分離得到鉛精礦和除鉛的結晶母液，除鉛的結晶母液補加氫氧化鈉后返回浸出。

本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)將含砷煙塵用氫氧化鈉和氧化劑浸出后，實現(xiàn)了砷與有價金屬的分離，工藝簡單易行，流程中無含砷有毒氣體的產(chǎn)生，無廢氣、廢水、廢渣產(chǎn)生及排放，節(jié)能環(huán)保。

(2)采用氫氧化鈉浸出，砷浸出率達91％以上，錫、銦幾乎不被浸出，富集在浸出渣中，渣含錫40～45％、銦4.5～5.5％、砷＜1.5％。

(3)浸出液冷卻結晶產(chǎn)出砷酸鈉，砷酸鈉含量可達90％，結晶過程無需進行蒸發(fā)濃縮作業(yè)，節(jié)省大量的能源消耗，結晶母液補充一定的氫氧化鈉后又可返回浸出，實現(xiàn)脫砷工藝的閉路循環(huán)。

本發(fā)明解決了含砷煙塵中砷與有價金屬難以有效分離的難題，本發(fā)明的濕法處理在常壓下加入氫氧化鈉和氧化劑進行浸出反應，將三價砷氧化成在堿溶液中溶解度更大的五價砷，浸出液冷卻結晶生成砷酸鈉。砷進入溶液中，錫、銦入渣，砷酸鈉可用于玻璃工業(yè)的澄清劑和生產(chǎn)砷產(chǎn)品的原料。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實施方式

一種含砷煙塵的脫砷方法，該方法適于處理砷以氧化物及砷酸鹽形態(tài)存在、錫以氧化物形態(tài)存在的冶煉煙塵，煙塵含砷10～20％、錫20～30％、銦3％、鉛5～8％。如圖1所示，處理方法如下：

(1)含砷煙塵堿性浸出：將含砷煙塵用氫氧化鈉和氧化劑進行常壓浸出，所述氧化劑為氯酸鈉、高錳酸鉀、雙氧水中的一種。液固體積質量比為4～10:1(ml:g)，氧化劑用量為煙塵中砷質量的0.3～0.6倍，初始氫氧化鈉濃度80～200g/L，反應溫度60～95℃，反應時間2～6小時；得到的浸出液為砷酸鈉溶液，有價金屬富集于浸出渣中，浸出渣用水洗滌過濾后即為脫除砷的錫精礦，液固體積質量比是指以ml/g計，氫氧化鈉溶液與含砷煙塵的體積質量比。

上述在常壓下加入氫氧化鈉和氧化劑進行的浸出反應，可將三價砷氧化成在堿溶液中溶解度更大的五價砷，堿浸液冷卻結晶生成砷酸鈉。化學反應式如下：

As2O3+2NaOH＝2NaAsO2+H2O

As2O5+6NaOH＝2Na3AsO4+3H2O

2NaAsO2+O2+4NaOH＝2Na3AsO4+2H2O

(2)浸出液冷卻結晶：將浸出液冷卻至20～25℃，浸出液中的砷以砷酸鈉的形態(tài)結晶析出，過濾分離后得到砷酸鈉成品和結晶母液；

(3)結晶母液回收鉛：向結晶母液中加入與鉛反應所需理論用量1.0～3.0倍的硫化鈉，反應溫度70～80℃，反應時間1小時，過濾分離得到鉛精礦和除鉛的結晶母液。除鉛的結晶母液補加氫氧化鈉后可返回上述步驟(1)繼續(xù)用于浸出，實現(xiàn)脫砷工藝的閉路循環(huán)。

實施例1

一種濕法處理含砷煙塵的方法，處理方法如下：

(1)將含砷13.3％，錫26.6％、銦2.72％、鉛7.95％的含砷煙塵500g，采用氫氧化鈉和氯酸鈉浸出，浸出條件：氫氧化鈉濃度80g/L，液固體積質量比為10:1(ml:g)，反應溫度90℃，氯酸鈉用量按為煙塵中砷質量的0.3倍，反應時間4小時，得到4.8L的砷酸鈉溶液和浸出渣，浸出渣加水洗滌，過濾后得到326g含Sn40.5％、銦4.15％、砷1.37％的錫精礦；

(2)浸出液冷卻至20～25℃，過濾分離后得到4.6L含砷2.1g/L、鉛5.72g/L的結晶母液，325g含量為91.6％的砷酸鈉；

(3)結晶母液加入與鉛反應所需理論用量的2倍硫化鈉除鉛，除鉛溫度70℃，時間1小時，過濾分離后得到4.55L含鉛0.02g/L的砷酸鈉溶液，47g含鉛56％的鉛精礦。

