专利名称：一种铜锌钴物料脱除砷的方法
技术领域：
本发明涉及一种有色金属冶炼中矿物预处理技术领域，尤其涉及铜矿熔炼法物料脱除砷技术领域。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为该种铜锌钴物料脱除砷的方法，其特征在于采用氢氧化钠溶液浸渍铜锌钴物料颗粒，氢氧化钠溶液浓度在80-160克/升，氢氧化钠溶液与固体物料质量配比为3-7∶1，浸出时间在0.5-2小时，浸出温度在80-95度。
较好地控制氢氧化钠溶液浓度在110-130克/升，氢氧化钠溶液与固体物料质量配比为5∶1，浸出时间在1小时，浸出温度在90度，浸渍采用多段逆流浸渍，段数控制在2-4段。
为了达到溶液完全循环使用，无排放污水，氢氧化钠溶液在浸渍铜锌钴物料颗粒后成为浸出液，经过浓缩结晶后，母液循环使用去浸渍物料，结晶混合物经过水溶后，用氢氧化钙置换，回收砷酸钙，再将母液浓缩结晶产生芒硝，然后将残留液去洗涤浸出渣并循环利用去浸渍铜锌钴物料。
为了更有利于杂质浸出，较好地是铜锌钴物料颗粒100目以上颗粒占总质量80％以上。
与现有技术相比，本发明的优点在于砷和硫脱除率极高，得到的浸出渣产品含有害杂质极少，并且铜锌钴品位相应得到提高很多，为新的铜锌钴分离熔炼法提供完全符合要求的原料。以一吨物料的消耗为例，主要有氢氧化钠150千克，氢氧化钙40千克，煤500千克，和适量硫化钠，具有方法简单、成本低优点。特别本发明还将浸渍液回收砷铅锌和芒硝，其处理回收过程避免产生剧毒物质氧化砷，将芒硝和砷酸钠浓缩冷却结晶，再分离和生产砷酸钙，做杀虫剂产品，溶液能完全循环使用，无排放污水，达到空气和环境保护。
实施例1将氢氧化钠溶液浸渍铜锌钴物料颗粒，氢氧化钠溶液浓度在120克/升，氢氧化钠溶液与固体物料质量配比为5∶1，浸出时间在1小时，浸出温度在90度，采用三段逆流浸渍。
浸渍前铜锌钴物料各化学成分组分Cu 23.33％、Zn 25.91％、Co 0.87％、Fe 1.63％、As 3.81％、S 6.88％、Pb 1.69％、Cd 3.15％、Ni 0.15％、Mn 0.47％、Bi 0.012％、Sn 0.0066％、CaO 0.86％、MgO 1.09％、Al2O30.16％、SiO23.96％及其其它微量成分。
强碱溶液处理后得到渣含Cu 35.48％、Zn 32.26％、Co 1.21％、Fe 1.74％、CaO 0.98％、MgO 1.05％、SiO26.40％、As 0.17％、S 0.48％，Cd 4.26％，浸出率As 97.7％、S 96％、Pb 53.8％、Zn 16.6％，这种物料完全能满足铜锌钴分离的新熔炼需要。而且含砷低、含硫低，使以后熔炼中产出的粗铜含砷低于0.4％、为烧结烟气中减少二氧化硫奠定基础。
并且对于含砷1-7％、含硫0-9％的物料都可以处理，同时对浸渍液回收砷铅锌和芒硝。其方法是氢氧化钠溶液在浸渍铜锌钴物料颗粒后成为浸出液，经过浓缩结晶后，母液循环使用去浸渍铜锌钴物料，结晶混合物经过水溶后，用氢氧化钙置换，这里我们采用价格低廉的石灰，量为理论计算量三倍以上，使砷酸钠产生沉淀的砷酸钙，同时产生再生碱氢氧化钠，还有一部分芒硝也传换成再生碱氢氧化钠，结果再生碱大量增加，所以我们回收砷酸钙后，再将母液浓缩结晶产生芒硝，然后将残留液去洗涤浸出渣并循环利用去浸渍铜锌钴物料。
砷酸钙做杀虫剂产品，溶液能完全循环使用，无排放污水，达到空气和环境保护。
为了有利于铜锌钴物料颗粒脱除砷，原则上颗粒愈小愈好，但是这样会增加生产成本，一般只要100目以上颗粒占到质量百分比80％就可以了。
其主要化学反应过程如下当氢氧化钠溶液浸渍铜锌钴物料颗粒，物料中的砷主要是以砷酸铜形态存在，与氢氧化钠发生化学反应。
当在浸渍液中加入石灰时发生以下化学反应。
从而产生大量再生碱，使残液能循环利用，同时回收砷酸钙，来做杀虫剂。
对于1吨物料预处理，主要药剂消耗NaOH150千克Ca(OH)280千克煤500千克所以成本低，工艺科学合理，并容易实施。
