專利名稱：一種復(fù)雜含砷及有價(jià)金屬渣塵物料的綜合回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)雜含砷及有價(jià)金屬渣塵物料的綜合回收方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)對(duì)煉銻行業(yè)中產(chǎn)生的含砷堿渣比較關(guān)注，提出了一些綜合回收方法，例如CN200410023055. 0公開了一種“無污染砷堿渣處理方法”；CN200610048549. 3公開了一種“綜合回收氯氧銻渣中有價(jià)金屬的工藝”;CN101899574. A公開了一種“火法煉銻中綜合回收砷堿渣和二氧化硫煙氣的方法”。但是在有色冶煉行業(yè)中還有其它產(chǎn)生含砷渣塵的過程，例如脆硫鉛銻礦的燒結(jié)煙塵含As2O3S 20%、m3l(Tl5%、Sbl(r20%;鉛陽極泥反射爐還原冶煉煙塵含As2031(T30%、Pbl(T20%、Sb5 15%、AgO. 02 0. 05% ；含砷氧化鉛礦制團(tuán)鼓風(fēng)揮發(fā)爐冶煉煙塵含As2038 15%、Pb20 40、SnO. 5 1. 5%,合金堿性氧化精煉渣含As203l(T20%、 I^2(r30、Sbl(r20%等等。針對(duì)這些復(fù)雜含砷及有價(jià)金屬渣塵物料，缺少從環(huán)保和資源化兩個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)性的工藝研究及其報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)雜含砷及有價(jià)金屬渣塵物料的綜、合回收方法，將含砷渣塵變廢為寶，同時(shí)對(duì)環(huán)境不造成新的污染。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的復(fù)雜含砷及有價(jià)金屬渣塵物料的綜合回收方法包括以下步驟
(1)一次轉(zhuǎn)窯揮發(fā)富集砷將95-97份各種含砷渣塵、3-5份還原煤粉配料后送入一次轉(zhuǎn)窯爐中，并控制該含砷渣塵的塊度小于Φ20πιπι，平均含砷量大于25%，控制一次轉(zhuǎn)窯爐的爐溫為60(T800°C;產(chǎn)生含As2036(T70%的一次轉(zhuǎn)窯煙塵，用布袋收集該一次轉(zhuǎn)窯煙塵；產(chǎn)出的一次轉(zhuǎn)窯渣含As2035 8%，該一次轉(zhuǎn)窯渣送鼓風(fēng)揮發(fā)爐回收有價(jià)金屬；
(2)二次轉(zhuǎn)窯純化砷將95-97份一次轉(zhuǎn)窯所得的一次轉(zhuǎn)窯煙塵、3-5份還原煤粉送入二次轉(zhuǎn)窯爐，分區(qū)段控制該二次轉(zhuǎn)窯爐的溫度，產(chǎn)出含As20399. 5%以上的二次轉(zhuǎn)窯煙塵，該二次轉(zhuǎn)窯煙塵經(jīng)布袋收集后作為砷產(chǎn)品包裝出售，產(chǎn)出的二次轉(zhuǎn)窯渣與一次轉(zhuǎn)窯渣一起送鼓風(fēng)揮發(fā)爐回收有價(jià)金屬；
(3)鼓風(fēng)揮發(fā)爐還原冶煉一次和二次轉(zhuǎn)窯渣將一次和二次轉(zhuǎn)窯渣按硅鐵鈣渣型配料、 制團(tuán)后送入鼓風(fēng)揮發(fā)爐；產(chǎn)出鼓風(fēng)爐煙塵返回步驟(1)的一次轉(zhuǎn)窯爐處理；產(chǎn)出的鼓風(fēng)爐爐渣送煙化揮發(fā)爐處理；產(chǎn)出的含砷合金送堿性氧化精煉爐處理；
(4)煙化揮發(fā)爐強(qiáng)還原脫除鼓風(fēng)爐爐渣中的殘余砷及揮發(fā)有價(jià)金屬鋅取70-74 份鼓風(fēng)爐爐渣、26-30份還原煤粉送入煙化揮發(fā)爐，該煙化揮發(fā)爐的爐溫控制為 12000C 1350°C，產(chǎn)出的煙化爐煙塵含As203;T6%、Zn40%以上，作為鋅原料出售；產(chǎn)出的煙化爐爐渣含As2O3 < 0. 04%，作為水泥廠原料出售；
