专利名称：用含砷锑烟灰制备焦锑酸钠的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用含砷锑烟灰制备焦锑酸钠的工艺，属于湿法冶金领域。 技术背景
目前，我国大多数贵金属冶炼企业所生产银、铋等稀贵金属产品，很大部分是从 铜、铅阳极泥中回收的。我公司在从铅阳极泥中回收银时，转炉吹炼的过程中产生大量的含 砷锑烟灰，并含有一定量的铅、银等有价金属。其中，含Sb :30^-40%, As 10%， 1 :20% 25%，Ag 2% ;As、釙主要以氧化形态存在。如果不能有效地加以利用， 不仅影响了生产效率，而且易对环境造成二次污染，有价金属利用率低，影响了公司的经济 效益。银转炉所产生的含砷锑烟灰的处理回收是有色冶炼厂家面临的一大难题，现在国内 的报道很少，而且没能做到较彻底的分离与综合回收。关于含砷锑烟灰的湿法浸出工艺，目 前也尚未在有关文献中有相关的报导。发明内容
本发明所要解决的技术问题是开发一种用含砷锑烟灰制备焦锑酸钠的工艺，通 过对烟灰处理，分离回收烟灰中As和Sb，综合回收有价元素，并制备高附加值的焦锑酸钠 产品，减少返回熔炼的烟灰量，以高生产的经济效率，解决对环境的二次污染。
本发明的技术方案是一种用含砷锑烟灰制备焦锑酸钠的工艺，由以下工艺过程 完成。
A、预处理脱砷
将含砷锑烟灰与NaOH溶液和Na2CO3溶液一起在反应釜中搅拌加热，反应0. 5 4 小时后，过滤；工艺条件为固液比1 3 8 ；温度80 100°C ；NaOH浓度40 120g/L ； Na2CO3 浓度 10 40g/L ；
B、沉砷
将A步骤的滤液搅拌加入Na2S沉砷，过滤得硫化砷产品，滤液返回预处理工序；沉 砷工艺条件为温度50 80°C，时间0. 5 2小时，硫化钠加入量为溶液含砷质量的1 2 倍；
C、硫化碱浸
将A步骤所得滤渣加水或使用后面工序所返回的结晶母液进行调浆，用Na2S、NaOH 混合溶液浸出，保温2 5小时后过滤；工艺条件为固液比1 4 10 ；温度80 100°C; pH 值 10 11 ；Na2S 浓度 80 150g/L ；NaOH 浓度 10 50g/L ；
D、将C步骤的浸出渣送熔炼系统，用常规工艺进一步回收铅、银有价元素；
E^K:
将C步骤浸出液通入富氧压缩空气氧化0.5 5小时，产生结晶；富氧压缩空气中 含氧的体积百分比浓度为30% 60%;富氧压缩空气的压力0. 4 0. 6Mp ；反应温度60 80°C ；过滤使固液分离，将结晶洗涤、干燥而得到焦锑酸钠产品；
F、浓缩结晶
将E步骤氧化后液浓缩结晶，得到较纯的硫代硫酸钠产品，结晶母液返回C步骤硫 化碱浸工序做调浆液使用。
本发明的技术思路是本发明所处理的含砷锑烟灰中，砷、锑大部分以三价氧化物 存在，铅大部分以氧化铅形态存在。充分利用三者氧化物的化学性质的区别，做到最大限度 地分离三者，实现有价元素的有效回收。预处理阶段用碱处理，利用三氧化二砷比三氧化二 锑、氧化铅更易溶于碱溶液的特性，实现初步脱砷。含砷溶液若直接制成砷酸钠，则能耗高； 若制备成砷酸钙，则不经济；本发明利用三氧化二锑易溶于硫化钠溶液的性质，用硫化碱浸 分离铅锑。浸出液控制工艺条件，用富氧压缩空气制备焦锑酸钠产品。氧化后液结晶制备 硫代硫酸钠。通过该发明工艺的实施，控制适当的工艺条件，可以较彻底分离铅、砷、锑有价 元素，实现有效综合回收，取得良好的经济效益。
发明中的有关反应如下
预处理脱砷
As203+6Na0H = 2Na3As03+3H20
沉砷
2Na3As03+5Na2S+8H20+02 = As2S5 J, +16Na0H
硫化碱浸
As203+6Na2S+3H20 = 2Na3AsS3+6Na0H
Pb0+Na2S+H20 = PbS+2Na0H
Sb203+6Na2S+3H20 = 2Na2SbS3+6Na0H
