从含砷烟尘中湿法提取白砷.pdf

本发明属于湿法提取白砷工艺的改进，特别适用于从含砷锡精矿焙烧烟尘中提取优质白砷以及从其它焙烧过程中产出的高砷烟尘中提取白砷。
    目前，生产上使用的加热蒸馏火法提取白砷工艺，存在着一次蒸馏产出的品位高的白砷产率很低，含As2O3≥99%的产品仅占产量的百分之十七以下，并且当烟尘含锑时，产品质量更难达到要求，另一方面，由于砷蒸气的污染，造成工作环境的恶化，难于达到环保标准。

    中国《有色金属》1984年第6期曾公布一种湿法提取白砷工艺。从锡精矿焙烧烟尘中，采用热水浸出，苏打中和浸出液至PH＝6，除去大部分重金属杂质，中和滤液再投入H+型离子交换树脂进行静态交换，第二次脱除杂质。每升中和后的滤液需用树脂30克，交换时间24小时，滤液的PH值由6变到2，将交换后的净液经浓缩、结晶得到产品白砷。虽然白砷产品质量比蒸馏法有所提高，含As2O3≥99%的产品可占产量的25%，而且改善了环境，但是，由于是静态离子交换作业，因而存在着工艺过程不连续，树脂用量大，脱除杂质不彻底，产生的洗涤废水较多，并且产品质量不稳定，产品常带有一些颜色，产品的白度达不到要求等不足之处。

    为了克服上述不足之处，本发明采用了动态离子交换作业，使中和后的滤液连续地通过交换柱，不断地获得交换排出液，达到了深度脱除杂质，并增加了活性炭脱色作业，保证了全部产品达到优质，全部产品含As2O3≥99%。

    本发明的方法构成是：将H+型阳离子交换树脂装入交换柱中，柱的内径与高度之比为1∶25，树脂填充到柱的五分之四的高度，先用蒸馏水浸过树脂表面。将含砷浸出液经中和、滤净后，滤液连续均速流入柱内，柱下均速排出交换后的净液，进液流速控制在每分钟2到12厘米，交换排出液的PH值一般控制在1.5到2，当排出液PH值达到2时，切断进液和排出液，第二步脱除杂质作业即告结束。树脂可用盐酸再生循环使用，交换后的净液按每升溶液加入0.5到2克活性炭，搅拌反应5分钟后，将活性炭滤出，滤液浓缩至原体积的五分之一，冷却结晶，晶体在80℃下烘干1小时，获得全部产品为含As2O3≥99%的优质白砷，白度大于80度，废水量比静态交换作业减少三分之二，每升溶液仅占用树脂10克。

    实施例1

    A号锡精矿焙烧烟尘，其主要成份为（%）As25.8、Sn17.70、Sb2.01、Pb3.46、Zn 0.95、S0.96、取此尘800克，用热水浸出，得浸出液11.9升，砷的浸出率为89.56%，浸出液用苏打中和到PH＝6，中和滤液送去离子交换脱杂，交换柱内经为2厘米，高50厘米，柱内填充120克已转化为H+型的离子交换树脂，例如，采用国产树脂732型阳离子交换树脂。进液以每分钟8厘米地速度均匀流入柱内，柱下以等同速度排出交换后液，控制排出液PH在1.5到2，接着按每升用2克活性炭量加入到交换后的含砷溶液中，搅拌5分钟，滤得净液进行浓缩到原体积的五分之一，冷却结晶，晶体在80℃下烘干一小时，得到产品白砷181克，含As2O3品位为99.25%，白度等于87度。白砷产率为67.83%，如将母液等可回收的砷计算在内，白砷总产率达86.98%。

    实施例2

    B号锡精矿焙烧烟尘，其主要成份为（%）：As39.68、Sn12.98、Sb2.06、Pb4.49、Zn0.49、S1.02，取此尘800克，经热水浸出得浸出液11.26升，砷的浸出率达95.6%。浸出液按实施例1的方法进行中和作业、动态离子交换作业和脱色作业，得到白砷292克，产品含As2O3达99.88%，白度为88度，砷的直收率达69.6%，白砷总回收率达90.96%。

    实施例3

    高砷黄铁矿焙烧烟尘，其主要成份为（%）：As44.05、Fe15.84、Sb1.89、Sn0.12、Pb0.35、Zn0.43、Cu0.04、S2.23，取此尘800克，经热水浸出得浸出液16升，砷浸出率为90.1%，将浸出液按实施例1的方法进行中和、动态交换和脱色作业，获得产品白砷310.2克，产品含砷（As2O3）达99.52%，白度为85度，白砷直收率为65.80%，白砷总回收率达85.12%。