[发明专利]高砷物料安全脱砷工艺

说明书

本发明属于一种冶金行业物料脱杂分离的方法，特别是除去含砷物料中的砷元素的方法。

在我国冶金行业中，对于高砷物料的脱砷，通常的作法是将物料放入焙烧炉中进行氧化焙烧除去砷，该方法在焙烧中会产生三氧化二砷（砒霜）气体，这种剧毒物对环境和操作人员的危害相当大，因此对操作人员的技能和收尘设备的要求较高，设备的费用也较高，风险性仍很大。

本发明的目的是提供一种高砷物料安全脱砷的工艺，其相应的设备费用较低、操作简单、砷不进入气相，安全系数较大。

本发明的实现方案如下：将粉碎了的高砷物料和酸性弱于砷酸的弱酸盐混合，进行焙烧反应，生成水溶性的砷盐和其它氧化物，在出料中加入水，分离出各成份，从滤液中结晶砷盐。含砷的物质在整个工艺过程中，都是以固态和液态出现，无气态的产生。在焙烧高砷物料和弱酸盐的混合物使其反应中焙烧温度控制在600～900℃，高砷物料与所述弱酸盐混合进行反应中，弱酸盐的用量为反应量1.1～1.2倍，结晶砷盐后的滤液作为加入到焙烧出料的水循环使用，避免尚含少量砷的液体排除，也提高了付产品砷盐的回收。为了达到较好的经济及技术效果，弱酸盐采用碳酸钠为宜。

为了进一步本发明的技术方案，下面例举几个实施例。

实施例1

原料采用高砷铜镍合金，其中铜含量为25.47%，镍含量为23.24%，砷含量28.94%。

首先按Na₂CO₃∶原料＝0.65∶1的比例混合破碎的粉末，放入回转窑中，温度控制在600～800℃时混合料焙烧，焙烧反应时间为3～4小时，出料热溶于水中，生成的铜及镍的氧化物不溶而沉淀，分离取出;生成的砷酸钠则溶于水，过滤结晶得到砷的钠盐（Na₃AsO₄·12H₂O）。经测定过滤后的滤液中砷含量为0.5%，将其返回系统作为加入到出料的水循环使用，高砷物料的脱砷率在本例中为95%，砷回收率为88%，无气态的砷化合物生成，并为下一步提取铜镍创造了良好条件。

实施例2

原料为高砷铜镍合金，其中含铜18.21%，含镍16.90%，含砷为23.14%。

混合料的比例为Na₂CO₃∶原料＝0.72∶1，焙烧温度控制在700～800℃间，其余工艺步骤同实施例1，经测定结晶砷盐后滤液中砷含量为0.3%，脱砷率达97%，砷回收率大于90%。

实施例3

原料为高砷铜镍合金，其中含铜17.41%，含镍15.11%，含砷为19.78%。

混合料的比例为Na₂CO₃∶原料＝0.75∶1，焙烧温度控制在850～900℃间，其余工艺步骤同实施例1，经测定结晶砷盐后滤液中砷含量为0.38%，脱砷率94%，砷回收率大于89%。

本发明的上述技术方案可达到以下效果：

1、依本法在生产中无气相砷化合物生成，结晶砷盐后的滤液循环使用，不向外排出，较好地解决了环境污染的问题;

2、由于无气态的剧毒物生成，因此对设备及操作人员的要求可有降低;

3、反应温度较低，可节约能源，而原工艺的焙烧温度却要达到1000℃以上;

4、可提高经济效益，在脱砷的同时，还能获得砷盐产品。