一种高砷物料的升华脱砷方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种从高砷物料中脱砷以回收其中有价金属的方法。
【背景技术】
[0002]有色金属冶炼行业，高砷物料(高砷铜-镍合金、高砷铅泥、高砷镍矿、高砷金矿等)中含的砷在冶炼过程中常与其他有价金属元素，如铅、锑、铋、锡等一起挥发进入烟气尘，通常这种烟气尘含铅、锑、铋、锡的总量达5-50%，含砷3-60%不等，是高价值的二次资源。
[0003]传统的火法回收分离工艺方法一般用转窑法，即利用料中三氧化二砷沸点低的特性，与其他金属氧化物挥发分离。此方法存在两大缺点:其一，高砷物料在较低温度时，例如300-400°C，会在转窑内壁上出现熔化、粘糊状态，产生“结圈”和“缩径”现象，导致操作困难，原因是三氧化二砷的熔点为315°C，当其在物料中的含量超过15-18%时，就会产生熔化粘糊现象;其二，其他有价金属的分离率低，在挥发出的高砷烟尘中，含砷量一般在60-70%之间，而锑、铅、锡等的总量常高达10-20%，原因是在转窑内温度达500°C以上时，已超过三氧化二砷的沸点温度465°C，当砷局部剧烈沸腾挥发时，携带其他元素，特别是锑大量挥发。
【发明内容】
[0004]本发明目的是利用三氧化二砷在熔点前，在较宽的温度范围内有很高的升华蒸汽压的特性，提供一种“不粘恪”，且具有高金属分离率的高砷物料升华脱砷方法。
[0005]本发明所述的高砷物料的升华脱砷方法，包括步骤为:
A、将高砷烟尘造粒，并选取粒径3-6mm的高砷烟尘粒料；
B、控温150°C以下，将步骤A制得的高砷烟尘粒料水分蒸发；
C、将高砷烟尘粒料加热至200-280°C，进行升华脱砷；
D、当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，分温度段和时间段逐步升高温度直至500°C，完成脱砷过程。
[0006]进一步地，所述步骤B为将高砷烟尘粒料加入马沸炉，调炉温至150°C，烘干20分钟。所述步骤C为调升马沸炉温度至280°C，持续时间120分钟，待不见冒烟。所述步骤D为:当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，首先调马沸炉温度至320°C，25分钟后，待不见冒烟;然后调马沸炉温度至380°C，25分钟后，待不见冒烟；接着调马沸炉温度至450°C，25分钟后，待不见冒烟；最后调马沸炉温度至500°C，30分钟后，不见冒烟，即完成脱砷过程。
[0007]进一步地，所述步骤B可为将高砷烟尘粒料装入热风竖炉的保温铁管内，料柱高度H=283mm，粒料堆积比重1.8，并通以温度150°C，流量5001/min的热风，持续时间80分钟，烘干水分。所述步骤C为将热风升温至280°C，风量5001/min标量，时间120分钟。所述步骤D为:当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，首先将热风升温至310°C，保持风量，时间20分钟;然后将热风升温至380°C保持风量不变，时间20分钟；接着将热风升温至450°C，风量不变，时间15分钟；最后将热风升温至500°C，风量保持不变，时间10分钟，不见冒烟，即完成脱砷过程。
[0008]本发明首先将高砷烟尘造粒，一方面避免生产过程中二次扬灰尘，另一方面，可使高砷烟尘原料层有良好的透气性，利于热风加热和挥发出的砷尘随热风流出。另外，本发明先控制加热温度在200-280°C，低于高砷粒料中砷的熔点温度275°C和三氧化二砷的熔点温度315°C，在不产生液相的条件下，升华挥发砷，使过程不会产生熔化粘糊现象，整个能顺利进行。本发明方法中，当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，分温度段和时间段逐步升温至500°C，由脱砷升华，转入气化挥发，能有效提高脱砷率。
[0009]按本发明方法进行高砷烟尘的脱砷处理，不仅砷和其他有价金属元素分离率很高，脱砷生产率高，而且不会产生熔化粘糊现象，使整个过程顺利进行，因而本发明是一种全新、高效、可靠的工艺方法。
【附图说明】
[0010]图1为本发明方法流程图。
【具体实施方式】
[0011]实施例一:利用马沸炉实施 1)取高砷烟尘50(^，该高砷烟尘成分为口1310%、8匕25%、8丨1%、5110.5%^820335%、!1203% ；
2)在装有高砷烟尘的料盘内喷水70g并用人工摇动造粒;3)选取粒径3-6mm的高砷烟尘粒料10g加入马沸炉，调炉温至150°C，烘干20分钟，得高砷烟尘干料100-14.9=85.1g ;4)调升马沸炉温度至280°C，持续时间120分钟，待不见冒烟；5)取样测定高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，调马沸炉温度至320°C，25分钟后待不见冒烟；6)调马沸炉温度至380°C，25分钟后，待不见冒烟；7)调马沸炉温度至450°C，25分钟后待不见冒烟；8)调马沸炉温度至500°C，30分钟后不见冒烟，即完成脱砷过程，得到的脱砷残渣重量为64.52g、其中Pbl3.03%、Sb31.74%、Bil.32%、Sn0.66%、As20323%、脱砷率50%，脱砷烟尘重量为20.48g，含As2O375%、Pb0.48%、Sb3.87%、B1、SnO。