實施例2

一種濕法處理含砷煙塵的方法，處理方法如下：

(1)將含砷19.8％，錫24.3％、銦3.2％、鉛6.6％的含砷煙塵500g，采用氫氧化鈉和高錳酸鉀浸出，浸出條件：氫氧化鈉濃度200g/L，液固體積質量比為6:1(ml:g)，反應溫度95℃，反應時間2小時，高錳酸鉀用量為煙塵中砷質量的0.5倍，得到2.85L的砷酸鈉溶液和312g浸出渣，浸出渣用水洗滌，過濾后得到含Sn39.6％、銦5.1％、砷1.48％的錫精礦；

(2)浸出液冷卻結晶，浸出液經(jīng)過冷卻至20～25℃，過濾分離后得到2.65L含砷3.2g/L、鉛8.7g/L的結晶母液，508g含量為92.7％的砷酸鈉；

(3)結晶母液加入與鉛反應所需理論用量的3倍硫化鈉除鉛，除鉛溫度70℃，時間1小時，過濾分離后得到2.55L含鉛0.03g/L的砷酸鈉溶液，42g含鉛55％的鉛精礦；

實施例3

一種濕法處理含砷煙塵的方法，處理方法如下：

(1)將含砷10.2％，錫28.8％、銦3.5％、鉛5.3％的含砷煙塵500g，采用氫氧化鈉和雙氧水浸出，浸出條件：浸出條件：氫氧化鈉濃度150g/L，液固體積質量比為4:1(ml:g)，反應溫度60℃，反應時間6小時，雙氧水用量為煙塵中砷質量的0.6倍，得到1.86L的砷酸鈉溶液和324g浸出渣，浸出渣用水洗滌，過濾后得到含錫43.9％、銦5.35％、砷1.18％的錫精礦；

(2)浸出液冷卻結晶，浸出液經(jīng)過冷卻至20～25℃，過濾分離后得到1.65L含砷2.5g/L、鉛10.6g/L的結晶母液，268g含量為91％的砷酸鈉；

(3)結晶母液加入與鉛反應所需理論用量的1倍硫化鈉除鉛，除鉛溫度80℃，時間1小時，過濾分離后得到1.6L含鉛0.055g/L的砷酸鈉溶液，31.5g含鉛55％的鉛精礦；

除非另有說明，本發(fā)明中出現(xiàn)的各成分百分比數(shù)值均為質量百分比。

技術特征：

1.一種含砷煙塵的脫砷方法，其特征在于，所述含砷煙塵中含砷10～20％、錫20～30％、銦3％、鉛5～8％；所述脫砷方法包括以下步驟：

(1)含砷煙塵堿性浸出：常壓下用氫氧化鈉溶液和氧化劑浸出含砷煙塵，所述氧化劑為氯酸鈉、高錳酸鉀、雙氧水中的一種；液固體積質量比為4～10ml:1g，氧化劑用量為煙塵中砷質量的0.3～0.6倍，氫氧化鈉濃度80～200g/L，反應溫度60～95℃，反應時間2～6小時，得到的浸出液和浸出渣，所述浸出液為砷酸鈉溶液，浸出渣用水洗滌過濾后即為脫除砷的錫精礦，液固體積質量比是指以ml/g計，氫氧化鈉溶液與含砷煙塵的體積質量比；

(2)浸出液冷卻結晶：將砷酸鈉溶液冷卻至20～25℃，砷以砷酸鈉形態(tài)結晶，過濾分離后得到砷酸鈉成品和結晶母液；

(3)結晶母液回收鉛：向結晶母液中添加與鉛反應所需理論用量1.0～3.0倍的硫化鈉，過濾分離得到鉛精礦和除鉛的結晶母液，除鉛的結晶母液補加氫氧化鈉后返回浸出。

技術總結

一種含砷煙塵的脫砷方法，所述含砷煙塵中含砷10～20％、錫20～30％、銦3％、鉛5～8％；所述脫砷方法包括將含砷煙塵堿性浸出、浸出液冷卻結晶、結晶母液回收鉛等步驟。本發(fā)明可使含砷煙塵中的砷與錫、銦有效分離，同時還能產(chǎn)出砷酸鈉產(chǎn)品。

技術研發(fā)人員：張旭;蘇瑞春;劉會講;李發(fā)祥

受保護的技術使用者：云南錫業(yè)研究院有限公司

技術研發(fā)日：2019.07.22

技術公布日：2019.09.20