[发明专利]一种白烟尘选择性脱砷和有价金属回收方法

说明书

一种白烟尘选择性脱砷和有价金属回收方法，将铜冶炼产生的含砷白烟尘、硫酸、添加剂按质量比白烟尘：硫酸：添加剂＝1：0.1～1：0.01～0.5混匀酸化；将配好的酸化料在250～600℃焙烧1～6小时，将白烟尘中的砷以三氧化二砷的形式挥发进入烟尘，有价金属焙烧转变成硫酸盐或金属氧化物或硫化物入渣，实现砷与有价金属的分离，完成脱砷；再将焙烧渣按固液比1：2～7加水浸出，控制浸出液pH≤7，浸出温度80～95℃，搅拌浸出2～4小时，过滤；从滤液中回收铜和锌，从滤渣中回收其他金属。本发明方法通用性好，原料适应性广，有价金属与砷分离效果好，有价金属回收工艺简单。

技术领域

本发明涉及铜冶炼行业白烟尘资源化利用方法技术领域。

背景技术

铜冶炼生产中产生的白烟尘含有较多的有价金属，不同原料和冶炼工艺，产出的白烟尘砷、铜、锡、铅等成分差别大，目前针对这些含砷危废物料的处理方式主要有无害化、资源化以及源头减量化处理。

现有的白烟尘资源化处理工艺主要有湿法、火法以及火-湿(湿-火)法结合工艺，由于原料成分差异大，各厂家有价金属回收针对性不同，工艺通用性差，且无完善的处理工艺。如水浸脱砷工艺(中国专利CN201610998354.9公开的一种含砷烟灰预脱砷的方法)，通过一段热水浸出，二段碱浸脱砷的方法处理含砷烟尘，两段脱砷率可达98％，可得到较高的脱砷率，但存在脱砷刘成本高，废水处理量大的问题。再如酸浸脱砷工艺(覃永宁，含砷烟尘湿法提取白烟工艺，2003，6(3)：37-40)，该法采用35g/LH₂SO₄硫酸溶液，8.5：1的液固比，75℃下浸出60min，产出三氧化二砷，脱砷率58.91％，该法存在的问题是脱砷率偏低，脱砷渣含砷较高。还有碱浸法脱砷工艺(宁阳坤，某白烟尘碱浸试验研究.矿产综合利用，2017(4)：90-93)，该法可将砷与有价金属有效分离，脱砷率可达98％，但处理每吨白烟尘消耗0.8吨NaOH，浸出试剂成本较高，废水处理难度大。而加压浸出法(高志锋，高铜高砷烟灰加压浸出工艺.中国有色金属学报，2018，18(1)：59-63)，所处理白烟尘含砷仅6％，能否处理高砷白烟尘原料尚不明确。回转窑焙烧挥发砷工艺(李纹，云锡电热回转窑焙烧法生产白砷.云锡科技，1996，23(2)：26-30)，该法采用回转窑处理锡烟尘，处理成本低，但存在砷挥发率不高，仅达65～70％。火(湿)法—湿(火)法结合工艺(刘智明，铜冶炼烟尘综合回收工艺浅析及建议.中国有色冶金，2015，5：44-48)，该法将含砷烟尘先进行硫酸浸出铜、锌和砷，再采用鼓风炉回收铅和铋，该方法不足是湿法脱砷率低，砷在系统中循环量大，鼓风炉工艺锡、铅、铋直收率低，有价金属分散，铟不能回收利用。总之，目前这些含砷物料处理工艺中，湿法工艺有价金属回收率高，但存在流程长，废水处理量大，成本偏高的缺点，火法工艺虽然流程短，工艺简单，但存在有价金属分散以及回收率低等问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种通用性好、原料适应性广、有价金属与砷分离效果好、有价金属回收工艺简单的白烟尘选择性脱砷和有价金属回收方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种白烟尘选择性脱砷和有价金属回收方法，包括以下步骤：

(1)将白烟尘、硫酸、添加剂按质量比白烟尘：硫酸：添加剂＝1：0.1～1：0.01～0.5混匀酸化；所述添加剂为硫磺、黄铁矿、煤粉、木炭粉、焦粉中的一种；

(2)将步骤(1)配好的酸化料在250～600℃焙烧1～6小时，将白烟尘中的砷以三氧化二砷的形式挥发进入烟尘，有价金属焙烧转变成硫酸盐或金属氧化物或硫化物入渣，实现砷与有价金属的分离，完成脱砷；

(3)将步骤(2)的焙烧渣按固液比1：2～7加水浸出，控制浸出液pH≤7，浸出温度80～95℃，搅拌浸出2～4小时，板框过滤；

(4)从滤液中回收铜和锌，从滤渣中回收其他金属。