[发明专利]一种铜冶炼高砷烟灰低成本脱砷的方法

说明书

本发明公开了一种铜冶炼高砷烟灰低成本脱砷的方法，包括如下步骤：A、将含砷烟尘进行中性浸出，浸出完成后固液分离得到中浸液和中浸渣；B、步骤A所得的中浸渣进行一级常压碱浸，浸出完成后固液分离得到一次浸出液和一次浸出渣；控制浸出终碱浓度低于50g/L；C、步骤B所得一次浸出渣进行二级常压碱浸，NaOH浓度为40‑150g/L；浸出完成后固液分离得到二次浸出液和二次浸出渣；D、将步骤A所得中浸液采用旋流电积工艺脱铜，产品为标准阴极铜和脱铜后液；E、将步骤B所得一次浸出液石灰苛化，固液分离得到砷酸钙和苛化后液。本发明可实现含砷烟尘低成本高效脱砷，解决铜精矿中砷不断升高对铜冶炼过程的影响，具有环保、经济、节能、资源利用率高的优点。

技术领域

本发明属于有色金属冶炼领域，具体涉及从铜冶炼烟灰中有效脱砷的方法。

背景技术

在自然界中，砷通常以毒砂(FeAsS)、砷磁黄铁矿(FeAsS₂)、砷铁矿(FeAs₂)、硫砷铜矿(Cu₃AsS₃)、雄黄(As₂S₃)、雌黄(As₂S₃)等矿物，富集于铜、铅、锌、镍、钴、金和银等有色金属矿石中；在有色冶金过程中，产出许多高砷固体物料，如焙烧与熔炼烟尘。这些物料含砷高达5-50％，还含有大量的有价金属，直接返回冶炼流程，导致砷在系统中的循环累积，因此，通常应单独处理脱砷。砷在铜冶炼过程中的开路成本约20000元/吨，如果原料含砷高，将导致铜冶炼阳极板砷超标，电解净液车间超负荷运转，砷处置难、费用高等问题，开发砷在冶炼系统过程中的低成本高效开路是趋势也是必然选择。

铜冶炼系统每天产生的烟尘含砷高达6-8％，为了回收铜等有价金属，该烟尘一般直接返回熔炼炉熔炼。经砷流程查定得知，该部分烟尘返料砷含量占熔炼炉总砷投入量的50％，若不及时脱除，势必会造成砷在系统内的累积。

目前处理含砷烟尘的方法主要是两类，一是火法分离，二是湿法分离。火法生产中，主要是利用砷的氧化物与其他元素氧化物沸点的不同，使砷与其他元素分离。CN103602835A公布了一种置换还原法获得粗砷和粗锑，CN103602834A公布了一种选择性氧化-还原获得纯度不高的As₂O₃和粗锑，CN104294053A公布了一种含砷烟尘还原挥发砷的方法，获得As₂O₃纯度达到97.0％以上。但是如果烟尘中含有与砷元素性质接近的金属(如锑)，则获得的三氧化二砷纯度不高。湿法生产中主要有水浸、酸浸、碱浸三种工艺，但是均只能获得纯度不高的三氧化二砷、砷酸钠等产品，且对有价金属粉回收未做进一步研究。CN105567983A公布了一种铜冶炼烟尘水浸-碱浸的处理工艺，使砷与金属分离，制备的砷产品无销路，浸出渣中含砷仍较高。CN104357668A公布了一种用污酸浸出烟尘，电积脱砷，酸浸和电积过程容易产生砷化氢。CN105648226A和CN105648227A公布了一种氧压碱浸实现砷锑分离的方法，砷锑分离的比较彻底，但是在工艺中获得的砷酸钠未处理，碲、锑等有价金属未回收。

从烟尘中脱砷、提取有价金属的研究论文和相关专利报道很多，但存在有价元素综合回收率低，碱耗高，脱砷成本高。因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种铜冶炼高砷烟灰低成本脱砷的方法，适用于铜冶炼过程产生的高含砷烟尘的处理，可以实现含砷烟尘低成本高效脱砷，解决铜精矿中砷不断升高对铜冶炼过程的影响，具有环保、经济、节能、资源利用率高的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铜冶炼高砷烟灰低成本脱砷的方法，包括如下步骤：

A、将含砷烟尘进行中性浸出，浸出完成后固液分离得到中浸液和中浸渣；