[发明专利]一种含砷烟尘综合利用及砷无害化处置的方法

权利要求书

1.一种含砷烟尘综合利用及砷无害化处置的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)氧压水浸：取含砷烟尘于反应釜中，向其中加入水，向反应釜中通入氧化性气体，于120～300℃，0.1～3.5MPa下进行氧压浸出，氧压浸出结束后，经液固分离，得到含砷浸出液和浸出渣；

(2)浸出液固砷：采用调控生长法、分布结晶法、石灰沉砷法、沉淀转化法中的一种或两种以上的结合对浸出液处理，合成稳定的固砷矿物，可选地，采用堆存或水泥固化的方式固化所述固砷矿物；

所述调控生长法的操作为：调节步骤(1)所得浸出液的pH值至1.5～3，升温至75～90℃，以连续加料的方式加入亚铁盐溶液作为沉砷剂，持续通入氧化性气体将亚铁离子氧化为三价铁离子，同时加入中和剂调控反应在pH值1.5～3条件下进行，使Fe³⁺与AsO₄^3-反应生成高稳定性的固砷矿物；

所述分布结晶法的操作为：调节步骤(1)所得浸出液的pH值至1.5～3，向浸出液中加入铁盐溶液，同时加入中和剂调控反应在pH值1.5～3条件下进行，使Fe³⁺与AsO₄^3-反应生成高稳定性的固砷矿物；

采用石灰沉砷法和沉淀转化法结合的方式固砷，具体操作为：调节步骤(1)所得浸出液的pH值至1.5～3，以连续加料的方式向浸出液中加入CaO和Ca(OH)₂中的一种或两种固砷，得砷酸钙沉淀；以连续加料的方式加入铁盐溶液作为沉砷剂，同时加入中和剂调控反应在pH值1.5～3条件下进行，使Fe³⁺与AsO₄^3-反应生成高稳定性的固砷矿物；

(3)浸出渣洗涤：对步骤(1)所得的浸出渣进行流态化洗涤，得到洗液和洗渣，控制洗渣中砷含量小于0.1％，其中，所述洗液返回步骤(1)进行氧压水浸；

(4)洗渣回收有价金属：步骤(4)得到的洗渣干燥后，与木炭、煤和纯碱混合进行还原熔炼，生成烟尘、泡渣和铅锑合金；

将所述烟尘返回所述还原熔炼或常压水浸；

将所述泡渣送铅冶炼；

将所述铅锑合金进行氧化吹炼，在隔焰的条件下通入空气，获得锑蒸汽、吹炼渣和粗铅；将所述锑蒸汽氧化生成三氧化二锑，作为锑白产品；将所述吹炼渣返回还原熔炼工序配料；将所述粗铅送铅精炼；

以质量百分比计，所述烟尘包括以下主要成分：砷：1％～60％，锑：1％～55％，铅：0.1％～35％，锌：0.1％～30％，铜：0.1％～5％，碲：0.01％～3％，硒：0.01％～3％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，水与含砷烟尘的液固体积质量比为3:1～20:1(ml：g)；和/或，浸出温度为150～260℃，浸出压力为1.5～2MPa；和/或，所述氧压水浸在搅拌条件下进行，所述搅拌速度为50r/min～500r/min。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)采用调控生长法固砷，所述亚铁盐溶液中Fe和洗液中As的摩尔比为2～5；和/或，所述亚铁盐溶液选自硫酸亚铁溶液、氯化亚铁溶液、硝酸亚铁溶液中的至少一种；和/或，所述氧化性气体选自氧气、空气、富氧空气中的至少一种；和/或，所述中和剂选自碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)采用分布结晶法固砷，所述铁盐溶液选自硫酸铁溶液，硝酸铁溶液，氯化铁溶液中的至少一种；和/或，所述铁盐中Fe和洗液中As的摩尔比为1～8；和/或，所述分布结晶法在室温至120℃条件下进行；和/或，所述分布结晶法在搅拌下进行，所述搅拌的速度为50～500r/min；和/或，所述中和剂选自碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中采用石灰沉砷法固砷，所述石灰沉砷法的操作为：调节步骤(1)所得浸出液的pH值至1.5～3，以连续加料的方式向浸出液中加入CaO和Ca(OH)₂中的一种或两种固砷，得固砷矿物。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述固砷在10～90℃条件下进行；和/或，所述CaO和所述Ca(OH)₂中的Ca与浸出液中As的摩尔比为2～8。