[0012]
实施例二:利用热风竖炉实施
I)取高砷烟尘1kg，该高砷烟尘成分:？匕5%、3匕28%、3110.8%^820340%、!1202%，2)在装有高砷烟尘的料盘内喷水1.4kg并用人工摇动造粒;3)选取粒径3-6mm的高砷烟尘粒料4kg装入直径Φ 10mm底部装有格筛的用于防漏的保温铁管内，料柱高度H=283mm，粒料堆积比重1.8 ; 4)通以温度150°C，流量5001/min的热风，持续时间为80分钟，烘干水分；5)将热风升温至280°C，风量5001/min标量，时间120分钟；6)取样测定高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，将热风升温至310°C，保持风量，时间20分钟；7)将热风升温至380°C保持风量不变，时间20分钟；8)将热风升温至450°C，风量不变，时间15分钟；9)将热风升温至500°C，风量保持不变，时间10分钟，不见冒烟，即完成脱砷过程，脱砷后残留粒料重量2.948kg，脱砷后残留粒料成分为:Pb6.71%、Sb36.56%、Snl.08%、As2o328.2%，脱砷后收集烟尘量为1.052kg，脱砷后收集烟尘成分为?130.2%、364%^820373%，脱砷率48%，金属分离率Pb大于99%，Sb大于95%，实现了高金属分离率。b大于95%，实现了高金属分离率。
【主权项】
1.一种高砷物料的升华脱砷方法，其特征在于包括步骤为: A、将高砷烟尘造粒，并选取粒径3-6mm的高砷烟尘粒料； B、控温150°C以下，将步骤A制得的高砷烟尘粒料水分蒸发； C、将高砷烟尘粒料加热至200-280°C，进行升华脱砷； D、当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，分温度段和时间段逐步升高温度直至500°C，完成脱砷过程。2.根据权利要求1所述的一种高砷物料的升华脱砷方法，其特征在于，所述步骤B为将高砷烟尘粒料加入马沸炉，调炉温至150°C，烘干20分钟。3.根据权利要求2所述的一种高砷物料的升华脱砷方法，其特征在于，所述步骤C为调升马沸炉温度至280°C，持续时间120分钟，待不见冒烟。4.根据权利要求3所述的一种高砷物料的升华脱砷方法，其特征在于，所述步骤D为:当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，首先调马沸炉温度至320°C，25分钟后，待不见冒烟;然后调马沸炉温度至380°C，25分钟后，待不见冒烟；接着调马沸炉温度至450°C，25分钟后，待不见冒烟；最后调马沸炉温度至500°C，30分钟后，不见冒烟，即完成脱砷过程。5.根据权利要求1所述的一种高砷物料的升华脱砷方法，其特征在于，所述步骤B为将高砷烟尘粒料装入热风竖炉的保温铁管内，料柱高度H=283mm，粒料堆积比重1.8，并通以温度150°C，流量5001/min的热风，持续时间80分钟，烘干水分。6.根据权利要求5所述的一种高砷物料的升华脱砷方法，其特征在于，所述步骤C为将热风升温至280°C，风量5001/min标量，时间120分钟。7.根据权利要求6所述的一种高砷物料的升华脱砷方法，其特征在于，所述步骤D为:当高砷烟尘粒料中残砷量降到15-20%后，首先将热风升温至310°C，保持风量，时间20分钟;然后将热风升温至380°C保持风量不变，时间20分钟；接着将热风升温至450°C，风量不变，时间15分钟；最后将热风升温至500°C，风量保持不变，时间10分钟，不见冒烟，即完成脱砷过程。
【专利摘要】本发明公开了一种高砷物料的升华脱砷方法，其包括步骤为：先将高砷烟尘造粒，并选取粒径3-6mm的高砷烟尘粒料;然后控温150℃以下，将制得的高砷烟尘粒料水分蒸发;接着将高砷烟尘粒料加热至200-280℃，进行升华脱砷;最后分温度段和时间段逐步升高温度直至500℃，完成升华脱砷过程。按本发明方法进行高砷烟尘的脱砷处理，不仅砷和其他有价金属元素分离率很高，脱砷生产率高，而且不会产生熔化粘糊现象，使整个过程顺利进行，因而本发明是一种全新、高效、可靠的工艺方法。
【IPC分类】C22B7/02
【公开号】CN105543488
【申请号】CN201511012639
【发明人】梁金凤, 石仁章, 石宏娇, 石俊阳, 王小明, 汪琴, 梁伟, 梁斌
【申请人】耒阳市焱鑫有色金属有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月31日