[发明专利]一种从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色冶金工业领域，尤其涉及一种从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法。

背景技术

有色冶金工业产生的烟尘主要来自铜、铅、锌、钴、锡等重金属提取中含砷矿石的冶炼、焙烧或废渣烟化回收过程。其中，铜烟尘中含有Cu、Pb、Zn、Bi等多达9种以上的有价金属，化学成分复杂。铜烟尘如果直接返回铜冶炼系统，则不仅大大增加入炉原料的杂质含量，恶化炉况，降低炉子的处理能力，而且As、Bi、Zn等杂质的循环累积将直接影响电铜质量。此外，As还将影响制酸触媒使用寿命进而降低SO₂ 转化率和硫酸产品质量。因此，将铜烟尘从铜冶炼系统中开路处理、综合回收有价金属十分必要。

砷作为臭葱石，稳定存在于自然界，是含砷物料无害化处置和研究的方向之一。公知文献1（专利申请号为201080006799.5，将砷作为臭葱石除去的方法）：利用氧化剂对含铁溶液和含砷溶液进行氧化，使得将铁氧化成三价铁并将砷氧化成五价砷以及在大气压下将铁和砷沉淀为砷酸铁，其中将铁砷比调节至1～1.5，并将pH调节至1.5～2；将形成的砷酸铁沉淀物送去在160～180℃的温度下进行水热转化成溶解性差的臭葱石。公知文献2（申请号为201210148339.7，一种从含砷溶液中沉砷稳砷的方法）：在含砷溶液中利用亚铁盐作为沉砷剂，在弱酸条件下，通过空气氧化法，亚铁氧化成三价铁，三价铁与砷反应，生成稳定性高、砷的浸出毒性低的沉淀物，此方法工艺参数为： pH为4-6、温度70-95℃、铁砷摩尔比1-1.5、空气流量为120-200L/h，反应时间为5-7h条件下，生成的沉淀物为砷酸铁晶体化合物—臭葱石晶体FeAsO₄·2H₂O，该沉淀物砷的浸出毒性浓度为1-2mg/L，低于危险废物鉴别标准－浸出毒性鉴别（GB5085.3－2007）的限值，能实现含砷溶液的无害化稳定化处理。

现有技术一般采用“湿法一火法”联合工艺，对铜系统产出的高砷铜烟尘进行有价金属的综合回收和砷的产品化处理。但该工艺还存在一些问题：1、有价元素综合回收率较低，回收成本较高；2、产品市场空间有限； 3、存在潜在的环保隐患。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法，旨在解决现有工艺回收率低、回收成本高、存在环保隐患等问题。

本发明的技术方案如下：

一种从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法，其中，包括步骤：

在硫酸浓度为14~30g/L，反应2~3h的条件下，将铜烟尘进行酸浸得到酸浸液；

在氧气分压为0.6~1.3MPa，反应时间为2~3h的条件下，对酸浸液进行氧压沉砷得到臭葱石和沉砷后液；

在沉砷后液中加入铁粉，反应25~40min置换出铜渣以及置换后液。

所述的从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法，其中，在氧压沉砷处理时，控制酸浸液中铁砷的质量比为1~2:1。

所述的从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法，其中，在氧压沉砷处理时，酸浸液中的砷的浓度为5~30g/l。

所述的从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法，其中，在氧压沉砷处理时，酸浸液的酸度范围为4.5~20g/L。

所述的从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法，其中，在氧压沉砷处理时，酸浸液的铜离子浓度为0.1~8g/L。

所述的从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法，其中，在氧压沉砷处理时，酸浸液的锌离子浓度为10~75g/L。

所述的从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法，其中，酸浸处理在室温条件下进行。

所述的从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法，其中，在氧压沉砷处理时，温度条件为140~160℃

有益效果：本发明进行氧化沉砷处理时，充分利用了酸浸废液中的硫酸，其脱砷率高，最后生成的砷酸铁即臭葱石性质稳定，沉砷后夜中含砷量低，本工艺重金属回收率高、回收成本低，且处理过程环保，对环境污染小。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为臭葱石的XRD图谱。

具体实施方式

本发明提供一种从铜烟尘中回收铜、砷固化为臭葱石的方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。