(5)堿性氧化精煉鼓風(fēng)揮發(fā)爐產(chǎn)出的含砷合金取68-72份鼓風(fēng)爐產(chǎn)出的含砷合金、 23-27份Na0H、3-7份NaNO3送入反射爐中氧化精煉，產(chǎn)出精煉合金含As2O3 < 0. 02%,可作銻鉛合金出售；產(chǎn)出的氧化精煉爐渣含As203l(T20%，送砷堿渣工序處理；
(6)砷堿渣處理將砷堿渣破碎水浸，砷呈可溶性砷酸鈉溶入水溶液，有價(jià)金屬錫也呈可溶性錫酸鈉溶入水溶液，過濾后，水浸渣返回步驟(3)回收有價(jià)金屬；含砷、錫堿液通入 CO2氣體沉錫，過濾后氧化錫渣作錫原料出售；含砷堿液加Ca (OH) 2除砷，過濾得到的砷酸鈣渣返回步驟(1)處理，堿液加熱蒸發(fā)，回收碳酸鈉或氫氧化鈉。過程中涉及的主要化學(xué)反應(yīng)式如下 as205+c=as203+c02 個(gè) 2As203+3C=4AS+3C02 個(gè) 2Pb0+C=2Pb+C02 2Sb203+3C=4Sb+3C02 個(gè) 4Na0H=2Na20+2H20 4As+502+6Na20=4Na3As04
2Na3As04+4Ca (OH) 2=Ca3 (AsO4) 2 . Ca (OH) 2 I +6Na0H
本發(fā)明將各種復(fù)雜的含砷及有價(jià)金屬渣塵物料經(jīng)一次轉(zhuǎn)窯揮發(fā)富集砷，二次轉(zhuǎn)窯純化砷，使之產(chǎn)出含As20399. 5%的砷產(chǎn)品作為產(chǎn)品銷售；其它有價(jià)金屬富集在一次和二次轉(zhuǎn)窯渣中，將一次和二次轉(zhuǎn)窯渣進(jìn)行鼓風(fēng)揮發(fā)爐還原熔煉，產(chǎn)出的高砷煙塵返回一次轉(zhuǎn)窯爐處理，低砷爐渣經(jīng)煙化爐強(qiáng)還原脫砷及揮發(fā)鋅后作為水泥廠原料及鋅原料資源化處理，產(chǎn)出的含砷合金經(jīng)堿性氧化精煉處理，脫砷后的合金，按常規(guī)方法回收其中的鉛、銻、鉍、銀等，精煉堿渣含As2035 15%，有價(jià)金屬含量約5 15%，對(duì)其進(jìn)行破碎溶堿，過濾，渣返回鼓風(fēng)揮發(fā)爐處理，含錫、砷堿溶液通CO2沉錫，過濾后二氧化錫作高錫原料出售，含砷堿濾液加 Ca(OH) 2沉砷、過濾后砷酸鈣渣返回一次轉(zhuǎn)窯處理，余堿液蒸發(fā)濃縮回收堿，整個(gè)工藝過程簡(jiǎn)明流暢。過程中產(chǎn)生的氧化砷含量大于99. 5%，砷綜合回收率大于98%，煙化后爐渣含As 小于0. 05%，其它有價(jià)金屬的回收率Sn彡90%、Pb彡96%、Sb彡90%、Bi彡92%、Zn彡85%、 Ag ^ 96%，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益非常顯著。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明復(fù)雜含砷及有價(jià)金屬渣塵物料綜合回收方法包括下列步驟 (1)、一次轉(zhuǎn)窯揮發(fā)富集砷將80份含As20340%、Pb25%, Sb5%, Bi3%的高砷煙塵、15份