实施例2将氢氧化钠溶液浸渍铜锌钴物料颗粒，氢氧化钠溶液浓度在160克/升，氢氧化钠溶液与固体物料质量配比为3∶1，浸出时间在0.5小时，浸出温度在95度，采用两段逆流浸渍。
氢氧化钠溶液在浸渍铜锌钴物料颗粒后成为浸出液，经过浓缩结晶后，母液循环使用去浸渍物料，结晶混合物经过水溶后，用氢氧化钙置换，回收砷酸钙，再将母液浓缩结晶产生芒硝，然后将残留液去洗涤浸出渣并循环利用去浸渍铜锌钴物料。
实施例3将氢氧化钠溶液浸渍铜锌钴物料颗粒，氢氧化钠溶液浓度在80克/升，氢氧化钠溶液与固体物料质量配比为7∶1，浸出时间在2小时，浸出温度在85度，采用四段逆流浸渍。
氢氧化钠溶液在浸渍铜锌钴物料颗粒后成为浸出液，经过浓缩结晶后，母液循环使用去浸渍物料，结晶混合物经过水溶后，用氢氧化钙置换，回收砷酸钙，再将母液浓缩结晶产生芒硝，然后将残留液去洗涤浸出渣并循环利用去浸渍铜锌钴物料。
实施例4将氢氧化钠溶液浸渍铜锌钴物料颗粒，氢氧化钠溶液浓度在100克/升，氢氧化钠溶液与固体物料质量配比为4∶1，浸出时间在0.75小时，浸出温度在90度，采用三段逆流浸渍。
氢氧化钠溶液在浸渍铜锌钴物料颗粒后成为浸出液，经过浓缩结晶后，母液循环使用去浸渍物料，结晶混合物经过水溶后，用氢氧化钙置换，回收砷酸钙，再将母液浓缩结晶产生芒硝，然后将残留液去洗涤浸出渣并循环利用去浸渍铜锌钴物料。
实施例4
将氢氧化钠溶液浸渍铜锌钴物料颗粒，氢氧化钠溶液浓度在140克/升，氢氧化钠溶液与固体物料质量配比为6∶1，浸出时间在0.5小时，浸出温度在90度，采用三段逆流浸渍。
氢氧化钠溶液在浸渍铜锌钴物料颗粒后成为浸出液，经过浓缩结晶后，母液循环使用去浸渍物料，结晶混合物经过水溶后，用氢氧化钙置换，回收砷酸钙，再将母液浓缩结晶产生芒硝，然后将残留液去洗涤浸出渣并循环利用去浸渍铜锌钴物料。
权利要求
1.一种铜锌钴物料脱除砷的方法，其特征在于采用氢氧化钠溶液浸渍铜锌钴物料颗粒，氢氧化钠溶液浓度在80-160克/升，氢氧化钠溶液与固体物料质量配比为3-7∶1，浸出时间在0.5-2小时，浸出温度在80-95度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的氢氧化钠溶液浓度在110-130克/升。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的氢氧化钠溶液与固体物料质量配比为5∶1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的浸出时间在1小时。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述浸出温度在90度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述浸渍采用多段逆流浸渍，段数控制在2-4段。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述氢氧化钠溶液在浸渍铜锌钴物料颗粒后成为浸出液，经过浓缩结晶后，母液循环使用去浸渍物料，结晶混合物经过水溶后，用氢氧化钙置换，回收砷酸钙，再将母液浓缩结晶产生芒硝，然后将残留液去洗涤浸出渣并循环利用去浸渍铜锌钴物料。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于铜锌钴物料颗粒100目以上颗粒占总质量80％以上。
全文摘要
本发明涉及一种铜锌钴物料脱除砷的方法,其为铜锌钴物料新熔炼法进行预处理而研究的。其特征在于采用氢氧化钠溶液浸渍铜锌钴物料颗粒,氢氧化钠溶液浓度在80－160克/升,氢氧化钠溶液与固体物料质量配比为3－7∶1,浸出时间在0.5－2小时,浸出温度在80－95度。本发明砷和硫脱除率极高,得到的浸出渣产品含有害杂质极少,并且铜锌钴品位相应得到提高很多,为新的铜锌钴分离熔炼法提供完全符合要求的原料。
文档编号C22B3/00GK1375565SQ0211055
公开日2002年10月23日 申请日期2002年1月14日 优先权日2002年1月14日
发明者史汉祥 申请人:史汉祥