从含砷烟灰中回收砷的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310019281.0

申请日:

2013.01.18

公开号:

CN103014357A

公开日:

2013.04.03

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C22B 7/02申请公布日:20130403|||实质审查的生效IPC(主分类):C22B 7/02申请日:20130118|||公开

IPC分类号:

C22B7/02; C22B3/06; C22B3/44; C22B30/04(2006.01)N

主分类号:

C22B7/02

申请人:

广西地博矿业集团股份有限公司

发明人:

寇文胜; 陈国民; 李秀兰; 陈晓明; 李晓青; 孙文忠; 池上荣; 周若水; 李玉保; 蒙有言; 都安治; 刘恩义

地址:

530022 广西壮族自治区南宁市金湖路63号金源现代城19层1936

优先权:

专利代理机构:

广西南宁公平专利事务所有限责任公司 45104

代理人:

杨立华

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内容摘要

本发明公开了一种从含砷烟灰中回收砷的方法,将含砷烟灰通过(富氧)浸出→还原→沉淀→过滤等几个工序回收其中的砷,砷的回收率达90%以上。应用本发明回收砷的方法,可实现对冶炼烟灰中砷元素的高效回收,该法不受砷元素含量的影响,同时使得砷在溶液中的累积较少,有利于后续工艺处理,同时可将砷元素变废为宝,为企业创造一定的经济效益。本发明对环境几乎无影响,得到的砷纯度在99%以上,易于出售,具有显著的经济效益和社会效益。

权利要求书

权利要求书一种从含砷烟灰中回收砷的方法,其特征在于包括以下步骤:
<1>浸出采用浓度为1~5mol/L的稀硫酸或盐酸浸出,浸出时添加氧化剂O2或双氧水;
<2>还原浸出后加入还原剂Na2SO3或SO2;
<3>沉淀沉淀时温度控制在0~5℃,时间为1~2h;
<4>过滤采用常压过滤。
根据权利要求1所述的从含砷烟灰中回收砷的方法,其特征在于:所述含砷烟灰中砷元素含量为2%~40%。
根据权利要求2所述的从含砷烟灰中回收砷的方法,其特征在于:所述氧化剂与砷元素的摩尔比为1:1,所述还原剂与砷元素的摩尔比为1:1。
根据权利要求3所述的从含砷烟灰中回收砷的方法,其特征在于:所述含砷烟灰来自重金属冶炼烟灰。
根据权利要求4所述的从含砷烟灰中回收砷的方法,其特征在于:所述重金属冶炼烟灰是铜冶炼烟灰、铅冶炼烟灰、锌冶炼烟灰。

