专利名称：一种复杂含砷及有价金属渣尘物料的综合回收方法
技术领域：
本发明涉及一种复杂含砷及有价金属渣尘物料的综合回收方法。
背景技术：
目前国内对炼锑行业中产生的含砷碱渣比较关注，提出了一些综合回收方法，例如CN200410023055. 0公开了一种“无污染砷碱渣处理方法”；CN200610048549. 3公开了一种“综合回收氯氧锑渣中有价金属的工艺”;CN101899574. A公开了一种“火法炼锑中综合回收砷碱渣和二氧化硫烟气的方法”。但是在有色冶炼行业中还有其它产生含砷渣尘的过程，例如脆硫铅锑矿的烧结烟尘含As2O3S 20%、m3l(Tl5%、Sbl(r20%;铅阳极泥反射炉还原冶炼烟尘含As2031(T30%、Pbl(T20%、Sb5 15%、AgO. 02 0. 05% ；含砷氧化铅矿制团鼓风挥发炉冶炼烟尘含As2038 15%、Pb20 40、SnO. 5 1. 5%,合金碱性氧化精炼渣含As203l(T20%、 I^2(r30、Sbl(r20%等等。针对这些复杂含砷及有价金属渣尘物料，缺少从环保和资源化两个方面进行系统性的工艺研究及其报导。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复杂含砷及有价金属渣尘物料的综、合回收方法，将含砷渣尘变废为宝，同时对环境不造成新的污染。为达到上述发明目的，本发明采用的复杂含砷及有价金属渣尘物料的综合回收方法包括以下步骤
(1)一次转窑挥发富集砷将95-97份各种含砷渣尘、3-5份还原煤粉配料后送入一次转窑炉中，并控制该含砷渣尘的块度小于Φ20πιπι，平均含砷量大于25%，控制一次转窑炉的炉温为60(T800°C;产生含As2036(T70%的一次转窑烟尘，用布袋收集该一次转窑烟尘；产出的一次转窑渣含As2035 8%，该一次转窑渣送鼓风挥发炉回收有价金属；
(2)二次转窑纯化砷将95-97份一次转窑所得的一次转窑烟尘、3-5份还原煤粉送入二次转窑炉，分区段控制该二次转窑炉的温度，产出含As20399. 5%以上的二次转窑烟尘，该二次转窑烟尘经布袋收集后作为砷产品包装出售，产出的二次转窑渣与一次转窑渣一起送鼓风挥发炉回收有价金属；
(3)鼓风挥发炉还原冶炼一次和二次转窑渣将一次和二次转窑渣按硅铁钙渣型配料、 制团后送入鼓风挥发炉；产出鼓风炉烟尘返回步骤(1)的一次转窑炉处理；产出的鼓风炉炉渣送烟化挥发炉处理；产出的含砷合金送碱性氧化精炼炉处理；
(4)烟化挥发炉强还原脱除鼓风炉炉渣中的残余砷及挥发有价金属锌取70-74 份鼓风炉炉渣、26-30份还原煤粉送入烟化挥发炉，该烟化挥发炉的炉温控制为 12000C 1350°C，产出的烟化炉烟尘含As203;T6%、Zn40%以上，作为锌原料出售；产出的烟化炉炉渣含As2O3 < 0. 04%，作为水泥厂原料出售；
(5)碱性氧化精炼鼓风挥发炉产出的含砷合金取68-72份鼓风炉产出的含砷合金、 23-27份Na0H、3-7份NaNO3送入反射炉中氧化精炼，产出精炼合金含As2O3 < 0. 02%,可作锑铅合金出售；产出的氧化精炼炉渣含As203l(T20%，送砷碱渣工序处理；
(6)砷碱渣处理将砷碱渣破碎水浸，砷呈可溶性砷酸钠溶入水溶液，有价金属锡也呈可溶性锡酸钠溶入水溶液，过滤后，水浸渣返回步骤(3)回收有价金属；含砷、锡碱液通入 CO2气体沉锡，过滤后氧化锡渣作锡原料出售；含砷碱液加Ca (OH) 2除砷，过滤得到的砷酸钙渣返回步骤(1)处理，碱液加热蒸发，回收碳酸钠或氢氧化钠。过程中涉及的主要化学反应式如下 as205+c=as203+c02 个 2As203+3C=4AS+3C02 个 2Pb0+C=2Pb+C02 2Sb203+3C=4Sb+3C02 个 4Na0H=2Na20+2H20 4As+502+6Na20=4Na3As04
2Na3As04+4Ca (OH) 2=Ca3 (AsO4) 2 . Ca (OH) 2 I +6Na0H
