[发明专利]一种置换-还原法处理砷锑烟尘回收砷、锑的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种置换-还原法处理砷锑烟尘回收砷、锑的方法，属于有色冶金技术领域。

背景技术

在重金属冶炼回收贵金属过程中，产生的烟尘中砷锑含量较高，具有很好的工业回收价值。为了综合利用有价金属，减少环境污染，加大对砷锑分离技术的研究具有重大的意义。

目前关于砷锑分离的方法有火法和湿法两种。火法分离中，最常用的是真空蒸馏法，利用其沸点性质的不同而使砷锑分离，此法虽高效的分离砷、锑，但真空蒸馏技术条件要求高且对环境保护安全措施要求严，经济成本也较高。砷锑的湿法分离分为酸法和碱法两种。酸法以硫酸-硝酸混合溶液为浸出剂，其中的硝酸既是浸出剂，又是砷的氧化剂，喷入石灰乳，将砷酸沉淀为砷酸钙而脱除。碱法-电化浸出法是在碱性浸出槽内装入阳极、阴极，并通以直流电，强化砷的浸出。碱法分离砷锑由于砷具有毒性，其浸出液的处理或返回是实际生产过程中突出的重大问题，阻碍了此工艺的进一步发展。

由于锑的金属活泼性强于砷，三氧化二砷被锑粉置换成砷，其反应过程如下

Sb+As₂O₃=As+Sb₂O₃

三氧化二锑具有易挥发的性质，较低温度下即可实现其强烈挥发。不同温度下Sb₂O₃的蒸气压如下表1。

表1Sb₂O₃的蒸气压与温度的关系

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种置换-还原法处理砷锑烟尘回收砷、锑的方法。本发明充分利用三氧化二锑低温易挥发的特点，采用锑粉置换砷锑烟尘中的砷，并挥发出三氧化二锑，获得粗砷，三氧化二锑再进行还原熔炼获得粗锑，工艺简单，具有较好的工业应用前景，本发明通过以下技术方案实现。

一种置换-还原法处理砷锑烟尘回收砷、锑的方法，其具体步骤如下：

（1）置换法回收砷：向砷锑烟尘中按照砷锑烟尘与锑粉的质量比为（3～10）：1加入锑粉，然后在温度为500～800℃条件下置换反应30～120min，在此过程中对三氧化二锑挥发烟尘进行收集，反应完成后将获得粗砷；

（2）还原法回收锑：向步骤（1）收集到的三氧化二锑挥发烟尘中按照三氧化二锑与还原剂的质量比为10：（1～3）加入还原剂，在800～1000℃温度下还原反应30～180min，最终得到粗锑。

所述砷锑烟尘包括以下质量百分比的组分：砷含量为5～20%，锑含量为30～60%。

所述步骤（1）中的三氧化二锑挥发烟尘采用布袋收尘进行收集。

所述还原剂为粉煤、油、焦炭粉中的一种或几种任意比例混合物。

上述锑粉纯度为95～99%，粒度为40～100目。

本发明的有益效果是：（1）利用Sb₂O₃低温易挥发的特性，采用锑粉置换砷锑烟尘中的砷，并加热挥发出三氧化二锑，余下物料为粗砷，三氧化二锑经还原熔炼后得到粗锑，实现了砷和锑的有效回收；（2）本工艺流程较短，操作简单易行，经济成本低，具有较大的工业应用前景。

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，该置换-还原法处理砷锑烟尘回收砷、锑的方法，其具体步骤如下：

（1）置换法回收砷：向砷锑烟尘中按照砷锑烟尘（砷锑烟尘包括以下质量百分比的组分：砷含量为5%，锑含量为30%）与锑粉的质量比为3：1加入锑粉，然后在温度为500℃条件下置换反应30min，在此过程中对三氧化二锑挥发烟尘进行收集，反应完成后将获得粗砷，其中锑粉纯度为95%，粒度为40目，三氧化二锑挥发烟尘采用布袋收尘进行收集；

（2）还原法回收锑：向步骤（1）收集到的三氧化二锑挥发烟尘中按照三氧化二锑与还原剂的质量比为10：1加入还原剂，在800℃温度下还原反应30min，最终得到粗锑，其中还原剂为粉煤。

经取样检测知，粗砷中含砷80.1%，含锑0.64%，砷的回收率为90.2%；粗锑中含锑86.4%，含砷0.54%，锑的回收率为88%。

实施例2

如图1所示，该置换-还原法处理砷锑烟尘回收砷、锑的方法，其具体步骤如下：