[其他]一种无污染提炼砷白粉的新工艺

说明书

本发明涉及从砷矿石中提炼砷白粉的无污染新工艺。

砷在自然界多数与有色金属矿和黄金矿共生，目前国内外从这些共生的砷矿石中提炼砷白粉，由于污染问题没有解决，砷、硫严重污染环境，危害人健康植物生长，而不敢开采利用，故不但砷得不到提取利用，而且与其共生的有色金属矿和黄金矿也得不到利用，这些矿变成了“待款”，长眠于地下。已有技术存在的问题：一是采用布袋或电收尘器捕收As₂O₃单纯是物理方法，捕收不彻底，部分砷、硫逸出。二是所捕收的砷白粉纯度低、白度差，除AS₂O₃外，还有AS₂O₅、AS₄O₆。

本发明的任务是提供一种无污染从砷矿石中提炼砷白粉的新工艺，且所提炼出的砷白粉纯度、白度都高。

本发明的任务是以下述方式来完成的：在焙烧炉中焙烧砷矿石时加金属钠，用以还原S、CO、CO₂，提高砷逸度，抑制硫逸度，在中间工序加入氨气，来使砷和硫分开，使As₂O₅、As₄O₆还原为As₂O₃硫及其硫化物生成NH₄HSO₃和（NH₄）₂SO₃。所生成的混合气流进入沉淀仓和布袋，在置冷的条件下，经沉淀、捕集而把As₂O₃回收，从沉淀仓出来的含有NH₄NSO₃、（NH₄）₂SO₃和SO₂Hs的剩余气体经冷却管进一步降温后进入硫化物收集塔，经沉淀回收，NH₄HSO₃和（NH₄）₂SO₃从硫化物收集塔出来的含有HS、SO₂和少许的NH₄HSO₃的尾气进入放有石灰水的静化池而生成沉淀物-CaSO₃、CaAs从静化池出来的废气经有活性炭过滤层的烟囱底仓进行吸附过滤后才排出烟囱

本发明的特点：一是该工艺的排气、符合卫生要求，不存在环境污染，二是所提炼出来的砷白粉纯度高，达99.5～99.7%，砷白粉的白度可达到85%。三是砷的回收率高达90%，使与砷共生的有色金属矿和黄金矿基本脱砷，这就不但得到了砷，而且得到了符合冶炼要求的有色金属矿和黄金矿，把原来的“待矿”解放了出来，一举两得。四是流程较简单，提炼砷白粉的成本低，有利于推广应用。

下面结合本工艺流程图来说明实施例：

参照流程图，本工艺的设备由2～4个焙烧炉（1）、铵化反应塔（2）、5～7个漏斗状沉淀仓（3）、供冷装置（4）、烟尘收集塔（5）、硫化物收集塔（6）、水化学净化池（7）、烟囱底仓（8）、烟囱（9）、管道（10、11、12、13、14）、抽风机（15）组成。本工艺的流程是：把破碎成3～5cm大小的块状砷矿石放进焙烧炉中焙烧可用电或重油或煤作为热源，若烧煤初烧时关闭管道（10）的阀门，打开管道（11）的阀门，让初烧阶段的废气经管道（11）→烟尘收集塔（5）→置冷管道（12）→硫化物收集塔（6）→管道（13）→水化学净化池（7）→管道（14）→烟囱底仓（8）→烟阀（9）排出。在燃烧正常后，炉温达到800～900°K时，关闭管道（11）的阀门，同时打开管道（10）的阀门，根据砷矿石中硫的含量的高低，加进适量金属钠，这时焙烧炉的炉膛内产生的As₂O₃、As₄O₆、As₂O₅和未还原的HS、SO₂AsS（g）、As₄S₄（g）、As₂S₃（g）的混合气流经管道（10）进入铵化反应塔（2）与塔里的氨气进行化学反应，所生成的As₂O₃、NH₄HSO₃、（NH₄）₂SO₃进入互相串联起来的5～7个砷白粉收集塔（3），同时供冷装置（4）向砷白粉收集塔（3）提供冷源，使混合气流降温至400～600°K，As₂O₃便结晶析出，粗大的晶体沉淀在砷白粉收集塔里而被收集，微小的晶体流进置于最后一个收集塔中的布袋而被捕集，从砷白粉收集塔（3）中出来的NH₄HSO₃、（NH₄）₂SO₃、SO₂、HS混合气体经冷却管道（12）降温至340°K以下时，NH₄HSO₃、（NH₄）₂SO₃成结晶体，进入硫化物收集塔（6）被沉淀收集。抽风机（15）将硫化物收集塔（6）中含少许HS、SO₂、NH₄HSO₃的尾气通过管道（13）送进水化学净化池（7），这些气体与净化池（7）中的石灰水溶液起化学反应，生成沉淀的CaSO₃、CaAs。从净化池（7）出来的废气经管道（14）进入有活性炭过滤层的烟囱底仓（8），通过吸附过滤后，排出烟囱（9）。