[发明专利]一种砷碱渣水热浸出脱砷的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶炼的废渣处理领域，具体涉及砷碱渣水热浸出脱砷的方法。

背景技术

锑是十大有色金属之一，在国民经济中占有十分重要的地位，已被广泛用于交通运输、化工、玻璃、陶瓷、橡胶、塑料、机械制造和军事工业等部门。我国是锑的资源、生产、出口大国，锑生产厂家200余家，主要分布在湖南、广西、云南等地，锑品产量10万吨左右，占全球的80％以上，1991年锑被国家列为保护性开采特定矿种。

目前锑冶金生产中火法冶金工艺占绝对优势，95％以上的锑品是由火法工艺生产的。锑冶金生产无论是采用火法工艺，还是湿法工艺都会产生砷碱渣。在锑冶炼中，通常采用加碱鼓风即碱性精炼方法对粗锑进行精炼除砷，产生大量的砷碱渣。砷碱渣中砷的平均含量为1％～20％，并以可溶砷酸钠形式存在，有剧毒，其中还富含大量的残碱，随意堆弃、处置将对环境造成严重的污染，危害人类的生存安全。一直以来企业对砷碱渣都采用库房堆放的形式处理。目前，我国砷碱渣的堆存总量已达到20多万吨，且每年还有5000吨左右的增加量。

到目前为止，还没有一种有效、低成本砷碱渣综合回收利用方法，随着库存量不断增加，不但造成锑、砷、碱大量积压浪费，而且安全环境污染风险也在与日俱增，严重制约了锑冶金工业的可持续发展。炼锑砷碱渣综合回收利用技术是锑冶金工业可持续发展的技术保障，是实现锑资源高效利用的重要措施，实现锑冶金清洁生产的重要途径。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种砷碱渣水热浸出脱砷的方法，该方法运行简便、砷浸出率高，浸出渣可全部回用于锑冶炼工序，对锑冶炼工艺技术指标影响小，能够实现砷碱渣中锑资源的有效回收和利用，浸出母液全部用于回收碳酸钠、砷酸钠，不增加新污染源，可有效地实现砷碱渣综合利用。

本发明的技术方案是：

一种砷碱渣水热浸出脱砷的方法，具体包括以下步骤：

(1)将砷碱渣破碎，使其粒度小于5mm，加水进行第一次浸出；其中第一次浸出温度为50℃～100℃，浸出时间为30min～180min，固液重量比为1∶2～5；

(2)将经步骤(1)处理的浸出体系进行过滤，分离第一次浸出母液与滤渣，收集第一次浸出母液用于回收砷酸钠、碳酸钠或硫酸钠；对滤渣进行淋滤，使过滤渣含水率降低至30％～50％，淋滤母液回用作第一次浸出用水；

(3)将淋滤后的滤渣研磨破碎，使其粒度小于0.35mm(42目)，加水和脱砷剂进行第二次浸出，其中第二次浸出温度为50℃～100℃，浸出时间为60min～180min，固液重量比为1∶2～5；

(4)将经步骤(3)处理的浸出体系进行过滤，过滤后得到的第二次浸出母液回用作第一次浸出用水；过滤后滤渣含水率降低到30％～50％。

步骤(1)所述砷碱渣为粗锑精炼加碱脱砷过程的产物，包括碳酸钠精炼工艺产生的砷碱渣、碱金属氢氧化物精炼工艺产生的砷碱渣、以及上述两种砷碱渣的混合物，渣中砷的质量百分含量为1％～20％、锑的质量百分含量为5％～40％，总碱度为20％～67％。

步骤(4)中所述过滤后滤渣中砷的质量百分含量低于0.5％，锑的质量百分含量为15％～60％。

在步骤(3)中所述脱砷剂为硫化钠、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的一种或几种；所述脱砷剂的用量为步骤(3)所述滤渣重量的1％～20％。

其中，步骤(1)所述第一次浸出温度优选为50℃～100℃，浸出时间优选为30min～90min，固液重量比优选为1∶2～3。步骤(3)所述第二次浸出温度优选为50℃～100℃，浸出时间优选为60min～120min，固液重量比优选为1∶2～3。步骤(2)和步骤(4)所述的过滤优选用温度为80℃-95℃的热水进行过滤。步骤(2)所述对滤渣进行淋滤优选用温度为90℃-100℃的热水进行淋滤。

本发明所述的百分含量都是指质量百分含量。

本发明中所述总碱度是指砷碱渣中所含碳酸钠、氢氧化钠、硫酸钠、砷酸钠等碱性物质的质量百分含量。

本发明的砷碱渣水热浸出脱砷的方法，是针对粗锑精炼脱砷产生的砷碱渣，采取水热浸出方式，通过破碎、研磨、投加脱砷剂实施两次浸出和过滤脱水操作，实现砷锑分离，使砷碱渣中砷浸出率达到95％以上，使锑富集到浸出渣中，浸出渣中砷含量低于0.5％，浸出渣作为二次锑浸矿回用于锑冶炼工序中，不对锑冶炼工艺过程产生不良影响，二次浸出母液回用作一次浸出用水，实现闭路循环，不增加新的污染源，实现砷碱渣处置的清洁生产。

本发明的技术原理包括：