含As20330%、Pb20%, Sb8%、Bi2%的鼓風(fēng)揮發(fā)爐煙塵、5份固定碳含量為80%的無煙煤粉送入一次轉(zhuǎn)窯爐中，該入爐的含砷原料平均含As20336. 5%，塊度控制在Φ 20mm以下，該一次轉(zhuǎn)窯爐的爐膛有效尺寸為Φ 1. 6mX^m，坡度控制為1 :25，轉(zhuǎn)速控制為4轉(zhuǎn)/分；爐頭溫度為 7500C 士50°C，爐尾溫度為600°C 士50°C，產(chǎn)出一次轉(zhuǎn)窯煙塵含As20370%，砷揮發(fā)率達(dá)到80%， 產(chǎn)出的一次轉(zhuǎn)窯渣含As2038%，產(chǎn)出率70%。(2)、二次轉(zhuǎn)窯純化砷將97份含As20370%的一次轉(zhuǎn)窯煙塵、3份固定碳含量為80% 的無煙煤粉送入二次轉(zhuǎn)窯爐中，該二次轉(zhuǎn)窯爐的爐膛有效尺寸Φ1πιΧ18πι，坡度1 :25，轉(zhuǎn)速3. 5轉(zhuǎn)/分，爐頭溫度700°C 士 10°C，爐中段溫度650°C 士20°C，爐尾溫度600°C 士20°C，產(chǎn)出二次轉(zhuǎn)窯煙塵含As20399. 6%，砷揮發(fā)率> 75%，產(chǎn)出的二次轉(zhuǎn)窯渣含AS20315%。該二次轉(zhuǎn)窯煙塵經(jīng)布袋收集后作為砷產(chǎn)品包裝出售，產(chǎn)出的二次轉(zhuǎn)窯渣與一次轉(zhuǎn)窯渣一起送鼓風(fēng)揮發(fā)爐回收有價(jià)金屬。(3)、鼓風(fēng)揮發(fā)爐還原冶煉一次和二次轉(zhuǎn)窯渣取75份一次和二次轉(zhuǎn)窯渣、8份石灰石一起壓成團(tuán)塊，該團(tuán)塊中含有As2036. 5%、Pb22%、Sb4%、Bi2. 5%，和17份還原焦碳送入2m2鼓風(fēng)揮發(fā)爐，其產(chǎn)出鼓風(fēng)爐煙塵的煙塵率8%，該鼓風(fēng)爐煙塵中含有As20330%、Pb20%, Sb8%、Bi2%，且該鼓風(fēng)爐煙塵返回步驟(1)的一次轉(zhuǎn)窯爐處理；鼓風(fēng)爐爐渣的產(chǎn)出率60%，該爐渣中含As2O3L 5%，且該鼓風(fēng)爐爐渣送煙化揮發(fā)爐處理；含砷合金產(chǎn)出率32%，該含砷合金中含有As8%、Pb67%, Sb 11%, Bi7%,且產(chǎn)出的含砷合金送堿性氧化精煉爐處理。(4)、煙化揮發(fā)爐脫除殘余砷及揮發(fā)鋅取72份含Aii2O3I. 5%,Zn8%的鼓風(fēng)爐爐渣、 28份還原煤粉送入2m2煙化揮發(fā)爐，該煙化揮發(fā)爐的爐溫控制為1200°C 1350°C，產(chǎn)出煙化爐煙塵含As2035%、Zn40%、Pb3%，可作為鋅原料出售，該煙化揮發(fā)爐脫除殘余砷及揮發(fā)鋅的煙塵率18% ；產(chǎn)出的煙化爐爐渣含As2O3 < 0. 04%，可作為水泥廠原料出售。(5)、堿性氧化精煉鼓風(fēng)揮發(fā)爐產(chǎn)出的含砷錫銻鉛鉍銀合金取70份含As8%、 Pb67%, Sb 11%, Bi7%的含砷合金、25份Na0H、5份NaNO3順序送入反射爐精煉，產(chǎn)出氧化精煉合金含 As2O3O. 001%、Pb72%、Sb 12%, Bi7. 5%,氧化精煉爐■含 As20315%、Pb 10%, Sbl. 5%、 BiO. 5%，產(chǎn)渣率38%。該氧化精煉合金可作銻鉛合金出售；該氧化精煉爐渣送砷堿渣工序處理。(6)、砷堿渣處理將砷堿渣破碎水浸，控制溶液比重1. Γ1. 2，砷呈可溶性砷酸鈉溶入水溶液，有價(jià)金屬錫也呈可溶性錫酸鈉溶入水溶液，過濾后，水浸渣含有價(jià)金屬28%，返回步驟(3)回收有價(jià)金屬；含砷、錫堿液通入CO2氣體沉錫，過濾后渣含錫55%，該氧化錫渣作錫原料出售；含砷堿液加Ca (OH)2除砷，過濾得到的砷酸鈣渣返回步驟(1)處理，堿液加熱蒸發(fā)，回收碳酸鈉或氫氧化鈉。
權(quán)利要求
