[发明专利]一种用炼锡烟化炉处理含砷石膏渣的方法

说明书

一种用炼锡烟化炉处理含砷石膏渣的方法，将锡中矿按10t/h～20t/h的加料速度连续加入炼锡烟化炉内，在1100℃～1150℃温度下进行熔炼；将含砷石膏渣与黄铁矿的混合物连续加入炼锡烟化炉内，升温至1200℃～1300℃，进行烟化挥发反应；含砷石膏渣中的CaSO₄·2H₂O在弱还原气氛下分解，产出SO₂气体和CaO，SO₂气体参与锡的硫化挥发反应；CaO参与造渣；Ca₃(AsO₄)₂不参加反应，游离砷被氧化成为As₂O₃进入烟气；将熔渣水淬得到水淬渣；将含As₂O₃的烟气冷却后收集于烟尘中，焙烧烟尘收集得到As₂O₃。本发明有效实现了含砷石膏渣的资源化综合回收利用，方法简单，安全环保。

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼废渣的处理方法技术领域，具体涉及含砷石膏渣的处理方法。

背景技术

含砷石膏渣，又叫做砷钙渣，主要来源于冶炼烟气脱硫、使用石灰、铁盐法处理含砷污酸时的产物，其主要组分是硫酸钙(CaSO₄·2H₂O)，另外含有As、Pb等重金属元素，As主要以砷酸钙Ca₃(AsO₄)₂和游离砷形态存在，属于危险固体废弃物，若不能加以有效处置，将会对环境造成二次污染与资源的浪费。含砷石膏渣(砷钙渣)的处理与处置已成为社会关注度较高的问题。

目前国内处理含砷石膏渣(砷钙渣)的主要方法有：堆存、水泥固化、药剂固化和高温还原分解等方法。其中堆存是目前大部分企业最为常用的办法，但堆存对堆存渣场要求极高，而且后续的维护难度也相当大；水泥固化可将废渣的毒性浸出降低至满足国家毒性浸出要求的范围内，但存在体积增容比大，处理后的渣不能实现资源化利用；药剂固化目前适应性较差，仅在实验室针对部分原料开展实验工作，目前不能实现工业应用；高温还原分解方法因砷酸钙较为稳定，实际可操作性较差。故急需开发安全环保、经济实用的含砷石膏渣(砷钙渣)处理新工艺。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种安全环保、经济实用的用炼锡烟化炉处理含砷石膏渣的方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种用炼锡烟化炉处理含砷石膏渣的方法，方法步骤如下：

S1：将含砷石膏渣与黄铁矿按照1：1～5的质量比例混合均匀，备用；

S2：将锡中矿按10t/h～20t/h的加料速度连续加入炼锡烟化炉内，在1100℃～1150℃温度下进行熔炼；

S3：将含砷石膏渣与黄铁矿的混合物连续加入炼锡烟化炉内，升温至1200℃～1300℃，进行烟化挥发反应；含砷石膏渣中的CaSO₄·2H₂O在弱还原气氛下分解，产出SO₂气体和CaO，SO₂气体参与锡的硫化挥发反应；CaO参与造渣；含砷石膏渣中的Ca₃(AsO₄)₂不参加反应，游离砷被氧化成为As₂O₃进入烟气；

S4：从炼锡烟化炉渣口排放出渣，将渣进行水淬得到水淬渣；

S5：将含As₂O₃的烟气冷却后收集于烟尘中，焙烧烟尘收集得到As₂O₃。

本发明所述含砷石膏渣中含有硫酸钙50％～95wt.％、砷0.1％～10wt.％、水5％～40wt.％。