[发明专利]一种从含砷烟尘回收有价金属及沉淀转化法合成固砷矿物的方法

权利要求书

1.一种从含砷烟尘回收有价金属及沉淀转化法合成固砷矿物的方法，其特征在于，所述含砷烟尘中以质量百分比计，包含：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％，铋0.01％～3％，锡0.01％～1％；所述方法包括以下步骤：

(1)常压水浸：在常压条件下对含砷烟尘进行水浸，水与烟尘的液固体积质量比为3：1～20:1，搅拌速度为50r/min～1000r/min，水浸的温度为室温～100℃，浸出时间为30min～240min，使含砷化合物充分溶解于水中；过滤后，得浸出液和浸出渣；

(2)浸出液催化氧化：在所述浸出液中加入氧化性气体和催化剂进行催化氧化反应，使含砷化合物中的砷被氧化至五价，获得氧化后液；

(3)氧化后液固砷：采用石灰沉砷法结合沉淀转化法将所述氧化后液中的含砷化合物以固砷矿物形式固化，获得固砷矿物；再采用堆存方式将所述固砷矿物进一步固化；

所述石灰沉砷法结合沉淀转化法具体为：将所述氧化后液的pH值调至1.5～3，连续加入CaO、Ca(OH)₂中的一种或两种作为沉砷剂，在10℃～90℃条件下沉降5h～100h；

在所述沉降过程中，加入铁盐溶液进行反应，所述铁盐溶液为硫酸铁溶液、氯化铁溶液或硝酸铁溶液溶液，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；

(4)浸出渣洗涤：将步骤(1)所得浸出渣经过流态化洗涤，使浸出渣中的可溶性砷含量降至0.1％以下；过滤后，得洗液和洗渣；所述洗液返回所述常压水浸过程；

(5)洗渣回收有价金属：将所述洗渣干燥后，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。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述氧化性气体为氧气、空气或富氧空气；和/或，所述催化剂为KMnO₄。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述氧化性气体的流量为1～20L/min。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，砷元素与步骤(2)所述催化剂中的锰元素的摩尔比为5:1～50:1。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述催化氧化的温度为30℃～120℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在加入铁盐溶液的同时加入碱性中和剂。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述碱性中和剂为碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠。

8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述沉砷剂中的钙元素与氧化后液中砷元素的摩尔比为2～8。

9.根据权利要求1或6任意一项所述的方法，其特征在于，所述铁盐中铁元素与氧化后液中砷元素的摩尔比为1～10。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述流态化洗涤采用流态化洗涤塔进行水洗。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述水洗的次数为2～3次。