本发明将各种复杂的含砷及有价金属渣尘物料经一次转窑挥发富集砷，二次转窑纯化砷，使之产出含As20399. 5%的砷产品作为产品销售；其它有价金属富集在一次和二次转窑渣中，将一次和二次转窑渣进行鼓风挥发炉还原熔炼，产出的高砷烟尘返回一次转窑炉处理，低砷炉渣经烟化炉强还原脱砷及挥发锌后作为水泥厂原料及锌原料资源化处理，产出的含砷合金经碱性氧化精炼处理，脱砷后的合金，按常规方法回收其中的铅、锑、铋、银等，精炼碱渣含As2035 15%，有价金属含量约5 15%，对其进行破碎溶碱，过滤，渣返回鼓风挥发炉处理，含锡、砷碱溶液通CO2沉锡，过滤后二氧化锡作高锡原料出售，含砷碱滤液加 Ca(OH) 2沉砷、过滤后砷酸钙渣返回一次转窑处理，余碱液蒸发浓缩回收碱，整个工艺过程简明流畅。过程中产生的氧化砷含量大于99. 5%，砷综合回收率大于98%，烟化后炉渣含As 小于0. 05%，其它有价金属的回收率Sn彡90%、Pb彡96%、Sb彡90%、Bi彡92%、Zn彡85%、 Ag ^ 96%，经济效益和环境效益非常显著。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明复杂含砷及有价金属渣尘物料综合回收方法包括下列步骤 (1)、一次转窑挥发富集砷将80份含As20340%、Pb25%, Sb5%, Bi3%的高砷烟尘、15份
含As20330%、Pb20%, Sb8%、Bi2%的鼓风挥发炉烟尘、5份固定碳含量为80%的无烟煤粉送入一次转窑炉中，该入炉的含砷原料平均含As20336. 5%，块度控制在Φ 20mm以下，该一次转窑炉的炉膛有效尺寸为Φ 1. 6mX^m，坡度控制为1 :25，转速控制为4转/分；炉头温度为 7500C 士50°C，炉尾温度为600°C 士50°C，产出一次转窑烟尘含As20370%，砷挥发率达到80%， 产出的一次转窑渣含As2038%，产出率70%。(2)、二次转窑纯化砷将97份含As20370%的一次转窑烟尘、3份固定碳含量为80% 的无烟煤粉送入二次转窑炉中，该二次转窑炉的炉膛有效尺寸Φ1πιΧ18πι，坡度1 :25，转速3. 5转/分，炉头温度700°C 士 10°C，炉中段温度650°C 士20°C，炉尾温度600°C 士20°C，产出二次转窑烟尘含As20399. 6%，砷挥发率> 75%，产出的二次转窑渣含AS20315%。该二次转窑烟尘经布袋收集后作为砷产品包装出售，产出的二次转窑渣与一次转窑渣一起送鼓风挥发炉回收有价金属。(3)、鼓风挥发炉还原冶炼一次和二次转窑渣取75份一次和二次转窑渣、8份石灰石一起压成团块，该团块中含有As2036. 5%、Pb22%、Sb4%、Bi2. 5%，和17份还原焦碳送入2m2鼓风挥发炉，其产出鼓风炉烟尘的烟尘率8%，该鼓风炉烟尘中含有As20330%、Pb20%, Sb8%、Bi2%，且该鼓风炉烟尘返回步骤(1)的一次转窑炉处理；鼓风炉炉渣的产出率60%，该炉渣中含As2O3L 5%，且该鼓风炉炉渣送烟化挥发炉处理；含砷合金产出率32%，该含砷合金中含有As8%、Pb67%, Sb 11%, Bi7%,且产出的含砷合金送碱性氧化精炼炉处理。(4)、烟化挥发炉脱除残余砷及挥发锌取72份含Aii2O3I. 5%,Zn8%的鼓风炉炉渣、 28份还原煤粉送入2m2烟化挥发炉，该烟化挥发炉的炉温控制为1200°C 1350°C，产出烟化炉烟尘含As2035%、Zn40%、Pb3%，可作为锌原料出售，该烟化挥发炉脱除残余砷及挥发锌的烟尘率18% ；产出的烟化炉炉渣含As2O3 < 0. 04%，可作为水泥厂原料出售。(5)、碱性氧化精炼鼓风挥发炉产出的含砷锡锑铅铋银合金取70份含As8%、 Pb67%, Sb 11%, Bi7%的含砷合金、25份Na0H、5份NaNO3顺序送入反射炉精炼，产出氧化精炼合金含 As2O3O. 001%、Pb72%、Sb 12%, Bi7. 