氧化
2Na3SbS3+702+2Na0H+5H20 = 2NaSb03 · 3H20 I +3Na2S203
本发明的工艺实施过程中，通过控制工艺条件，预处理脱砷时，砷脱除率> 95%， 而铅、锑浸出率< 10%。硫化碱浸时，通过控制溶液PH值，可以使后续浓缩结晶制备的硫代 硫酸钠产品十分纯净。
该发明工艺的实施，产出了焦锑酸钠、硫化砷、硫代硫酸钠等副产品，实现了各有 价元素的有效分离。整个过程没有废水、废气外排，也没有产生固体废弃物需要堆放处理， 很好地解决了该含砷转炉烟灰的处理问题。另外，该工艺设备要求简单、投资低、易于实现 工业化。
图1 本发明工艺流程图具体实施方式
实施例1
取烟灰200g，含As :9. 4%，Sb :33. 8%，Pb :22. 3%。预处理脱砷时，按固液比 1 5，NaOH浓度80g/L，Na2CO3浓度20g/L，温度85 90°C、反应时间2小时控制反应条件。 达到As浸出率95. 42%，1 浸出率6. 36%，Sb浸出率4. 87%的处理效果。浸出液硫化钠 沉砷时，温度为70°C，硫化钠加量为溶液含砷质量的1. 5倍，砷的沉淀率89. 73%，硫化砷含As 51. 82%。硫化碱浸预处理浸出渣时，固液比1 8，Na2S浓度120g/L，NaOH浓度20g/ L，温度95°C，反应时间3小时。锑浸出率为95. 37%、铅入渣率99. 65%。通入富氧空气氧 化时，氧气体积百分比浓度43%，压力0. 4Mp，氧化时间3小时，过滤、洗涤、干燥得焦锑酸钠 产品，锑结晶率达 99. 53%，含 Sb2O5 64. 90%, Na2O :12. 84%, As :0. 0037%, Pb :0. 0009%, Fe 0. 0042%, Cu :0. 0009%，硫代硫酸钠结晶率 91 %，彡 93% 0
实施例2
本实施例的烟灰200g，含As 6. 08%, Sb :35. 46%，Pb :21. 39%。预处理脱砷时， 按固液比1 4、NaOH浓度100g/L、Na2CO3浓度10g/L、温度90 95°C、反应时间4小时控 制反应条件。达到As浸出率98. 35% Jb浸出率7. 12%、釙浸出率5. 25%的处理效果。浸 出液硫化钠沉砷时，温度为60°C，硫化钠加量为溶液含砷质量的2倍，砷的沉淀率93. 74%, 硫化砷含As 48. 68%。硫化碱浸预处理浸出渣时，固液比1 10，Na2S浓度110g/L，NaOH 浓度10g/L，温度90°C，反应时间4小时。锑浸出率为96. 18%、铅入渣率99. 43%。通入富 氧空气氧化时，氧气体积百分比浓度52%，压力0. 4Mp，氧化时间2小时，过滤、洗涤、干燥得 焦锑酸钠产品，锑结晶率达 99. 52%，含 Sb2O5 :64. 85% ；Na2O 12. 87% ；As :0. 0040% ；Pb 0. 0010% ；Fe 0. 0045% ；Cu :0.0010%。硫代硫酸钠结晶率 90%，彡 95%。
实施例3
取烟灰200g，含As :9%，Sb :；35. 2%，Pb :21. 2%。预处理脱砷时，按固液比1 3 ； NaOH浓度40g/L、Na2C03浓度40g/L、温度80 90°C、反应时间0. 5小时控制反应条件。达 到As浸出率95. 42%、1 浸出率6. 36%、Sb浸出率4. 87%的处理效果。浸出液硫化钠沉 砷时，温度为50°C，硫化钠加量为溶液含砷质量的1倍，砷的沉淀率89. 73%，硫化砷含As 51.82%。硫化碱浸预处理浸出渣时，固液比1 4，Na2S浓度80g/L，NaOH浓度50g/L，温 度80°C，反应时间2小时。锑浸出率为95. 37%、铅入渣率99. 65%。通入富氧空气氧化时， 氧气体积百分比浓度30%，压力0. 6Mp，氧化时间0. 5小时，过滤、洗涤、干燥得焦锑酸钠产 品，锑结晶率达99. 53%，含 Sd2O5 64. 90%,Na2O :12. 84%,As :0. 0037%,Pb :0. 0010%,Fe 0. 0057%, Cu 0. 0008%，硫代硫酸钠结晶率 90%, Na2S2O3^ ^ 92%。
