[发明专利]一种氧压碱浸砷冰铜脱除和回收砷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧压碱浸砷冰铜脱除和回收砷的方法，属于湿法冶金技术领域。

背景技术

随着有色金属工业的快速发展，矿产资源供需矛盾日益突出，复杂难处理资源已广泛应用于生产。在以高砷、多杂质的铅精矿为原料的铅冶炼系统中，会产生大量砷冰铜（亦称黄渣），其除含铜、铅、银等有价金属外，还含有砷等杂质，砷的存在使砷冰铜的处理面临严峻的技术和环保压力，所以，处理砷冰铜的关键之处就在于砷的有效脱除和回收。

发明专利申请（CN 201110354232）公开了一种含砷碳金精矿两段焙烧综合回收砷的工艺，将含砷碳金精矿进行两段焙烧处理，产生的含尘烟气先通过布袋收砷装置回收三氧化砷，然后在制酸系统进行湿法净化，产生含砷稀酸；将焙烧后产生的焙砂用稀硫酸浸泡，产生含砷酸浸液，上述方法工艺过程较为复杂且为火法处理工艺，将会污染环境。发明专利申请（CN 201110020607）公开了一种湿法处理含砷铅阳极泥工艺，工艺流程为：碱浸脱砷-出滤液沉铅锑-氯盐体系浸出-水解锑铋-置换铜-酸浸渣转型；转型后渣含铅，锑，金，银，进入火法熔炼系统。发明专利申请（CN 200710034474）公开了一种高砷铅阳极泥脱砷方法，将高砷铅阳极泥，加碱液，在不断鼓入空气和加温的条件下，经碱浸出；脱砷后的铅阳极泥，利用已知工艺综合回收金银及其它有价金属；浸出液中含有砷酸钠，经石灰沉砷回收砷精矿，沉砷后的溶液补充碱液返回到碱浸出工序。上述两个发明仅提及碱浸的回收砷方法，碱浸法回收砷相较氧压碱浸法，碱浸法回收砷反应时间较长且砷浸出率不理想。砷冰铜在工业生产中通常采用火法工艺处理，如反射炉氧化熔炼、转炉吹炼、鼓风炉和电炉熔炼、加碱焙烧与水浸等，这些方法除砷效果差、砷会二次污染环境，且均存在能耗高、金属综合回收率低、工艺流程长等缺点，已不适应行业和社会经济发展的要求。其它湿法工艺鲜有报道，仅如硫酸浸出脱砷，但该技术脱砷效果不理想，且会产生AsH₃气体污染环境甚至致人伤亡。

发明内容

本发明就是针对上述各发明中的问题及不足，提供一种氧压碱浸砷冰铜脱除回收砷的方法，该方法反应过程快捷、选择性强，脱砷效果好，工艺过程能耗低、环境污染少，自动化程度高，生产效率高。

本发明的氧压碱浸砷冰铜脱除和回收砷的方法，其具体步骤包括如下:

（1）首先将砷冰铜破碎至粒度小于100目，然后按照固液比1：3～20g/ml加入碱性溶液中形成矿浆，碱性溶液中碱的用量为与砷冰铜中的砷锑完全反应的理论消耗质量的0.8～2.0倍；将矿浆加入加压釜中，通入气体氧化介质，并控制压力0.2~1.8MPa、浸出温度100~200℃、搅拌速率300～600r/min的条件下对矿浆进行氧压碱浸反应1～5h；

（2）将氧压碱浸后的矿浆经闪蒸、过滤，得到氧压碱浸浸出液和浸出渣；将得到的浸出渣用热水洗涤、过滤后用于回收铜；

（3）将步骤（2）中过滤得到的氧压碱浸浸出液冷却结晶，进行固液分离后既得到砷酸盐结晶和结晶母液，结晶母液经补充碱量至氧压碱浸所需要的浓度后返回步骤（1）中继续浸出砷冰铜；或者将结晶母液经过固砷反应后过滤得到固砷渣和滤液，固砷渣安全存放，滤液直接达标排放。

所述步骤（1）中的砷冰铜的主要成分及质量百分比为：砷2%～40%，铜10%～60%，铅5%～30%。

所述步骤（1）中碱性溶液为NaOH、KOH或Ca(OH)₂溶液中的一种或几种任意比例混合物。

所述步骤（1）中气体氧化介质为空气、富氧空气、工业氧气或医疗氧气中的一种或几种任意比例混合气体。

所述步骤（1）中氧压碱浸为一段浸出或多段浸出，直到砷的浸出率为90wt%以上。所述步骤（2）中的闪蒸是将氧压碱浸后的矿浆从加压釜中排出，使排出的矿浆压

力降为常压。

所述步骤（2）的洗涤中热水温度为50～100℃，洗涤次数为1～5次。

所述步骤（3）中热的氧压碱浸滤液冷却结晶温度为15～30℃。

所述步骤（3）中砷酸盐结晶为砷酸钠、砷酸钾、或砷酸钙结晶中的一种或几种任意比例混合物。

所述步骤（3）中固砷试剂为钙的化合物和铁盐，钙的化合物为CaO或Ca(OH)₂一种或两种任意比例混合物，其中加入的钙与结晶母液中As的摩尔比为4～10。     

本发明具有以下效果和优点：

（1）该回收砷的方法为湿法工艺，能耗低、环境污染少，自动化程度高，生产效率高；