说明书

说明书从含砷烟灰中回收砷的方法
技术领域
本发明属于冶金、废渣综合回收利用技术领域,尤其涉及一种从含砷烟灰中回收砷的方法。
背景技术
目前,世界上绝大部分重金属都采用火法冶炼。冶炼过程中,会产生一些烟灰,烟灰中含有有价金属铜、锌、铅、砷等。随着冶炼原料成分不同,烟灰的成分也有很大区别,特别是砷元素。如果烟灰直接返回至冶炼体系,则会加大入炉原料的杂质含量,恶化炉况,从而降低炉的处理能力。此外,砷的循环累积还将影响烟气制酸系统中催化剂的使用寿命,因此,对烟灰中的砷进行单独处理很有必要。
国内外对冶炼烟灰中砷的处理做了大量的研究,硫化钠‑强碱体系氧化浸出法(周红华,高砷锑烟灰综合回收工艺研究,湖南有色金属,2005(1):21‑22),虽然有高达95%的砷得以浸出,但该工艺药剂消耗量大、处理成本偏高且脱砷后液中As含量仍然高达15g/L,极易造成砷的累积,给后续工艺的处理带来安全隐患。加压浸出处理含砷冶炼烟灰(徐志锋,高铜高砷烟灰加压浸出工艺,中国有色金属学报,2008,18(1):59‑63)处理的砷含量比例偏低,能否用于处理含砷更高的烟灰尚不明确。近期,有人也提出采用焙烧方式处理含砷的白烟灰(梁勇等,铜闪速炉烟灰焙烧脱砷的研究,有色金属(冶炼部分),2011(1):9‑11),但其要求的处理温度极高且需要配入焦炭,虽然脱砷率很高,可是过高的成本不利于推广和应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、适用性广、砷元素回收率高的从含砷烟灰中回收砷的方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:从含砷烟灰中回收砷的方法,包括以下步骤:
<1>浸出采用浓度为1~5mol/L的稀硫酸或盐酸浸出,浸出时添加氧化剂O2或双氧水;
<2>还原浸出后加入还原剂Na2SO3或SO2;
<3>沉淀沉淀时温度控制在0~5℃,时间为1~2h;
<4>过滤采用常压过滤。
含砷烟灰中砷元素含量为2%~40%。
氧化剂与砷元素的摩尔比为1:1,还原剂与砷元素的摩尔比为1:1。
含砷烟灰来自重金属冶炼烟灰。
重金属冶炼烟灰是铜冶炼烟灰、铅冶炼烟灰、锌冶炼烟灰。
针对目前含砷烟灰中回收砷处理中存在的成本高、回收率低、处理条件高等问题,发明人将含砷烟灰通过(富氧)浸出→还原→沉淀→过滤等几个工序回收其中的砷,砷的回收率达90%以上。应用本发明回收砷的方法,可实现对冶炼烟灰中砷元素的高效回收,该法不受砷元素含量的影响,同时使得砷在溶液中的累积较少,有利于后续工艺处理,同时可将砷元素变废为宝,为企业创造一定的经济效益。本发明对环境几乎无影响,得到的砷纯度在99%以上,易于出售,具有显著的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明从含砷烟灰中回收砷的方法的工艺流程图。
具体实施方式
图1显示了本发明从含砷烟灰中回收砷的方法,包括以下步骤:
<1>浸出采用浓度为1~5mol/L(根据有价金属含量和砷元素含量确定)的稀硫酸或盐酸浸出,浸出时添加氧化剂O2或双氧水,氧化剂与砷元素的摩尔比为1:1;
<2>还原浸出后加入还原剂Na2SO3或SO2,还原剂与砷元素的摩尔比为1:1;
<3>沉淀沉淀时温度控制在0~5℃,时间为1~2h;
<4>过滤采用常压过滤。
以下结合实施例进一步详细说明本发明。
实施例1
所用铜冶炼烟灰含砷量为10%,其他金属总含量为10%。取100g烟灰,采用3mol/L的稀硫酸400ml常温浸出,加入的氧化剂为H2O2,共计11g;还原时加入Na2SO3,加入量为18g,然后在2℃下静置1h,然后过滤,得到As2O335.13g。As的总回收率为99%,纯度为100%。
实施例2
所用锌冶炼烟灰含砷量为2%,其他金属总含量为10%。取200g烟灰,采用1mol/L的稀硫酸400ml常温浸出,加入的氧化剂为O2,共计4.4g;还原时通入10g SO2,然后在0℃下静置1h,然后过滤,得到As2O312.98g。As的总回收率为91%,纯度为100%。
实施例3
所用铅冶炼烟灰含砷量为40%,其它金属总含量为10%。取500g烟灰,采用5mol/L的盐酸浸出,加入双氧水为219g。再向浸出液中加入100g Na2SO3,搅拌后使其温度降为5℃,静置2h后过滤,得到As2O3674.0g。As的总回收率为95%,纯度为100%。

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资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 103014357 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103014357 A *CN103014357A* (21)申请号 201310019281.0 (22)申请日 2013.01.18 C22B 7/02(2006.01) C22B 3/06(2006.01) C22B 3/44(2006.01) C22B 30/04(2006.01) (71)申请人 广西地博矿业集团股份有限公司 地址 530022 广西壮族自治区南宁市金湖路 63 号金源现代城 19 层 1936 (72)发明人 寇文胜 陈国民 李秀兰 陈晓明 李晓青 孙文忠 池上荣 周若。

