一种高砷锑烟尘氧化‑固定法分离砷并回收砷、锑的方法与流程

文档序号:12056817阅读:378来源:国知局

本发明涉及一种高砷锑烟尘氧化-固定法分离砷并回收砷、锑的方法,属于资源综合回收利用和环保技术领域。



背景技术:

砷是一种剧毒元素,对环境的污染已经引起了全世界的高度关注,一般通过砷的固定的方法来处理含砷物料,一方面固定的砷占用大量的储存空间,同时对环境也存在潜在的危险,另一方面几乎所有的含砷物料都含有大量的锑、铅等有价金属,在资源日益匮乏的今天,二次资源的利用已成为社会的主流方向,据英国某矿业咨询公司2010年报告中国已没有能连续开发十年以上的锑矿床,美国地质调查局统计数据也显示,如果未来没有再发现重要锑矿床,世界锑矿资源将在十几年内枯竭,寻找新的锑资源并对其进行资源化处理具有重要战略意义同时我国锑资源流失情况严重,有色金属冶炼工艺中锑资源流失量约占27%,为实现砷资源的合理处理和锑资源的二次回收利用,必须实现砷、锑的高效分离。

本发明所处理高砷锑烟尘含砷、锑分别约为36.28和28.72%,必须实现砷锑的高效分离才能合理的处理砷以及回收具有商业价值的锑。

砷锑烟尘分离的方法主要有两种:

第一,火法,其基本思路是将物料中的砷以As2O3的形式全部挥发出来,锑以高价难挥发形式保留在物料中,然后对烟尘中的锑进一步处理或直接进入到锑冶炼工艺,达到固体物料分离和有价金属锑回收的目的。

第二,湿法,其基本思路是利用As、Sb化合物水溶性等不同性质,通过控制pH等物理化学条件以实现砷、锑的分离,进一步回收其产物。

本发明采用氧化、Fe2O3固定法对高砷锑烟尘进行处理,将烟尘中的砷以As2O3的形式挥发出系统,并对其进行单独回收处理,将锑产物做进一步的处理回收。此方法解决了工艺流程长、分离效果差等问题。因此本项目的实施,对高砷锑烟尘的高效综合利用意义重大。



技术实现要素:

针对上述现有技术存在的问题及不足,本发明提供一种高砷锑烟尘氧化-固定法分离砷并回收砷、锑的方法。本发明充分利用砷、锑氧化物挥发性和氧化性不同以及与Fe2O3结合能力的差异,解决了高砷锑烟尘砷、锑分离问题,本发明通过以下技术方案实现。

一种高砷锑烟尘氧化-固定法分离砷并回收砷、锑的方法,其具体步骤如下:首先将高砷锑烟尘、固定剂Fe2O3分别研磨及筛分后混合均匀,然后在通入氧性气体条件下,在温度为250~450℃焙烧30~150min得到锑产物,在此过程中产生的挥发物As2O3经过氢氧化钠回收生成砷酸钠,实现砷、锑分离。

所述固定剂Fe2O3加入量为高砷锑烟尘质量的10~30%。

所述氧性气体中氧气占氧性气体总体积的21%~100%。

经过上述各步骤,高砷锑烟尘砷、锑分离较为彻底。主要反应如下所示:

Sb2O3+0.5O2(g)=Sb2O4

Sb2O3(g)+O2(g)+Fe2O3=2FeSbO4

本发明的有益效果是:

(1)采用高砷锑烟尘经空气氧化和Fe2O3固定的方法挥发脱砷、回收锑,氧化剂采用廉价空气,在工业应用中具有一定的优势;

(2)采用高砷锑烟尘经空气氧化和Fe2O3固定的方法挥发脱砷、回收锑,相对于其他火法的氧化焙烧分离效果好,相对于湿法工艺流程简单,添加剂用量少。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示,该高砷锑烟尘氧化-固定法分离砷并回收砷、锑的方法,其具体步骤如下:首先将高砷锑烟尘(含砷36.28wt%、锑28.72wt%)、固定剂Fe2O3分别研磨及筛分(粒度均为74um)后混合均匀(固定剂Fe2O3加入量为高砷锑烟尘质量的10%),然后在通入流量为150mL/min的氧性气体(氧气占氧性气体总体积的21%,即氧化性气体为空气)条件下,在温度为450℃焙烧90min得到锑产物,在此过程中产生的挥发物As2O3经过氢氧化钠回收生成砷酸钠,实现砷、锑分离。

