[发明专利]一种高砷铅锌烟尘硫酸浸出时抑制砷化氢气体的方法

说明书

本发明涉及一种铅还原炉产出的高砷铅锌烟尘硫酸浸出时抑制砷化氢气体的方法，属于有色金属冶金技术领域。本发明通过在还原炉上升段设置二次风口，并连续鼓入空气且控制烟气中氧气含量，使挥发的砷、铅、锌等金属蒸汽氧化，以控制烟尘中的金属单质量；将高砷铅锌烟尘用清水调浆后，只进行一段弱酸浸出，并控制加入的稀酸浓度、浸出过程及终点pH值，浸出矿浆液固分离后，滤液回收锌，滤渣返强化熔炼炉回收铅。本发明方法可使高砷铅锌烟尘中砷、锌等氧化完全，收尘脱硫尾气NOx含量符合排放标准，可防止烟尘中被金属氧化物包裹的少量金属单质与浸出的砷形成高浓度砷化氢气体逸出，滤渣Zn≤8.00％，锌、铅分离好。

技术领域

本发明属于有色金属冶金领域，具体涉及一种高砷铅锌烟尘硫酸浸出时抑制砷化氢气体的方法。

背景技术

铅精矿和铅二次物料(如氧化锌烟尘硫酸浸出渣)用强化熔炼炉(顶吹炉、底吹炉和侧吹炉等)脱硫后，液态渣采用侧吹炉等还原炉熔炼铅时，还原炉会产出高砷铅锌烟尘，含As4～10％wt，含Pb+Zn70～75％wt。目前工业应用上主要返回强化熔炼炉配料，此方法存在的主要问题是由于锌的循环富集而导致强化熔炼炉、还原炉炉渣含锌升高，使炉渣性能变差，恶化炉况和使放渣操作困难。

为了克服上述问题，中国专利申请号201010187763.3的发明专利“铅、锌冶炼烟气制硫酸系统排出的废酸水的处理方法”，公开了以铅或锌冶炼烟气收尘所得的烟灰作为中和剂，加入铅或锌冶炼烟气制硫酸系统排出的污酸中搅拌，进行中和反应，中和反应后控制溶液的pH值为4.5～6.0；然后将中和反应后得到的溶液进行压滤，压滤后所得滤渣返回铅系统，所得滤液送锌系统或作为回收硫酸锌的原料。但中和时pH控制过高，铅锌分离不好，且污酸是铅、锌冶炼系统砷、氟和氯等有害杂质开路的出口，此方法无法使冶炼过程中的有害杂质开路，无法实现工业化应用。

中国专利申请号201210503066.3的发明专利“一种铅冶炼污酸治理过程中回收还原段烟灰中铅锌镉的工艺”，公开了将采用硫化除砷污酸对还原炉烟灰进行浸出反应产出铅渣进行回收，浸出液再采用硫化钠及氢氧化钠继续中和产出高品位锌镉渣进行回收，以解决铅冶炼中锌镉循环累积对生产运行的危害，减轻铅冶炼系统压力。但流程长，存在浸出时砷化氢气体大量产生及逸出的风险。

发明内容

本发明针对铅还原熔炼段产出的高砷铅锌烟尘利用现有技术的不足之处，提出了一种新的处理方法，在还原炉烟气上升段设置二次风口并连续鼓入空气，使还原炉过剩的CO气体完全燃烧成CO₂气体，使挥发的砷、铅及锌等金属气体尽量氧化为金属氧化物，控制、减少烟尘中金属单质的存在；将高砷铅锌烟尘用清水调浆后，只进行一段弱酸浸出，并控制加入的稀酸浓度、浸出过程及终点pH值，浸出矿浆液固分离后，滤液与次氧化锌烟尘浸出液合并处理生产锌锭，滤渣返强化熔炼炉回收铅，可抑制浸出过程中砷化氢气体的浓度，实现烟尘中铅、锌的有效分离。

本发明通过以下技术方案实现，具体实施步骤如下：

1)金属蒸汽氧化

在还原炉上升段设置二次风口，连续鼓入空气，当还原炉上升段烟气中存在氧时，发生如下反应：

CO+O₂＝CO₂↑ (1)

As+O₂＝As₂O₃ (2)

As₂O₃+O₂＝As₂O₅ (3)

Zn+O₂＝ZnO (4)