5%,氧化精炼炉■含 As20315%、Pb 10%, Sbl. 5%、 BiO. 5%，产渣率38%。该氧化精炼合金可作锑铅合金出售；该氧化精炼炉渣送砷碱渣工序处理。(6)、砷碱渣处理将砷碱渣破碎水浸，控制溶液比重1. Γ1. 2，砷呈可溶性砷酸钠溶入水溶液，有价金属锡也呈可溶性锡酸钠溶入水溶液，过滤后，水浸渣含有价金属28%，返回步骤(3)回收有价金属；含砷、锡碱液通入CO2气体沉锡，过滤后渣含锡55%，该氧化锡渣作锡原料出售；含砷碱液加Ca (OH)2除砷，过滤得到的砷酸钙渣返回步骤(1)处理，碱液加热蒸发，回收碳酸钠或氢氧化钠。
权利要求
1. 一种复杂含砷及有价金属渣尘物料的综合回收方法，其特征在于包括以下步骤(1)一次转窑挥发富集砷将95-97份各种含砷渣尘、3-5份还原煤粉后送入一次转窑炉中，并控制该含砷渣尘的块度小于Φ20πιπι，平均含砷量大于25%，控制一次转窑炉的炉温为60(T800°C:产生含As2036(T70%的一次转窑烟尘，用布袋收集该一次转窑烟尘；产出的一次转窑渣含As2035、％，该一次转窑渣送鼓风挥发炉回收有价金属；(2)二次转窑纯化砷将95-97份一次转窑所得的一次转窑烟尘、3-5份还原煤粉送入二次转窑炉，分区段控制该二次转窑炉的温度，产出含As20399. 5%以上的二次转窑烟尘，该二次转窑烟尘经布袋收集后作为砷产品包装出售，产出的二次转窑渣与一次转窑渣一起送鼓风挥发炉回收有价金属；(3)鼓风挥发炉还原冶炼一次和二次转窑渣将一次和二次转窑渣按硅铁钙渣型配料、 制团后送入鼓风挥发炉产出鼓风炉烟尘返回步骤(1)的一次转窑炉处理；产出的鼓风炉炉渣送烟化挥发炉处理；产出的含砷合金送碱性氧化精炼炉处理；(4)烟化挥发炉强还原脱除鼓风炉炉渣中的残余砷及挥发有价金属锌取70-74 份鼓风炉炉渣、26-30份还原煤粉送入烟化挥发炉，该烟化挥发炉的炉温控制为 1200 0C 1350°C，产出的烟化炉烟尘含&ι40%以上，作为锌原料出售；产出的烟化炉炉渣含 As2O3 < 0. 04%，作为水泥厂原料出售；(5)碱性氧化精炼鼓风挥发炉产出的含砷合金取68-72份鼓风挥发炉产出的含砷合金、23-27份Na0H、3-7份NaNO3顺序送入熔炼反射炉及吹炼反射炉，产出氧化精炼合金含 Pb>72%, Sb>12%，可作锑铅合金出售；产出的氧化精炼炉渣含As203l(T20%，送砷碱渣工序处理；(6)砷碱渣处理将砷碱渣破碎水浸，砷呈可溶性砷酸钠溶入水溶液，有价金属锡也呈可溶性锡酸钠溶入水溶液，过滤后，水浸渣返回步骤(3)回收有价金属；含砷、锡碱液通入 CO2气体沉锡，过滤后氧化锡渣作锡原料出售；含砷碱液加Ca (OH) 2除砷，过滤得到的砷酸钙渣返回步骤(1)处理，碱液加热蒸发，回收碳酸钠或氢氧化钠。
全文摘要
一种复杂含砷及有价金属渣尘物料的综合回收方法，其将各种含砷物料经一次转窑挥发砷，二次转窑纯化砷，使之产出含As2O399.5%的砷产品；将一次和二次转窑渣进行鼓风挥发炉还原熔炼，产出的高砷烟尘返回一次转窑炉处理，炉渣经烟化炉强还原脱砷及挥发锌后作为水泥厂原料及锌原料资源化处理，产出的含砷合金经碱性氧化精炼处理，脱砷后的合金，按常规方法回收其中的铅、锑、铋、银等，精炼碱渣含As2O35~15%，有价金属含量约5~15%对其进行破碎溶碱，过滤，渣返回鼓风挥发炉处理，含锡、砷碱溶液通CO2沉锡，过滤后二氧化锡作高锡原料出售，含砷碱滤液加Ca(OH)2沉砷、过滤后砷酸钙渣返回一次转窑处理，余下碱液蒸发浓缩回收碱。本发明整个工艺过程简明流畅，经济效益和环境效益非常显著。
文档编号C22B7/00GK102286665SQ201110260188
公开日2011年12月21日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者梁金凤, 石仁章 申请人:耒阳市焱鑫有色金属有限公司