专利名称：从含砷烟尘中湿法直接制取砷酸钠的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制取砷酸盐的方法，特别是从含砷烟尘中直接制取砷酸钠的方法。
砷酸钠的传统制备方法是将含砷物料进行氧化焙烧，使As2O3升华，通过冷凝，捕集，为制取纯净的As2O3，有时还需要进行二次升华，捕集，制得优质As2O3以后，再配以NaOH和NaNO3，高温下于炉内煅烧(700℃)。用水浸出煅烧产物，获得砷酸钠产品。
另一种方法是用硝酸氧化优质白砷，产出砷酸后再加碱制成砷酸钠。
上述两种方法均需经过白砷制备阶段和氧化中和阶段，或称两步法。特别是第一种方法制备白砷需经高温焙烧，造成砷的升华和As2O3粉尘的飞扬，严重地污染了环境，又显流程冗长。
本发明的目的在于克服火法制取白砷造成砷尘污染和流程冗长的缺点，提出一种湿法处理含砷烟尘直接制取砷酸钠的方法。
为了实现上述目的，本发明采用将含砷烟尘用水浆化后，在搅拌下缓缓加入石灰石粉，调节料浆PH值至5～6，将料浆升温并维持在50～75℃，加入纯碱溶液和工业过氧化氢，实施砷的浸出氧化，过滤，滤液加入NaOH，调节PH值至12～14，煮沸30分钟后滤去沉渣，净化后液经浓缩结晶，即可产出优质砷酸钠。
本发明的具体方法是，以含锡高砷烟尘为原料，用水按液固比为3～6进行浆化，在搅拌的情况下缓缓加入石灰石粉，石灰石粉以天然的石灰石磨粉而得，调节料浆PH值至5～6，升温并维持在50～75℃，在搅拌的条件下将纯碱溶液(含Na2CO3200克/升)和工业过氧化氢溶液同时缓缓加入到料浆中，浸出、氧化料浆中的砷。试剂加入量按投入的砷量计，其中As∶Na＝1.40∶1(重量比，下同)，As∶H2O2＝1.8∶1。试剂加毕后再升温至90～100℃(至沸)，搅拌浸出30分钟，过滤，滤液加入300g/L左右的工业NaOH溶液，将滤液PH值调至12-14，煮沸30分钟后滤去沉渣，NaOH加入量按As∶Na＝5.0加入，净化后液经浓缩结晶即得产品砷酸钠。
将砷的浸提和氧化合为一体，以及浸液碱性脱杂是本发明的两个技术创造点。本发明是基于这样的原理的在浸提氧化过程中，将Na2CO3和H2O2同时缓缓加入到料浆中，烟尘中的砷首先为水所浸出(反应①)，由于有Na2CO3和H2O2的存在，砷的氧化(反应②)以及砷酸钠的生成(反应③)也就同时完成。其化学反应大致如下
烟尘中的Sn、Fe、Zn、Pb等杂质在浸提氧化时，会有少量进入浸液，当加入NaOH溶液后，浸液的PH值升高，这些杂质均可形成难溶化合物沉淀除去。其过程机理大致如下
据此，砷酸钠中杂质含量已经很少，质量得到保证。
按本发明所述的方法制取砷酸钠，不仅质量得到保证，而且由于采用全湿法流程，免去了高温火法作业，无砷的升华造成粉尘的危害，生产用水包括滤布洗水及洗手水等均可返回浸出使用，形成溶液闭路循环，因而，工作环境得到良好的改善，并保护了自然环境。
获得的产品经抽样分析，其杂质含量如下表所示元素 Sn Fe Pb Sb 杂质总量含量% 微量 0.21 微量 0.25 <1.0下面以实施例进一步说明本发明的技术构成。
实施例1原料，锡焙烧产出的高砷烟尘，其成分为(%)As 56.98，Sb 9.63，Pb 4.31，Zn 0.11，Sn 2.92，Fe 0.64。
取所述烟尘50kg，加水150升浆化，在搅拌条件下缓缓中入石灰石粉6kg，将料浆升温至60℃后，同时缓缓加入所述纯碱溶液和工业过氧化氢水溶液，其中碱溶液加入量为275升(含Na2CO3180g/L)，过氧化氢溶液加入量为60升(含H2O230%)，加毕再升温至90～100℃，搅拌浸出30分钟，过滤，滤液中入烧碱溶液40升(含NaOH 25g/L)，煮沸30分钟，滤去沉渣后，滤液浓缩结晶，产出砷酸钠132kg，产品含As+519.24%。
实施例2所述原料成分分析结果(%)28.31 As，6.78 Sn，5.84 Sb，6.43 Pb，4.74Fe。系锡焙烧的沉降尘。
取上述原料950g，加水5000ml调浆，在搅拌下缓缓中入石灰石粉95g;待料浆温升至60℃时，将450g纯碱化成3000ml碱液与1650ml工业H2O2，同时缓缓加入料浆中，加毕即升温至90℃，搅拌浸出30分钟，过滤，滤液加入工业烧碱95g，煮沸30分钟，滤去沉渣后，滤液浓缩结晶，产出砷酸钠1011g，产品含As+520.82%。
实施例3原料，锡焙烧烟尘，其成分为(%)25.14As，25.17Sn，2.13Sb，4.25Pb，1.17Zn，8.67Fe。
取上述原料750g，用3000ml水浆化后缓缓加入石灰石粉70g，升温至60℃后，将纯碱320g化成2000ml碱液，与1200ml工业H2O2同时缓缓加入到料浆中。加毕，升温至90℃，搅拌浸出30分钟，过滤，滤液加入工业烧碱65g，煮沸30分钟，滤去沉淀物，取滤液，经浓缩结晶，产出砷酸钠1036g，产品含As+521.56%。
权利要求
1.一种制备砷酸钠的方法，其特征在于将含砷烟尘用水浆化，加石灰石粉调节料浆PH值至5～6，在料浆温度为50～75℃下加入纯碱溶液和工业过氧化氢溶液，滤液加入NaOH，调节PH至12～14，煮沸，滤去沉渣，净化后液经浓缩结晶制备得砷酸钠。
2.根据权利要求1的方法，其中所述含砷烟尘为锡焙烧烟尘。
3.根据权利要求1的方法，其中所述石灰石粉为天然石灰石磨碎制粉而得。
4.根据权利要求1的方法，其中所述纯碱溶液含Na2CO3180～200g/L，所述H2O2溶液含H2O230%(体积比)。
5.根据权利要求1的方法，其中试剂加入量为加入料浆纯碱量按As∶Na＝1.40，过氧化氢按As∶H2O2＝1.80(均为重量比)加入，滤液加入NaOH的量按As∶Na＝5.0。
6.根据权利要求1的方法，其中过程产生的洗水闭路循环使用。
全文摘要
制备砷酸钠的方法，以锡焙烧烟尘为原料，用水调浆，向其中加入碱液和氧化剂，在50～75℃下搅拌浸出，过滤除渣，滤液加入NaOH，将溶液pH值调至12～14，煮沸，滤去沉淀物，净化液浓缩结晶出砷酸钠。本法将砷的浸提和氧化一次完成，浸液碱性脱杂，实现直接从含砷烟尘全湿法制取砷酸钠，流程简便，无污染环境。
文档编号C01G28/02GK1101010SQ9410712
公开日1995年4月5日 申请日期1994年6月10日 优先权日1994年6月10日
发明者全昌荣, 廖春图, 黄干生 申请人:大厂矿务局来宾冶炼厂