1. 一種復(fù)雜含砷及有價(jià)金屬渣塵物料的綜合回收方法，其特征在于包括以下步驟(1)一次轉(zhuǎn)窯揮發(fā)富集砷將95-97份各種含砷渣塵、3-5份還原煤粉后送入一次轉(zhuǎn)窯爐中，并控制該含砷渣塵的塊度小于Φ20πιπι，平均含砷量大于25%，控制一次轉(zhuǎn)窯爐的爐溫為60(T800°C:產(chǎn)生含As2036(T70%的一次轉(zhuǎn)窯煙塵，用布袋收集該一次轉(zhuǎn)窯煙塵；產(chǎn)出的一次轉(zhuǎn)窯渣含As2035、％，該一次轉(zhuǎn)窯渣送鼓風(fēng)揮發(fā)爐回收有價(jià)金屬；(2)二次轉(zhuǎn)窯純化砷將95-97份一次轉(zhuǎn)窯所得的一次轉(zhuǎn)窯煙塵、3-5份還原煤粉送入二次轉(zhuǎn)窯爐，分區(qū)段控制該二次轉(zhuǎn)窯爐的溫度，產(chǎn)出含As20399. 5%以上的二次轉(zhuǎn)窯煙塵，該二次轉(zhuǎn)窯煙塵經(jīng)布袋收集后作為砷產(chǎn)品包裝出售，產(chǎn)出的二次轉(zhuǎn)窯渣與一次轉(zhuǎn)窯渣一起送鼓風(fēng)揮發(fā)爐回收有價(jià)金屬；(3)鼓風(fēng)揮發(fā)爐還原冶煉一次和二次轉(zhuǎn)窯渣將一次和二次轉(zhuǎn)窯渣按硅鐵鈣渣型配料、 制團(tuán)后送入鼓風(fēng)揮發(fā)爐產(chǎn)出鼓風(fēng)爐煙塵返回步驟(1)的一次轉(zhuǎn)窯爐處理；產(chǎn)出的鼓風(fēng)爐爐渣送煙化揮發(fā)爐處理；產(chǎn)出的含砷合金送堿性氧化精煉爐處理；(4)煙化揮發(fā)爐強(qiáng)還原脫除鼓風(fēng)爐爐渣中的殘余砷及揮發(fā)有價(jià)金屬鋅取70-74 份鼓風(fēng)爐爐渣、26-30份還原煤粉送入煙化揮發(fā)爐，該煙化揮發(fā)爐的爐溫控制為 1200 0C 1350°C，產(chǎn)出的煙化爐煙塵含&ι40%以上，作為鋅原料出售；產(chǎn)出的煙化爐爐渣含 As2O3 < 0. 04%，作為水泥廠原料出售；(5)堿性氧化精煉鼓風(fēng)揮發(fā)爐產(chǎn)出的含砷合金取68-72份鼓風(fēng)揮發(fā)爐產(chǎn)出的含砷合金、23-27份Na0H、3-7份NaNO3順序送入熔煉反射爐及吹煉反射爐，產(chǎn)出氧化精煉合金含 Pb>72%, Sb>12%，可作銻鉛合金出售；產(chǎn)出的氧化精煉爐渣含As203l(T20%，送砷堿渣工序處理；(6)砷堿渣處理將砷堿渣破碎水浸，砷呈可溶性砷酸鈉溶入水溶液，有價(jià)金屬錫也呈可溶性錫酸鈉溶入水溶液，過濾后，水浸渣返回步驟(3)回收有價(jià)金屬；含砷、錫堿液通入 CO2氣體沉錫，過濾后氧化錫渣作錫原料出售；含砷堿液加Ca (OH) 2除砷，過濾得到的砷酸鈣渣返回步驟(1)處理，堿液加熱蒸發(fā)，回收碳酸鈉或氫氧化鈉。
全文摘要
一種復(fù)雜含砷及有價(jià)金屬渣塵物料的綜合回收方法，其將各種含砷物料經(jīng)一次轉(zhuǎn)窯揮發(fā)砷，二次轉(zhuǎn)窯純化砷，使之產(chǎn)出含As2O399.5%的砷產(chǎn)品；將一次和二次轉(zhuǎn)窯渣進(jìn)行鼓風(fēng)揮發(fā)爐還原熔煉，產(chǎn)出的高砷煙塵返回一次轉(zhuǎn)窯爐處理，爐渣經(jīng)煙化爐強(qiáng)還原脫砷及揮發(fā)鋅后作為水泥廠原料及鋅原料資源化處理，產(chǎn)出的含砷合金經(jīng)堿性氧化精煉處理，脫砷后的合金，按常規(guī)方法回收其中的鉛、銻、鉍、銀等，精煉堿渣含As2O35~15%，有價(jià)金屬含量約5~15%對(duì)其進(jìn)行破碎溶堿，過濾，渣返回鼓風(fēng)揮發(fā)爐處理，含錫、砷堿溶液通CO2沉錫，過濾后二氧化錫作高錫原料出售，含砷堿濾液加Ca(OH)2沉砷、過濾后砷酸鈣渣返回一次轉(zhuǎn)窯處理，余下堿液蒸發(fā)濃縮回收堿。本發(fā)明整個(gè)工藝過程簡(jiǎn)明流暢，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益非常顯著。
文檔編號(hào)C22B7/00GK102286665SQ201110260188
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者梁金鳳, 石仁章 申請(qǐng)人:耒陽市焱鑫有色金屬有限公司