專利名稱：從含砷煙塵中濕法直接制取砷酸鈉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制取砷酸鹽的方法，特別是從含砷煙塵中直接制取砷酸鈉的方法。
砷酸鈉的傳統(tǒng)制備方法是將含砷物料進(jìn)行氧化焙燒，使As2O3升華，通過冷凝，捕集，為制取純凈的As2O3，有時(shí)還需要進(jìn)行二次升華，捕集，制得優(yōu)質(zhì)As2O3以后，再配以NaOH和NaNO3，高溫下于爐內(nèi)煅燒(700℃)。用水浸出煅燒產(chǎn)物，獲得砷酸鈉產(chǎn)品。
另一種方法是用硝酸氧化優(yōu)質(zhì)白砷，產(chǎn)出砷酸后再加堿制成砷酸鈉。
上述兩種方法均需經(jīng)過白砷制備階段和氧化中和階段，或稱兩步法。特別是第一種方法制備白砷需經(jīng)高溫焙燒，造成砷的升華和As2O3粉塵的飛揚(yáng)，嚴(yán)重地污染了環(huán)境，又顯流程冗長。
本發(fā)明的目的在于克服火法制取白砷造成砷塵污染和流程冗長的缺點(diǎn)，提出一種濕法處理含砷煙塵直接制取砷酸鈉的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用將含砷煙塵用水漿化后，在攪拌下緩緩加入石灰石粉，調(diào)節(jié)料漿PH值至5～6，將料漿升溫并維持在50～75℃，加入純堿溶液和工業(yè)過氧化氫，實(shí)施砷的浸出氧化，過濾，濾液加入NaOH，調(diào)節(jié)PH值至12～14，煮沸30分鐘后濾去沉渣，凈化后液經(jīng)濃縮結(jié)晶，即可產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)砷酸鈉。
本發(fā)明的具體方法是，以含錫高砷煙塵為原料，用水按液固比為3～6進(jìn)行漿化，在攪拌的情況下緩緩加入石灰石粉，石灰石粉以天然的石灰石磨粉而得，調(diào)節(jié)料漿PH值至5～6，升溫并維持在50～75℃，在攪拌的條件下將純堿溶液(含Na2CO3200克/升)和工業(yè)過氧化氫溶液同時(shí)緩緩加入到料漿中，浸出、氧化料漿中的砷。試劑加入量按投入的砷量計(jì)，其中As∶Na＝1.40∶1(重量比，下同)，As∶H2O2＝1.8∶1。試劑加畢后再升溫至90～100℃(至沸)，攪拌浸出30分鐘，過濾，濾液加入300g/L左右的工業(yè)NaOH溶液，將濾液PH值調(diào)至12-14，煮沸30分鐘后濾去沉渣，NaOH加入量按As∶Na＝5.0加入，凈化后液經(jīng)濃縮結(jié)晶即得產(chǎn)品砷酸鈉。
將砷的浸提和氧化合為一體，以及浸液堿性脫雜是本發(fā)明的兩個(gè)技術(shù)創(chuàng)造點(diǎn)。本發(fā)明是基于這樣的原理的在浸提氧化過程中，將Na2CO3和H2O2同時(shí)緩緩加入到料漿中，煙塵中的砷首先為水所浸出(反應(yīng)①)，由于有Na2CO3和H2O2的存在，砷的氧化(反應(yīng)②)以及砷酸鈉的生成(反應(yīng)③)也就同時(shí)完成。其化學(xué)反應(yīng)大致如下
煙塵中的Sn、Fe、Zn、Pb等雜質(zhì)在浸提氧化時(shí)，會(huì)有少量進(jìn)入浸液，當(dāng)加入NaOH溶液后，浸液的PH值升高，這些雜質(zhì)均可形成難溶化合物沉淀除去。其過程機(jī)理大致如下
據(jù)此，砷酸鈉中雜質(zhì)含量已經(jīng)很少，質(zhì)量得到保證。
按本發(fā)明所述的方法制取砷酸鈉，不僅質(zhì)量得到保證，而且由于采用全濕法流程，免去了高溫火法作業(yè)，無砷的升華造成粉塵的危害，生產(chǎn)用水包括濾布洗水及洗手水等均可返回浸出使用，形成溶液閉路循環(huán)，因而，工作環(huán)境得到良好的改善，并保護(hù)了自然環(huán)境。
獲得的產(chǎn)品經(jīng)抽樣分析，其雜質(zhì)含量如下表所示元素 Sn Fe Pb Sb 雜質(zhì)總量含量% 微量 0.21 微量 0.25 <1.0下面以實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)成。
