专利名称：一种采用电位控制从砷碱渣浸出液中深度回收锑的方法
技术领域：
本发明涉及资源环境领域，具体涉及砷碱渣浸出液中锑的回收。
背景技术：
我国是锑的储藏、生产、出口大国，锑生产厂家200余家，锑品产量IO万吨左右，占全球的80%以上，目前锑冶金生产中火法冶金工艺占绝对优势，95%以上的锑品产量是由火法工艺生产的。锑冶金生产无论是采用火法工艺，还是湿法工艺都会产生砷碱渣。目前，我国砷碱渣的堆存总量已达到20多万吨，且每年还有5000吨左右的增加量。砷碱渣中锑的平均含量达到20%，则堆存的砷碱渣中锑的总含量为4万多吨，若进行回收，经济价值是巨大的。全国范围内，目前只有锡矿山闪星锑业有限责任公司对炼锑砷碱渣进行了系统的综合回收利用，湖南辰州矿业对砷碱渣进行了部分回收处理，其他企业的砷碱渣都是采用库房堆放的方式处理。到目前为止，还没有一种有效、低成本砷碱渣综合回收利用方法，随着库存量不断增加，不但造成锑、砷、碱大量积压浪费，而且环境污染风险也在与日俱增，这些都严重制约了锑冶金工业的可持续发展。锡矿山闪星锑业公司砷碱渣处理回收利用技术目前能将砷、锑基本分离，综合回收利用砷、锑、碱，但是现有的工艺还存在砷、锑分离不彻底，造成后续砷的回收副产品中杂质铺含量高，影响产品质量。砷碱渣采取常规浸出之后，浸出液中往往还含有一定浓度的锑，这部分锑以离子的形态存在于液体中，若不进行回收，会造成此部分锑的资源浪费，同时也影响到后续回收其他有价金属的纯度，进而影响副产品的使用及销路。目前还没有发现很好的能将浸出液中的锑较彻底回收的方法及工艺。因此，迫切需要研发砷碱渣浸出液中锑的回收处理技术，以解决上述难题并缓解日益严重的环境危害和资源短缺问题。
发明内容
针对现有砷碱渣浸出液中的锑回收方法的缺陷，本发明旨在提供一种低成本、易操作、高效的方法将浸出液中的锑以固体形态析出。本发明的方法能准确控制溶液中锑的氧化程度，得到的副产品锑酸钠可作为产品出售，也可返回冶炼系统重复利用，能最大程度的回收浸出液中的锑，避免锑资源的浪费，不产生二次污染。本发明的技术方案是一种采用电位控制从砷碱渣浸出液中深度回收锑的方法，具工艺流程图如图I所示，具体包括以下步骤(I)加料首先将砷碱渣浸出液加入氧化罐中，然后将脱锑剂双氧水由氧化罐底部(缓慢)加入氧化罐中，控制双氧水加入时间占总氧化时间的1/3-1/2，通过在线电位监控脱铺剂的加入量，当电位达到_530mv -640mv时,停止脱铺剂的加入；
(2)氧化在加入脱锑剂的同时不断搅拌，发生氧化反应，总氧化时间为40min 90min，氧化过程保持20°C 80°C ；(3)过滤滤渣为锑酸钠产品，滤液用于回收砷和碱。步骤⑴所述砷碱渣浸出液为砷碱渣经水浸出后的滤液(没有成分含量的限制)。步骤(I)所述通过在线电位监控脱锑剂的加入量，优选当电位达到-540mv -610mv时，停止脱铺剂的加入。步骤(2)所述总氧化时间包括双氧水的加入时间和加入完毕后的反应时间，优选的总氧化时间为45min 60min,氧化过程优选保持20°C 30°C。步骤(2)所述搅拌速度没有特别要求，以使得物料混合均匀为准，优选控制搅拌速度为 80r/min-120r/min。 步骤(3)所述过滤方式优选为离心过滤或真空过滤。步骤(3)所述滤渣的含水率优选控制在30%以下。下面对本发明做进一步解释和说明本发明是基于以下原理实现的目前研究表明锑高价态化合物的溶解度远低于低价态化合物溶解度，因此通过电位控制，准确调控锑的价态，研究其影响因素，从技术上可以达到砷锑深度分离的目的。溶解于水中的锑大多以离子状态存在，根据锑的不同价态下溶解度的不同，采用脱锑剂将体系中的Sb+3氧化成Sb+5，由于溶解度的降低，将锑从溶液中脱离出来，达到砷锑深度分离的目的。