实施例4
取烟灰250g，含As :10. l%，Sb :30%，Pb 对.6%。预处理脱砷时，按固液比1 8 ； NaOH浓度120g/L ；Na2CO3浓度40g/L，温度85 100°C、反应时间2小时控制反应条件。达 到As浸出率95. 8% Jb浸出率6. 56%、Sb浸出率4. 77%的处理效果。浸出液硫化钠沉砷 时，温度为80°C，硫化钠加量为溶液含砷质量的1. 5倍，砷的沉淀率89. 73%，硫化砷含As 51. 82%。硫化碱浸预处理浸出渣时，固液比1 4，Na2S浓度150g/L，NaOH浓度50g/L，温 度100°C，反应时间5小时。锑浸出率为94. 55%、铅入渣率98. 74%。通入富氧空气氧化 时，氧气体积百分比浓度60%，压力0. 6Mp，氧化时间5小时，过滤、洗涤、干燥得焦锑酸钠产 品，锑结晶率达 99. 60%，含 Sb2O5 68. 11%, Na2O :11. 95%，As :0. 00267%, Pb :0. 0008%, Fe 0. 0033%, Gu :0. 000 %，硫代硫酸钠结晶率 94%，彡 93% 0
权利要求
1. 一种用含砷锑烟灰制备焦锑酸钠的工艺，其特征在于由以下工艺过程完成A、预处理脱砷将含砷锑烟灰与NaOH溶液和Na2CO3溶液一起在反应釜中搅拌加热，反应0. 5 4小时 后，过滤；工艺条件为固液比1 3 8 ’温度80 100°C;Na0H浓度40 120g/L ；Na2CO3 浓度10 40g/L ；B、沉砷将A步骤的滤液搅拌加入Na2S沉砷，过滤得硫化砷产品，滤液返回预处理工序；沉砷工 艺条件为温度50 80°C，时间0. 5 2小时，硫化钠加入量为溶液含砷质量的1 2倍；C、硫化碱浸将A步骤所得滤渣加水或使用后面工序所返回的结晶母液进行调浆，用Na2S、NaOH混 合溶液浸出，保温2 5小时后过滤；工艺条件为固液比1 4 10 ；温度80 100°C ； pH 值 10 11 ；Na2S 浓度 80 150g/L ；NaOH 浓度 10 50g/L ；D、将C步骤的浸出渣送熔炼系统，用常规工艺进一步回收铅、银有价元素；E、氧化将C步骤浸出液通入富氧压缩空气氧化0.5 5小时，产生结晶；富氧压缩空气中含氧 的体积百分比浓度为30% 60% ；富氧压缩空气的压力0. 4 0. 6Mp ；反应温度60 80°C ； 过滤使固液分离，将结晶洗涤、干燥而得到焦锑酸钠产品；F、浓缩结晶将E步骤氧化后液浓缩结晶，得到较纯的硫代硫酸钠产品，结晶母液返回C步骤硫化碱 浸工序做调浆液使用。
全文摘要
一种用含砷锑烟灰制备焦锑酸钠的工艺，属于湿法冶金领域，本发明制取焦锑酸钠的生产工艺。其特点是首先利用NaOH、Na2CO3或二者混合使用，湿法预处理脱砷；含砷浸出液用Na2S沉淀砷，得到硫化砷副产品；含铅锑浸出渣用Na2S、NaOH混合浸出，铅渣返回火法熔炼回收铅、银等有价金属；含锑的浸出液吹入富氧压缩空气，制备焦锑酸钠产品；氧化后液浓缩结晶制备Na2S2O3。上述工艺具有无环境污染、设备简单、成本低、投资少、综合利用率高、易于工业生产等优点。
文档编号C22B13/00GK102031381SQ20101057420
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月28日 优先权日2010年11月28日
发明者季勇, 张圣南, 曹永德, 曹永贵, 谢兆凤, 马辉 申请人:郴州市金贵银业股份有限公司