[发明专利]一种从锌冶炼过程中分离富集砷的工艺

权利要求书

1.一种从锌冶炼过程中分离富集砷的工艺，其特征在于：包括以下步骤，

S1：锌精矿加压浸出或含锌物料酸性浸出得到浸出液，酸性浸出液加入中和剂预中和调酸，加入絮凝剂后进入浓密池固液澄清分离，中和浓密底流返回加压浸出，中和后液进入下一步；

S2:中和后液加入锌粉置换得到含砷的置换矿浆，固液分离得到含砷置换渣和除砷后置换后液，含砷置换渣供后续分离砷；

S3：少量未置换的除砷置换后液经过二段除铁深度脱砷得到吸附砷的除铁渣和除铁后液；

S4：含砷除铁渣与含碳物料混合，采用火法挥发法，连续加入回转窑中反应，降温得到含砷氧化锌，将含砷氧化锌与水浆化，浆化矿浆用于火法尾气吸收，尾气吸收矿浆过滤，滤渣加含酸溶液解析，反应后的含砷解析矿浆泵送入步骤S1中进行锌精矿浸出或并入焙砂酸性浸出；

S5：步骤S2中的含砷置换渣经酸性浸出，保证有价金属的浸出率的同时也将渣中铁、砷浸出；

S6：在步骤S5中得到的浸出液中加入氧化剂，将溶液中铁、砷进一步完全氧化成高价离子，即Fe³⁺、As⁵⁺；

S7：采用复配有机萃取体系共萃取步骤S6中氧化后液中铁、砷，负载有机相采用有机酸络合反萃铁，含铁反萃液加酸后反萃砷，得到高酸砷铁反萃液；

S8：对高酸砷铁反萃液采用膜分离得到游离酸和低酸砷铁反萃液，游离酸可返回步骤S5中用于酸性浸出，低酸砷铁反萃液中加入中和助沉剂进行沉砷铁反应，过滤、洗涤后得到水洗后砷铁渣，除砷铁渣滤液返回配制铁反萃试剂循环使用。

2.根据权利要求1所述的一种从锌冶炼过程中分离富集砷的工艺，其特征在于：步骤S1中所述酸性浸出液含酸浓度15～30g/L，所述含锌物料为锌焙砂、氧化锌的一种；所述中和剂为碱式碳酸锌、锌焙砂、氧化锌的一种，所述中和反应温度为70～95℃，搅拌1～4小时，中和后酸浓度为3-8g/L；所述絮凝剂为非离子型聚丙烯酰胺，加入量为2～10mg/L。

3.根据权利要求1所述的一种从锌冶炼过程中分离富集砷的工艺，其特征在于：步骤S2中所述锌粉为含锌＞93％的金属锌粉，锌粉的加入量为2～10g/L，置换反应的温度为70～90℃，搅拌1～4小时，置换终点pH值为2.0～4.5。

4.根据权利要求1所述的一种从锌冶炼过程中分离富集砷的工艺，其特征在于：步骤S3中所述二段除铁的步骤具体为：

一段除铁：采用压缩空气或氧气氧化，缓慢加入中和剂，终点pH值2.5～4.5，反应温度75～85℃，反应4～10小时，一段除铁后含铁小于2g/L，矿浆加入絮凝剂送至浓密机固液分离，所述絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺，加入量为2～10mg/L，一次底流经正压过滤设备得到含砷铁渣送至火法挥发工艺；

二段除铁：采用98％的氧气氧化，加入中和剂中和反应pH值为5.2～5.4，反应时间4～6小时，反应温度80～95℃，矿浆加入絮凝剂送至浓密机固液分离，所述絮凝剂为采用阴离子型聚丙烯酰胺，加入量为2～10mg/L，二次底流经矿浆泵打入一段除铁反应槽作为反应晶种；

所述中和剂为锌焙砂、氧化锌、次氧化锌、碱式碳酸锌、碳酸钙的一种；经过二次除铁后溶液含铁≤5mg/L，含砷≤0.01mg/L。

5.根据权利要求1所述的一种从锌冶炼过程中分离富集砷的工艺，其特征在于：步骤S4中所述含碳物料为粉煤、焦炭、粒煤中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种从锌冶炼过程中分离富集砷的工艺，其特征在于：步骤S4中所述铁渣与含碳物料的混合比例为4:6～6:4，所述火法挥发的挥发温度为900～1200℃，挥发时间4～6小时，所述含砷氧化锌与水的浆化固液比为6～10，浆化1～3小时；

所述火法尾气吸收和解析的具体步骤为：浆化矿浆从塔顶部进口连续泵入，从底排口连续排出，排出后进入连续作业过滤设备，滤液返回与含砷氧化锌浆化闭路循环使用，滤渣与浓度150～250g/L的含酸溶液搅拌进行解析反应，反应时间1～3小时，反应温度70～90℃，浸出终点pH值为3～5，所述含酸溶液为稀硫酸。