專利名稱：無(wú)污染砷堿渣處理技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶煉的環(huán)境保護(hù)技術(shù)，特別是銻堿性精煉產(chǎn)出的砷堿渣無(wú)污染處理的技術(shù)方法。
背景技術(shù)：
在銻堿性精煉中產(chǎn)出的砷堿渣，主要的物質(zhì)成份是亞銻酸鈉、銻酸鈉、氧化鉛、砷酸鈉、亞砷酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硫酸鈉。由于亞銻酸鈉、銻酸鈉、氧化鉛不溶解于水，因此，人們可以把它們與可溶性的砷酸鈉、亞砷酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硫酸鈉分離開。而具有毒性的砷酸鈉、亞砷酸鈉以及碳酸鈉、碳酸氫鈉、硫酸鈉的回收和綜合利用問題長(zhǎng)期以來(lái)一直沒有得到很好解決。如果能把具有毒性的砷酸鈉、亞砷酸鈉與其它可溶性鈉鹽分離開，則可以產(chǎn)生比較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
CN00131557.9公開了“一種銻冶煉砷堿渣的處置方法”，采用SO2或用酸調(diào)節(jié)pH值小于5的條件下，采用硫代硫酸鈉處理堿液，沉淀出砷含量達(dá)到20％的砷硫化物。該方法由于采用硫酸或亞硫酸處理堿液，大量的碳酸鈉必定轉(zhuǎn)化成硫酸鈉。硫酸鈉不僅產(chǎn)值低，而且回收硫酸鈉能耗特別高；如果采用石灰乳液進(jìn)一步處理脫砷后液，可以沉淀出硫酸鈣，大量的堿性脫鈣后液的處理又成問題。
金哲男等人則提出了用氫氧化鈣沉淀砷酸鈣的砷堿渣處理方法[詳見金哲男等，處理煉銻砷堿渣的新工藝，有色金屬(冶煉)，1999(5)，11-14]。由于碳酸鈣的溶解度遠(yuǎn)小于砷酸鈣，因此，堿液中大量的碳酸鈉必定轉(zhuǎn)化成碳酸鈣，在處理時(shí)由于鈣砷比高達(dá)10，砷堿渣雖然處理了，但同時(shí)又產(chǎn)生大量的砷鈣渣，不利于環(huán)境保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述方法存在的問題，本發(fā)明提供一種無(wú)污染砷堿渣處理技術(shù)，通過(guò)銻精礦和碳酸鈉的回收，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；通過(guò)砷硫化物的回收，解決銻冶煉砷堿渣的環(huán)境污染問題。
本發(fā)明--無(wú)污染砷堿渣處理技術(shù)，包括脫銻、脫堿、脫砷、脫鈉工序，1.脫銻工序 將砷堿渣破碎至10毫米以下，采用85℃以上的溫度攪拌浸出，過(guò)濾后產(chǎn)出的銻精礦用熱水洗滌，銻精礦返回銻冶煉；浸出液進(jìn)入脫堿工序。
2.脫堿工序 向脫銻浸出液中通入二氧化碳?xì)怏w，于20-50℃溫度下攪拌脫堿。過(guò)濾后產(chǎn)出的碳酸鹽用溫水洗滌，碳酸鹽返回銻冶煉；脫堿液進(jìn)入脫砷工序。
二氧化碳?xì)怏w溶解于水形成碳酸，碳酸與碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)形成碳酸氫鈉，而碳酸氫鈉的溶解度遠(yuǎn)小于碳酸鈉，因此，可以達(dá)到脫除堿液中大部分碳酸鈉的目的。
3.脫砷工序 根據(jù)砷含量，向脫堿液中加入理論量的硫化鈉溶液，加入硫酸，控制溶液的pH值2-5，于50-60℃溫度攪拌脫砷，沉淀出砷的硫化物。過(guò)濾后產(chǎn)出的砷硫化物用溫水洗滌，烘干后可作為砷制品原料；脫砷液進(jìn)入脫鈉工序。
4.脫鈉工序 在常溫下向脫砷液中加入過(guò)飽和的氫氧化鋇溶液，析出硫酸鋇沉淀。過(guò)濾后產(chǎn)出的硫酸鋇用溫水洗滌，硫酸鋇烘干后作為最終產(chǎn)品；脫鈉液返回脫銻工序。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)在發(fā)明工藝流程中水溶液閉路循環(huán)，沒有廢水外排；銻精礦、碳酸鹽返回銻冶煉；砷硫化物、硫酸鋇作為產(chǎn)品銷售；沒有新的廢渣產(chǎn)生；在脫砷過(guò)程中產(chǎn)生的少量硫化氫廢氣采用氫氧化鈉溶液吸收，而吸收液可以返回脫砷系統(tǒng)使用。銻回收率達(dá)到99％；鉛回收率接近100％；砷浸出率超過(guò)90％，堿的浸出率超過(guò)97％，硫酸鈉的浸出率接近100％。碳酸鹽的含量可以達(dá)到96％，經(jīng)過(guò)洗滌的碳酸鹽砷含量可以控制在1％左右。脫砷渣中含砷含量可以達(dá)到37％，折合成五硫化二砷達(dá)到77％。浸出液中砷的回收率達(dá)到99％。砷堿渣處理過(guò)程中本身不產(chǎn)生新的廢氣、廢水、廢渣；工藝流程簡(jiǎn)單，操作條件容易控制，設(shè)備投資少；經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益比較顯著。