由于锑在氧化的过程中，影响到溶液中的氧化还原电极电位值，通过安装在线电位监测仪，以了解溶液中锑的氧化程度。随着双氧水的加入，电位值不断提高，当锑的氧化程度较为完全时，设定此时电位值为最佳电位值，然后通过电脑自动化控制，停止流量泵工作，不再加入氧化脱锑剂。具体内容为将砷碱渣浸出液泵至氧化罐中，氧化脱锑剂经计量泵，由管道从氧化罐底部加入，在氧化罐中液体的一半高度安装在线电位监测仪探头，电位监测仪由电脑自动化控制，设置有最佳电位值。随着氧化脱锑剂的不断加入，溶液的电位不断上升，当达到设定的最佳电位值时，电位监测仪自动控制流量泵停止氧化脱锑剂的加入，此时溶液中锑的氧化达到最佳状态，能获得较高的锑脱除率。与现有技术相比，本发明的优势在于I、采用双氧水作为脱锑剂，氧化效果好，且不带入杂质。可脱除浸出液中90%的锑，并以锑酸钠的形式回收，回收产品中锑的含量可达到43%以上，达到市面上普通级别锑酸钠的要求。2、脱锑剂采取底部缓慢注入的方式加入，有效避免了双氧水的瞬间氧化及分解，提闻氧化效率。3、采取电位监测的方式可准确控制溶液的氧化还原电极电位，保证溶液中Sb+3较彻底的转变为Sb+5，提高锑的回收率。4、采取电位监测的方式可及时了解溶液中锑的氧化程度，准确控制脱锑剂的加入量，避免脱锑剂的盲目加入。
图I是本发明从砷碱渣浸出液中深度回收锑的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步的解释和说明实施例I :常温氧化，采取电位控制，底部缓慢加入双氧水某企业砷碱渣经热水浸出后，取浸出液I吨，经成分分析，含Sb :5.82g/L，As 15. 56g/L，温度 73。。。将浸出液泵入氧化罐，采取底部缓慢加入的方式加入双氧水，控制加入脱锑剂的时间为30min,同时快速搅拌,搅拌速度控制约为100r/min,搅拌速度以能较快的将溶液混合均匀为宜，使脱锑剂迅速与溶液混合。采取冷却水降温，反应过程保持温度为25°C，总氧化时间为60min，反应过程采用在线电极电位仪进行全过程电位监测，过程中电位缓慢上升，到达设定的-570mv时停止双氧水的加入，共加入双氧水13. 3L。处理后的浸出液经分 析，含Sb 0. 30g/L, As 18. 77g/L，锑的脱除率为94. 8%0收集到的锑酸钠产品20. 4kg，含Sb 42. 84%, As 0. 93%，达到市面普通锑酸钠的品质要求。实施例2 :常温氧化，一次性加入双氧水(对比例)某企业砷碱渣经热水浸出后，取浸出液I吨，经成分分析，含Sb :5.97g/L，As
17.69g/L，温度 79。。。将浸出液泵入氧化罐，采取一次性加入双氧水15L，同时快速搅拌，搅拌速度控制为lOOr/min，使双氧水迅速与溶液混合。采取冷却水降温，反应过程保持温度为25°C，总氧化时间为60min。处理后的浸出液经分析，含Sb 1. 26g/L，As 16. 98g/L，锑的脱除率为78.9%。收集到的锑酸钠产品18. 8kg，含Sb 43. 16%,As 1. 12%，达到市面普通锑酸钠的品质要求。实施例3 :高温氧化，采取电位控制，底部缓慢加入双氧水某企业砷碱渣经热水浸出后，取浸出液I吨，经成分分析，含Sb :5.97g/L，As