實(shí)施例1原料，錫焙燒產(chǎn)出的高砷煙塵，其成分為(%)As 56.98，Sb 9.63，Pb 4.31，Zn 0.11，Sn 2.92，F(xiàn)e 0.64。
取所述煙塵50kg，加水150升漿化，在攪拌條件下緩緩中入石灰石粉6kg，將料漿升溫至60℃后，同時(shí)緩緩加入所述純堿溶液和工業(yè)過氧化氫水溶液，其中堿溶液加入量為275升(含Na2CO3180g/L)，過氧化氫溶液加入量為60升(含H2O230%)，加畢再升溫至90～100℃，攪拌浸出30分鐘，過濾，濾液中入燒堿溶液40升(含NaOH 25g/L)，煮沸30分鐘，濾去沉渣后，濾液濃縮結(jié)晶，產(chǎn)出砷酸鈉132kg，產(chǎn)品含As+519.24%。
實(shí)施例2所述原料成分分析結(jié)果(%)28.31 As，6.78 Sn，5.84 Sb，6.43 Pb，4.74Fe。系錫焙燒的沉降塵。
取上述原料950g，加水5000ml調(diào)漿，在攪拌下緩緩中入石灰石粉95g;待料漿溫升至60℃時(shí)，將450g純堿化成3000ml堿液與1650ml工業(yè)H2O2，同時(shí)緩緩加入料漿中，加畢即升溫至90℃，攪拌浸出30分鐘，過濾，濾液加入工業(yè)燒堿95g，煮沸30分鐘，濾去沉渣后，濾液濃縮結(jié)晶，產(chǎn)出砷酸鈉1011g，產(chǎn)品含As+520.82%。
實(shí)施例3原料，錫焙燒煙塵，其成分為(%)25.14As，25.17Sn，2.13Sb，4.25Pb，1.17Zn，8.67Fe。
取上述原料750g，用3000ml水漿化后緩緩加入石灰石粉70g，升溫至60℃后，將純堿320g化成2000ml堿液，與1200ml工業(yè)H2O2同時(shí)緩緩加入到料漿中。加畢，升溫至90℃，攪拌浸出30分鐘，過濾，濾液加入工業(yè)燒堿65g，煮沸30分鐘，濾去沉淀物，取濾液，經(jīng)濃縮結(jié)晶，產(chǎn)出砷酸鈉1036g，產(chǎn)品含As+521.56%。
權(quán)利要求
1.一種制備砷酸鈉的方法，其特征在于將含砷煙塵用水漿化，加石灰石粉調(diào)節(jié)料漿PH值至5～6，在料漿溫度為50～75℃下加入純堿溶液和工業(yè)過氧化氫溶液，濾液加入NaOH，調(diào)節(jié)PH至12～14，煮沸，濾去沉渣，凈化后液經(jīng)濃縮結(jié)晶制備得砷酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述含砷煙塵為錫焙燒煙塵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述石灰石粉為天然石灰石磨碎制粉而得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述純堿溶液含Na2CO3180～200g/L，所述H2O2溶液含H2O230%(體積比)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中試劑加入量為加入料漿純堿量按As∶Na＝1.40，過氧化氫按As∶H2O2＝1.80(均為重量比)加入，濾液加入NaOH的量按As∶Na＝5.0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中過程產(chǎn)生的洗水閉路循環(huán)使用。
全文摘要
制備砷酸鈉的方法，以錫焙燒煙塵為原料，用水調(diào)漿，向其中加入堿液和氧化劑，在50～75℃下攪拌浸出，過濾除渣，濾液加入NaOH，將溶液pH值調(diào)至12～14，煮沸，濾去沉淀物，凈化液濃縮結(jié)晶出砷酸鈉。本法將砷的浸提和氧化一次完成，浸液堿性脫雜，實(shí)現(xiàn)直接從含砷煙塵全濕法制取砷酸鈉，流程簡(jiǎn)便，無污染環(huán)境。
文檔編號(hào)C01G28/02GK1101010SQ9410712
公開日1995年4月5日 申請(qǐng)日期1994年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月10日
發(fā)明者全昌榮, 廖春圖, 黃干生 申請(qǐng)人:大廠礦務(wù)局來賓冶煉廠