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一種高砷銻煙塵氧化?固定法分離砷并回收砷、銻的方法與流程

文檔序號:12056817閱讀:472來源:國知局

本發(fā)明涉及一種高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法,屬于資源綜合回收利用和環(huán)保技術領域。



背景技術:

砷是一種劇毒元素,對環(huán)境的污染已經(jīng)引起了全世界的高度關注,一般通過砷的固定的方法來處理含砷物料,一方面固定的砷占用大量的儲存空間,同時對環(huán)境也存在潛在的危險,另一方面幾乎所有的含砷物料都含有大量的銻、鉛等有價金屬,在資源日益匱乏的今天,二次資源的利用已成為社會的主流方向,據(jù)英國某礦業(yè)咨詢公司2010年報告中國已沒有能連續(xù)開發(fā)十年以上的銻礦床,美國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計數(shù)據(jù)也顯示,如果未來沒有再發(fā)現(xiàn)重要銻礦床,世界銻礦資源將在十幾年內(nèi)枯竭,尋找新的銻資源并對其進行資源化處理具有重要戰(zhàn)略意義同時我國銻資源流失情況嚴重,有色金屬冶煉工藝中銻資源流失量約占27%,為實現(xiàn)砷資源的合理處理和銻資源的二次回收利用,必須實現(xiàn)砷、銻的高效分離。

本發(fā)明所處理高砷銻煙塵含砷、銻分別約為36.28和28.72%,必須實現(xiàn)砷銻的高效分離才能合理的處理砷以及回收具有商業(yè)價值的銻。

砷銻煙塵分離的方法主要有兩種:

第一,火法,其基本思路是將物料中的砷以As2O3的形式全部揮發(fā)出來,銻以高價難揮發(fā)形式保留在物料中,然后對煙塵中的銻進一步處理或直接進入到銻冶煉工藝,達到固體物料分離和有價金屬銻回收的目的。

第二,濕法,其基本思路是利用As、Sb化合物水溶性等不同性質(zhì),通過控制pH等物理化學條件以實現(xiàn)砷、銻的分離,進一步回收其產(chǎn)物。

本發(fā)明采用氧化、Fe2O3固定法對高砷銻煙塵進行處理,將煙塵中的砷以As2O3的形式揮發(fā)出系統(tǒng),并對其進行單獨回收處理,將銻產(chǎn)物做進一步的處理回收。此方法解決了工藝流程長、分離效果差等問題。因此本項目的實施,對高砷銻煙塵的高效綜合利用意義重大。



技術實現(xiàn)要素:

針對上述現(xiàn)有技術存在的問題及不足,本發(fā)明提供一種高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法。本發(fā)明充分利用砷、銻氧化物揮發(fā)性和氧化性不同以及與Fe2O3結合能力的差異,解決了高砷銻煙塵砷、銻分離問題,本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)。

一種高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法,其具體步驟如下:首先將高砷銻煙塵、固定劑Fe2O3分別研磨及篩分后混合均勻,然后在通入氧性氣體條件下,在溫度為250~450℃焙燒30~150min得到銻產(chǎn)物,在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As2O3經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉,實現(xiàn)砷、銻分離。

所述固定劑Fe2O3加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的10~30%。

所述氧性氣體中氧氣占氧性氣體總體積的21%~100%。

經(jīng)過上述各步驟,高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。主要反應如下所示:

Sb2O3+0.5O2(g)=Sb2O4

Sb2O3(g)+O2(g)+Fe2O3=2FeSbO4

本發(fā)明的有益效果是:

(1)采用高砷銻煙塵經(jīng)空氣氧化和Fe2O3固定的方法揮發(fā)脫砷、回收銻,氧化劑采用廉價空氣,在工業(yè)應用中具有一定的優(yōu)勢;

(2)采用高砷銻煙塵經(jīng)空氣氧化和Fe2O3固定的方法揮發(fā)脫砷、回收銻,相對于其他火法的氧化焙燒分離效果好,相對于濕法工藝流程簡單,添加劑用量少。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式,對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1