18.20g/L，温度 75。。。将浸出液泵入氧化罐，采用蒸汽加热，保持整个反应过程温度控制在80°C。采取底部缓慢加入的方式加入双氧水，控制加入双氧水的时间为30min，同时快速搅拌，搅拌速度控制为100r/min,使双氧水迅速与溶液混合,总氧化时间为60min。反应过程采用在线电极电位仪进行全过程电位监测，过程中电位缓慢上升，到达设定的-620mv时停止双氧水的加入，共加入双氧水15. 4L。处理后的浸出液经分析，含Sb 0. 62g/L，As 17. 84g/L，锑的脱除率为89.6%。收集到的锑酸钠产品19. 3kg，含Sb 41. 3%, As :0. 78%，达到市面普通锑酸钠的品质要求。实施例4 高温氧化，一次性加入双氧水(对比例)某企业砷碱渣经热水浸出后，取浸出液I吨，经成分分析，含Sb 5. 22g/L, As 17. 43g/L，温度 78。。。将浸出液泵入氧化罐，采用蒸汽加热，保持整个反应过程温度控制在80°C。采取一次性加入双氧水15L，同时快速搅拌，搅拌速度控制为100r/min，使双氧水迅速与溶液混合，总氧化时间为60min。处理后的浸出液经分析，含Sb 1. 58g/L，As 17. 15g/L，锑的脱除率为69. 7%。收集到的锑酸钠产品16. 4kg，含Sb 42. 5%, As :0. 68%，达到市面普通锑酸钠的品 质要求。
权利要求
1.一种采用电位控制从砷碱渣浸出液中深度回收锑的方法，其特征是，具体包括以下步骤(1)加料首先将砷碱渣浸出液加入氧化罐中，然后将脱锑剂双氧水由氧化罐底部加入氧化罐中，控制双氧水加入时间占总氧化时间的1/3-1/2，通过在线电位监控脱锑剂的加入量，当电位达到_530mv -640mv时,停止脱铺剂的加入；(2)氧化在加入脱锑剂的同时不断搅拌，发生氧化反应，总氧化时间为40min 90min，氧化过程保持20°C 80°C ；(3)过滤滤洛为铺酸钠产品，滤液用于回收砷和碱。
2.根据权利要求I所述采用电位控制从砷碱渣浸出液中深度回收锑的方法，其特征是，步骤(I)所述砷碱渣浸出液为砷碱渣经水浸出后的滤液。
3.根据权利要求I所述采用电位控制从砷碱渣浸出液中深度回收锑的方法，其特征是，步骤(I)所述通过在线电位监控脱铺剂的加入量，当电位达到_560mv -610mv时,停止脱锑剂的加入。
4.根据权利要求I所述采用电位控制从砷碱渣浸出液中深度回收锑的方法，其特征是，步骤(2)所述总氧化时间包括双氧水的加入时间和加入完毕后的反应时间，总氧化时间为45min 60min,氧化过程保持20°C 30°C。
5.根据权利要求I所述采用电位控制从砷碱渣浸出液中深度回收锑的方法，其特征是，步骤(2)所述搅拌速度控制为80r/min-120r/min。
6.根据权利要求I所述采用电位控制从砷碱渣浸出液中深度回收锑的方法，其特征是，步骤(3)所述过滤方式为离心过滤或真空过滤。
7.根据权利要求I所述采用电位控制从砷碱渣浸出液中深度回收锑的方法，其特征是，步骤(3)所述滤渣的含水率控制在30%以下。
全文摘要
本发明涉及资源环境领域，具体提供了一种采用电位控制从砷碱渣浸出液中深度回收锑的方法。该方法具体包括以下步骤(1)加料首先将砷碱渣浸出液加入氧化罐中，然后将脱锑剂双氧水由氧化罐底部加入氧化罐中，控制双氧水加入时间占总氧化时间的1/3-1/2，当电位达到-530mv～-640mv时，停止脱锑剂的加入；(2)氧化在加入脱锑剂的同时不断搅拌，发生氧化反应，总氧化时间为40min～90min，氧化过程保持20℃～80℃；(3)过滤滤渣为锑酸钠产品，滤液用于回收砷和碱。本发明能准确控制溶液中锑的氧化程度，得到的锑酸钠作为产品出售，或返回锑冶炼系统作为锑原料循环利用，能最大程度的回收浸出液中的锑，避免锑资源的浪费，不产生二次污染。
文档编号C22B3/44GK102925719SQ201210060719
公开日2013年2月13日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者陈伟, 万文玉, 戴永俊, 吴兆清, 彭新平, 吴思容, 朱安玲, 陈佳利, 刘鹊鸣, 李志强, 刘放云, 邓卫华 申请人:湖南有色金属研究院, 湖南浩美安全环保科技有限公司, 锡矿山闪星锑业有限公司