[发明专利]烟气制酸中产生的酸泥的综合利用方法

说明书

技术领域

本发明属于金属硫化矿物冶炼烟气净化生产硫酸产生的酸泥的综合利用方法，特别是利用烟气制酸中酸泥制备氟、硒和硅、砷产品的方法。

背景技术

随着我国硫化金属矿物冶金业的飞速发展，推动含硫烟气制酸业发展迅速；而烟气制酸业的飞速发展、冶炼原材料的多源化和制酸烟气湿法净化与酸水处理系统的改进与完善，随之即带来酸泥产量日益增加，又带来所含价值可观的有用物质种类的增加和烟气净化所用水玻璃消耗量的日益增大。据检测分析酸泥中所含价值可观可利用的物质元素有：硒、氟、硅、砷、金属等物质。然而长期以来，酸泥中有用物质的回收利用仅限于冶炼提取金属物质。由此导致不良后果如下：a.烟气净化后续氟、砷回收系统负荷和净化运行成本增大；b.砷、氟毒性大物质易造成冶炼过程中二次污染；c.有用物质大量流失，经济损失巨大；d.冶炼金属回收成本增加较大；因此带来的酸泥经济精细化开发利用问题显得日益突出。

采用水玻璃进行烟气净化除氟，是金属硫化矿物冶炼烟气净化制酸中常用的方法。由于其除氟性能优良、被广泛应用。硅物质是酸泥中最大组成,其含硅物质主要有两部分组成：一是氟硅酸盐，二是硅酸盐。氟硅酸盐是水玻璃除氟后的产物；硅酸盐来自硅酸盐矿尘。而冶炼中氧化后的二氧化硒随烟气进入制酸净化系统后，经还原形成的单质硒，在酸泥组成中经济价值最高。研究结果表明：有70%二氧化硒随烟气净化经还原形成单质硒混于酸泥中。而酸泥组成中氟、砷是酸泥冶炼提取金属中最易造成二次污染的高毒性物质，由此形成酸泥特有的物质组成规律。因此，专业人员设法利用这一规律性特点为开发利用找到突破口。由于酸泥中有用物质冶炼提取的局限性，采用液相法提取有用物质成为专业人员研究的重点，然而液相法进行酸泥有用物质回收利用中砷与金属的最大化分离成为难点问题。

发明内容

 本发明要解决的技术问题在于提供一种烟气制酸中产生的酸泥的综合利用方法。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下：一种烟气制酸中产生的酸泥的综合利用方法；以硫化金属矿物冶炼烟气湿法净化制酸中所产含金属物质、氟硅酸盐、硒、硅酸盐、砷等物质的酸泥为原料，制备氟化钠、单质硒、水合二氧化硅或水玻璃、硫化砷产品，并为冶炼提供含金属较高的物料；其工艺步骤包括：

第一步，制备氟化钠

A1.预处理：将酸泥与水按质量比1：6～8在搅拌罐内混合，在搅拌条件下进行洗涤，搅拌速度200～250转/min，搅拌时间10～30min；以洗去酸泥中吸附的废酸与可溶性盐类；

A2.过滤与洗涤：将洗涤后的混合液至过滤与分离工序进行液固分离，滤液AY1返回A1.预处理工序循环使用；滤饼AG1至加热水解工序；洗涤液循环洗涤中当滤液中含盐较高时储存后至第三步一段加热浸出工序作为碱浸溶剂配剂用水；

A3.加热水解：将滤饼AG1与水按质量比1：6～8至反应釜，在搅拌下加热进行水解，加热温度90～95℃，时间为15～30min；搅拌速度为200～250转/min；

A4.过滤与洗涤：将水解反应后混合液至过滤与分离进行液固分离；洗涤后滤饼AG2进入步骤第二步，制备单质硒；滤液AY2进入加药合成； 

A5.加药合成：将滤液AY2至合成反应釜，在不断搅拌下按反应计算量加入碳酸钠使其制备液pH 10～8，反应20～40min，得合成反应液；搅拌速度为200～250转/min；

A6.一级溢流沉淀：将合成反应液放入一级溢流沉淀池进行冷却沉淀以去除滤液中二氧化硅杂质,沉淀后底流至步骤A7过滤与分离工序；沉淀后溢流清液至步骤A8二级溢流沉淀；

A7.过滤与洗涤：将沉淀底流至本工序，滤液AY3返回步骤A6；当洗涤含NaF浓度较高时返回一级溢沉淀，洗涤后滤饼AG3含二氧化硅收集后至第三步：制备水合二氧化硅；滤饼洗涤液循环使用，

A8.二级溢流沉淀：一级沉淀后清液至二级溢流沉淀池,沉淀后溢流清液AY4返回步骤A3加热水解工序，作为水解配液循环使用；二级溢流沉淀池随着NaF浓度增加，池底有饱和结晶，得混有结晶物底流；

A9.过滤与分离：将混有结晶物底流进行过滤与分离；结晶过滤物AG4为结晶NaF产品； 滤液返回步骤A8二级沉淀工序；

A10.干燥：将AG4结晶NaF至真空干燥机，干燥工艺控制条件：干燥温度80℃，干燥机真空度-50～-100pa；得NaF干燥物料；

 A11.研磨：NaF干燥物料至研磨机研磨得粉体氟化钠产品。

第二步，制备单质硒