圖1本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
1.采用某冶煉廠砷堿渣原料進(jìn)行浸出脫銻工業(yè)試驗(yàn)。原料分析結(jié)果如表1所示。
表1砷堿渣主要物質(zhì)成份分析結(jié)果(％)

經(jīng)老虎口破碎的砷堿渣過(guò)篩后(顆粒度小于8毫米)直接進(jìn)入浸出釜。浸出釜水溶液的體積為5立方米。投入砷渣2噸(干基)。液固比為2.5。浸出2個(gè)小時(shí)。溫度為85℃左右。
砷堿渣浸出工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果如表2、表3所示。
表2工業(yè)試驗(yàn)砷渣浸出結(jié)果(g/L)

表3銻精礦物質(zhì)成份分析結(jié)果(％)

根據(jù)表1砷堿渣原料和表3銻精礦物質(zhì)成份分析結(jié)果，工業(yè)試驗(yàn)銻、鉛的回收率和砷、堿的浸出率如表4所示表4銻、鉛的回收率和砷、堿的浸出率(％)

把脫銻浸出后液加入到反應(yīng)釜內(nèi)，在20-50℃溫度條件下，通入二氧化碳?xì)怏w。取過(guò)濾液分析Na2CO3、NaHCO3含量。Na2CO3含量接近于零為脫碳酸鹽的終點(diǎn)。
砷堿渣浸出液脫碳酸鹽烘烤結(jié)果如表5所示。
表5碳酸鹽烘烤結(jié)果(％)

由表5可見，碳酸鹽的含量達(dá)到96％。
洗滌后烘干的碳酸鹽可以返回銻冶煉廠，用于銻的堿性精煉。經(jīng)過(guò)洗滌的碳酸鹽砷含量可以控制在1％左右。
選取pH＝4作為脫砷液終點(diǎn)，脫砷液中的砷含量分析結(jié)果如表6所示表6脫堿后液脫砷結(jié)果(g/L)

洗滌后的砷硫化物的分析結(jié)果如表7所示表7砷硫化物分析結(jié)果(％)

脫砷產(chǎn)出的富砷渣是專業(yè)砒霜冶煉廠很受歡迎的原料。
采用氫氧化鋇處理硫酸鈉溶液是非常容易的，僅僅半個(gè)小時(shí)，硫酸鈉就全部轉(zhuǎn)化成了硫酸鋇。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)污染砷堿渣處理技術(shù)，包括脫銻、脫堿、脫砷、脫鈉工序，其特征在于在脫堿工序中，向脫銻浸出液通入二氧化碳?xì)怏w，于20-50℃溫度下攪拌脫堿，過(guò)濾后產(chǎn)出的碳酸鹽洗滌后返回銻冶煉，脫堿液進(jìn)入脫砷工序；在脫砷工序中，根據(jù)砷含量，向脫堿液中加入理論量的硫化鈉溶液，加入硫酸，控制溶液的pH值2-5，于50-60℃溫度攪拌脫砷，沉淀出砷的硫化物，脫砷液進(jìn)入脫鈉工序。
全文摘要
無(wú)污染砷堿渣處理技術(shù)，本發(fā)明涉及有色金屬冶煉的環(huán)境保護(hù)技術(shù)。本發(fā)明在脫堿工序向脫銻浸出液中通入二氧化碳?xì)怏w攪拌脫堿，過(guò)濾后產(chǎn)出的碳酸鹽洗滌后返回銻冶煉。本發(fā)明工藝流程中水溶液閉路循環(huán)，沒有廢水外排；銻精礦、碳酸鹽返回銻冶煉；砷硫化物、硫酸鋇作為產(chǎn)品銷售，沒有新的廢渣產(chǎn)生；在脫砷過(guò)程中產(chǎn)生的少量硫化氫廢氣采用氫氧化鈉溶液吸收，而吸收液可以返回脫砷系統(tǒng)使用。銻回收率達(dá)到99％；鉛回收率接近100％；砷浸出率超過(guò)90％，堿的浸出率超過(guò)97％，硫酸鈉的浸出率接近100％。工藝流程簡(jiǎn)單，操作條件容易控制，設(shè)備投資少；經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益比較顯著。
文檔編號(hào)C22B30/00GK1676637SQ20041002305
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者仇勇海, 鐘宇 申請(qǐng)人:郁南縣廣鑫冶煉有限公司, 中南大學(xué)