2、水 李玉保 蒙有言 都安治 刘恩义 (74)专利代理机构 广西南宁公平专利事务所有 限责任公司 45104 代理人 杨立华 (54) 发明名称 从含砷烟灰中回收砷的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种从含砷烟灰中回收砷的 方法, 将含砷烟灰通过 (富氧) 浸出还原沉淀 过滤等几个工序回收其中的砷, 砷的回收率达 90% 以上。应用本发明回收砷的方法, 可实现对冶 炼烟灰中砷元素的高效回收, 该法不受砷元素含 量的影响, 同时使得砷在溶液中的累积较少, 有利 于后续工艺处理, 同时可将砷元素变废为宝, 为企 业创造一定的经济效益。本发明对环境几乎无影 响, 得到的砷纯度在 99% 以上, 易于。

3、出售, 具有显 著的经济效益和社会效益。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种从含砷烟灰中回收砷的方法, 其特征在于包括以下步骤 : 浸出采用浓度为 1 5mol/L 的稀硫酸或盐酸浸出, 浸出时添加氧化剂 O2 或双氧 水 ; 还原浸出后加入还原剂 Na2SO3或 SO2; 沉淀沉淀时温度控制在 0 5, 时间为 1 2h ; 过滤采用常压过滤。 2. 根据权利要求 1 所述的从含砷烟灰中回收砷的方法, 其特征在于 : 。

4、所述含砷烟灰中 砷元素含量为 2% 40%。 3. 根据权利要求 2 所述的从含砷烟灰中回收砷的方法, 其特征在于 : 所述氧化剂与砷 元素的摩尔比为 1:1, 所述还原剂与砷元素的摩尔比为 1:1。 4. 根据权利要求 3 所述的从含砷烟灰中回收砷的方法, 其特征在于 : 所述含砷烟灰来 自重金属冶炼烟灰。 5. 根据权利要求 4 所述的从含砷烟灰中回收砷的方法, 其特征在于 : 所述重金属冶炼 烟灰是铜冶炼烟灰、 铅冶炼烟灰、 锌冶炼烟灰。 权 利 要 求 书 CN 103014357 A 2 1/2 页 3 从含砷烟灰中回收砷的方法 技术领域 0001 本发明属于冶金、 废渣综合回收利用。

5、技术领域, 尤其涉及一种从含砷烟灰中回收 砷的方法。 背景技术 0002 目前, 世界上绝大部分重金属都采用火法冶炼。冶炼过程中, 会产生一些烟灰, 烟 灰中含有有价金属铜、 锌、 铅、 砷等。随着冶炼原料成分不同, 烟灰的成分也有很大区别, 特 别是砷元素。如果烟灰直接返回至冶炼体系, 则会加大入炉原料的杂质含量, 恶化炉况, 从 而降低炉的处理能力。 此外, 砷的循环累积还将影响烟气制酸系统中催化剂的使用寿命, 因 此, 对烟灰中的砷进行单独处理很有必要。 0003 国内外对冶炼烟灰中砷的处理做了大量的研究, 硫化钠 - 强碱体系氧化浸出法 (周红华,高砷锑烟灰综合回收工艺研究,湖南有色金。

6、属,2005(1):21-22) , 虽然有高达95% 的砷得以浸出, 但该工艺药剂消耗量大、 处理成本偏高且脱砷后液中 As 含量仍然高达 15g/ L, 极易造成砷的累积, 给后续工艺的处理带来安全隐患。 加压浸出处理含砷冶炼烟灰 (徐志 锋,高铜高砷烟灰加压浸出工艺,中国有色金属学报,2008,18(1):59-63) 处理的砷含量比 例偏低, 能否用于处理含砷更高的烟灰尚不明确。 近期, 有人也提出采用焙烧方式处理含砷 的白烟灰 (梁勇等 , 铜闪速炉烟灰焙烧脱砷的研究 , 有色金属 (冶炼部分) ,2011(1):9-11) , 但其要求的处理温度极高且需要配入焦炭, 虽然脱砷率很高。