如圖1所示,該高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法,其具體步驟如下:首先將高砷銻煙塵(含砷36.28wt%、銻28.72wt%)、固定劑Fe2O3分別研磨及篩分(粒度均為74um)后混合均勻(固定劑Fe2O3加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的10%),然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體(氧氣占氧性氣體總體積的21%,即氧化性氣體為空氣)條件下,在溫度為450℃焙燒90min得到銻產(chǎn)物,在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As2O3經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉,實現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后,經(jīng)分析檢測,砷的揮發(fā)率88%,銻的揮發(fā)率13%,高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。

實施例2

如圖1所示,該高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法,其具體步驟如下:首先將高砷銻煙塵(含砷36.28wt%、銻28.72wt%)、固定劑Fe2O3分別研磨及篩分(粒度均為74um)后混合均勻(固定劑Fe2O3加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的15%),然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體(氧氣占氧性氣體總體積的21%,即氧化性氣體為空氣)條件下,在溫度為400℃焙燒90min得到銻產(chǎn)物,在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As2O3經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉,實現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后,經(jīng)分析檢測,砷的揮發(fā)率39%,銻的揮發(fā)率9%,高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。

實施例3

如圖1所示,該高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法,其具體步驟如下:首先將高砷銻煙塵(含砷36.28wt%、銻28.72wt%)、固定劑Fe2O3分別研磨及篩分(粒度均為74um)后混合均勻(固定劑Fe2O3加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的15%),然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體(氧氣占氧性氣體總體積的100%,即全氧)條件下,在溫度為400℃焙燒90min得到銻產(chǎn)物,在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As2O3經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉,實現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后,經(jīng)分析檢測,砷的揮發(fā)率75%,銻的揮發(fā)率9%,高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。

實施例4

如圖1所示,該高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法,其具體步驟如下:首先將高砷銻煙塵(含砷36.28wt%、銻28.72wt%)、固定劑Fe2O3分別研磨及篩分(粒度均為74um)后混合均勻(固定劑Fe2O3加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的30%),然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體(氧氣占氧性氣體總體積的30%)條件下,在溫度為250℃焙燒150min得到銻產(chǎn)物,在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As2O3經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉,實現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后,經(jīng)分析檢測,砷的揮發(fā)率41%,銻的揮發(fā)率6%,高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。

實施例5

如圖1所示,該高砷銻煙塵氧化-固定法分離砷并回收砷、銻的方法,其具體步驟如下:首先將高砷銻煙塵(含砷36.28wt%、銻28.72wt%)、固定劑Fe2O3分別研磨及篩分(粒度均為74um)后混合均勻(固定劑Fe2O3加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的25%),然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體(氧氣占氧性氣體總體積的60%)條件下,在溫度為300℃焙燒30min得到銻產(chǎn)物,在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As2O3經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉,實現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后,經(jīng)分析檢測,砷的揮發(fā)率35%,銻的揮發(fā)率5%,高砷銻煙塵砷、銻分離較為徹底。

對比實施例

首先將高砷銻煙塵(含砷36.28wt%、銻28.72wt%)、固定劑Fe2O3分別研磨及篩分(粒度均為74um)后混合均勻(固定劑Fe2O3加入量為高砷銻煙塵質(zhì)量的15%),然后在通入流量為150mL/min的氧性氣體(氧氣占氧性氣體總體積的100%,即全氧)條件下,在溫度為450℃焙燒90min得到銻產(chǎn)物,在此過程中產(chǎn)生的揮發(fā)物As2O3經(jīng)過氫氧化鈉回收生成砷酸鈉,實現(xiàn)砷、銻分離。

在上述過程中的高砷銻煙塵低溫焙燒后,經(jīng)分析檢測,砷的揮發(fā)率85%,銻的揮發(fā)率31%,高砷銻煙塵砷、銻分離不徹底。

以上結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作了詳細說明,但是本發(fā)明并不限于上述實施方式,在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。

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