在上述过程中的高砷锑烟尘低温焙烧后,经分析检测,砷的挥发率88%,锑的挥发率13%,高砷锑烟尘砷、锑分离较为彻底。

实施例2

如图1所示,该高砷锑烟尘氧化-固定法分离砷并回收砷、锑的方法,其具体步骤如下:首先将高砷锑烟尘(含砷36.28wt%、锑28.72wt%)、固定剂Fe2O3分别研磨及筛分(粒度均为74um)后混合均匀(固定剂Fe2O3加入量为高砷锑烟尘质量的15%),然后在通入流量为150mL/min的氧性气体(氧气占氧性气体总体积的21%,即氧化性气体为空气)条件下,在温度为400℃焙烧90min得到锑产物,在此过程中产生的挥发物As2O3经过氢氧化钠回收生成砷酸钠,实现砷、锑分离。

在上述过程中的高砷锑烟尘低温焙烧后,经分析检测,砷的挥发率39%,锑的挥发率9%,高砷锑烟尘砷、锑分离较为彻底。

实施例3

如图1所示,该高砷锑烟尘氧化-固定法分离砷并回收砷、锑的方法,其具体步骤如下:首先将高砷锑烟尘(含砷36.28wt%、锑28.72wt%)、固定剂Fe2O3分别研磨及筛分(粒度均为74um)后混合均匀(固定剂Fe2O3加入量为高砷锑烟尘质量的15%),然后在通入流量为150mL/min的氧性气体(氧气占氧性气体总体积的100%,即全氧)条件下,在温度为400℃焙烧90min得到锑产物,在此过程中产生的挥发物As2O3经过氢氧化钠回收生成砷酸钠,实现砷、锑分离。

在上述过程中的高砷锑烟尘低温焙烧后,经分析检测,砷的挥发率75%,锑的挥发率9%,高砷锑烟尘砷、锑分离较为彻底。

实施例4

如图1所示,该高砷锑烟尘氧化-固定法分离砷并回收砷、锑的方法,其具体步骤如下:首先将高砷锑烟尘(含砷36.28wt%、锑28.72wt%)、固定剂Fe2O3分别研磨及筛分(粒度均为74um)后混合均匀(固定剂Fe2O3加入量为高砷锑烟尘质量的30%),然后在通入流量为150mL/min的氧性气体(氧气占氧性气体总体积的30%)条件下,在温度为250℃焙烧150min得到锑产物,在此过程中产生的挥发物As2O3经过氢氧化钠回收生成砷酸钠,实现砷、锑分离。

在上述过程中的高砷锑烟尘低温焙烧后,经分析检测,砷的挥发率41%,锑的挥发率6%,高砷锑烟尘砷、锑分离较为彻底。

实施例5

如图1所示,该高砷锑烟尘氧化-固定法分离砷并回收砷、锑的方法,其具体步骤如下:首先将高砷锑烟尘(含砷36.28wt%、锑28.72wt%)、固定剂Fe2O3分别研磨及筛分(粒度均为74um)后混合均匀(固定剂Fe2O3加入量为高砷锑烟尘质量的25%),然后在通入流量为150mL/min的氧性气体(氧气占氧性气体总体积的60%)条件下,在温度为300℃焙烧30min得到锑产物,在此过程中产生的挥发物As2O3经过氢氧化钠回收生成砷酸钠,实现砷、锑分离。

在上述过程中的高砷锑烟尘低温焙烧后,经分析检测,砷的挥发率35%,锑的挥发率5%,高砷锑烟尘砷、锑分离较为彻底。

对比实施例

首先将高砷锑烟尘(含砷36.28wt%、锑28.72wt%)、固定剂Fe2O3分别研磨及筛分(粒度均为74um)后混合均匀(固定剂Fe2O3加入量为高砷锑烟尘质量的15%),然后在通入流量为150mL/min的氧性气体(氧气占氧性气体总体积的100%,即全氧)条件下,在温度为450℃焙烧90min得到锑产物,在此过程中产生的挥发物As2O3经过氢氧化钠回收生成砷酸钠,实现砷、锑分离。

在上述过程中的高砷锑烟尘低温焙烧后,经分析检测,砷的挥发率85%,锑的挥发率31%,高砷锑烟尘砷、锑分离不彻底。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

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