7、, 可是过高的成本不利于推广 和应用。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、 适用性广、 砷元素回收率高的从 含砷烟灰中回收砷的方法。 0005 为解决上述技术问题, 本发明采用如下技术方案 : 从含砷烟灰中回收砷的方法, 包 括以下步骤 : 0006 浸出采用浓度为 1 5mol/L 的稀硫酸或盐酸浸出, 浸出时添加氧化剂 O2或双 氧水 ; 0007 还原浸出后加入还原剂 Na2SO3或 SO2; 0008 沉淀沉淀时温度控制在 0 5, 时间为 1 2h ; 0009 过滤采用常压过滤。 0010 含砷烟灰中砷元素含量为 2% 40%。 0011 氧化剂与砷元素。

8、的摩尔比为 1:1, 还原剂与砷元素的摩尔比为 1:1。 0012 含砷烟灰来自重金属冶炼烟灰。 0013 重金属冶炼烟灰是铜冶炼烟灰、 铅冶炼烟灰、 锌冶炼烟灰。 0014 针对目前含砷烟灰中回收砷处理中存在的成本高、 回收率低、 处理条件高等问题, 发明人将含砷烟灰通过 (富氧) 浸出还原沉淀过滤等几个工序回收其中的砷, 砷的回 说 明 书 CN 103014357 A 3 2/2 页 4 收率达 90% 以上。应用本发明回收砷的方法, 可实现对冶炼烟灰中砷元素的高效回收, 该法 不受砷元素含量的影响, 同时使得砷在溶液中的累积较少, 有利于后续工艺处理, 同时可将 砷元素变废为宝, 为企。

9、业创造一定的经济效益。 本发明对环境几乎无影响, 得到的砷纯度在 99% 以上, 易于出售, 具有显著的经济效益和社会效益。 附图说明 0015 图 1 是本发明从含砷烟灰中回收砷的方法的工艺流程图。 具体实施方式 0016 图 1 显示了本发明从含砷烟灰中回收砷的方法, 包括以下步骤 : 0017 浸出采用浓度为 1 5mol/L(根据有价金属含量和砷元素含量确定) 的稀硫 酸或盐酸浸出, 浸出时添加氧化剂 O2或双氧水, 氧化剂与砷元素的摩尔比为 1:1 ; 0018 还原浸出后加入还原剂 Na2SO3或 SO2, 还原剂与砷元素的摩尔比为 1:1 ; 0019 沉淀沉淀时温度控制在 0 。

10、5, 时间为 1 2h ; 0020 过滤采用常压过滤。 0021 以下结合实施例进一步详细说明本发明。 0022 实施例 1 0023 所用铜冶炼烟灰含砷量为 10%, 其他金属总含量为 10%。取 100g 烟灰, 采用 3mol/ L 的稀硫酸 400ml 常温浸出, 加入的氧化剂为 H2O2, 共计 11g ; 还原时加入 Na2SO3, 加入量为 18g, 然后在2下静置1h, 然后过滤, 得到As2O335.13g。 As的总回收率为99%, 纯度为100%。 0024 实施例 2 0025 所用锌冶炼烟灰含砷量为 2%, 其他金属总含量为 10%。取 200g 烟灰, 采用 1m。

11、ol/L 的稀硫酸 400ml 常温浸出, 加入的氧化剂为 O2, 共计 4.4g ; 还原时通入 10g SO2, 然后在 0 下静置 1h, 然后过滤, 得到 As2O312.98g。As 的总回收率为 91%, 纯度为 100%。 0026 实施例 3 0027 所用铅冶炼烟灰含砷量为 40%, 其它金属总含量为 10%。取 500g 烟灰, 采用 5mol/ L 的盐酸浸出, 加入双氧水为 219g。再向浸出液中加入 100g Na2SO3, 搅拌后使其温度降为 5, 静置 2h 后过滤, 得到 As2O3674.0g。As 的总回收率为 95%, 纯度为 100%。 说 明 书 CN 103014357 A 4 1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 103014357 A 5 。

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