Sb高效富集与As转化稳定化的砷碱渣清洁利用新技术工业试验

为了实现锑冶炼砷碱渣的清洁利用及无害化处置,设计了球磨浸出—重选收锑—废碱喷淋—氧化沉砷—砷稳定固化的砷碱渣清洁利用新工艺。结果表明:常温下液固比为4:1时,砷碱渣经球磨后水浸,球磨和浸出时间分别20 min和40 min,As浸出率为96.78%,碱浸出率为97.35%,实现Sb、As和碱高效分离;为提取回收浸出渣中锑资源,通过摇床高效富集回收Sb,回收率为40%~50%,且精矿中As < 1%,Sb≥10%,可通过冶炼系统回收;基于酸碱中和原理,浸出液（高砷废碱）进入锑冶炼中烟气脱硫喷淋系统与烟气中SO₂发生反应,烟气中SO₂和As含量达到排放标准,实现浸出碱液和烟气SO₂协同治理目的;向高砷废水加入H₂O₂对砷进行氧化,再加入脱砷剂（生物制剂）与砷发生沉淀反应而脱除,经两段脱砷后,废水中As含量降低至150 mg/m3, 脱砷效率分别为88.4%和92.5%;产生的脱砷渣采用铁盐稳定剂处理,在添加质量比为9%时固化体As毒性浸出浓度从348.67 mg/L降至0.65 mg/L,达到危险废物填埋场入场标准。工业扩大试验结果表明,新工艺可达到以废治废、清洁利用砷碱渣目的。      

高砷高锡铅阳极泥脱砷与综合回收工业试验

在前期高砷高锡铅阳极泥脱砷及资源综合回收小试、扩大试验基础上,设计建造了3t/d的高砷高锡铅阳极泥综合回收中试生产线。在碱料比(碳酸钠与阳极泥质量比)0.8、焙烧温度600℃、焙烧时间2.2h、液固比(mL/g)3、浸出温度80℃、浸出时间2h条件下实现了砷锡分离。浸出渣为锡铅锑渣,浸出液在80℃下蒸发结晶得到粗砷酸盐产品。产品锡铅锑渣含锡32.66%、铅12.65%、锑14.75%,粗砷酸盐中砷酸钠的纯度达到57.3%、含12个结晶水。高砷高锡铅阳极泥综合回收中试实现了阳极泥中砷和有价金属的分离回收,对于环境保护及资源的综合利用具有重要的现实意义。     

高砷锑烟尘焙烧脱砷试验研究

高砷烟尘是铜、铅等冶金过程中产生的一种难处理副产物,回收其中有价金属之前,需要先脱砷。采用焙烧方法对高砷锑烟尘进行了脱砷预处理,考察了焙烧温度和焙烧时间对脱砷率的影响。结果表明:在焙烧温度550℃,焙烧时间120 min的条件下,采用流动空气,As、Pb的脱除率分别为41.51%和59.81%,需要进一步控制氧势以提高脱砷率。     

黑铜泥氢氧化钠氧压碱浸脱砷研究

在氢氧化钠溶液中釆用通氧加压强化浸出工艺对黑铜泥进行脱砷,实验结果表明:在NaOH浓度为50 g/L、浸出温度140 ℃、氧分压0.6 MPa、液固比8 mL/g、浸出时间1.5 h、搅拌速度600 r/min的较优工艺条件下,黑铜泥中砷浸出率为96.74%,铜、锑、铋浸出率分别仅为1.19%、2.23%、1.08%,实现了砷的选择性脱除。碱浸液采用冷却结晶回收砷酸钠,结晶母液补加适量氢氧化钠返回浸出。渣中锑、铋、银等有价金属得到高度富集。     

二次砷碱渣清洁化生产技术工业试验

以锑精炼产生的含砷9%、含锑2%、含碱40%左右的二次砷碱渣为原料, 在液固比为3∶1、90 ℃以上搅拌浸出3 h, 过滤后得到砷锑渣和浸出液。在浸出后液中加入脱锑剂A, 在60 ℃条件下搅拌反应3 h, 过滤后得到锑酸钠。在脱锑后液中通入二氧化碳, 在45 ℃左右搅拌反应3 h, pH值达到中性后, 过滤得到碳酸氢钠; 在95 ℃以上条件下返溶碳酸氢钠, 产出碳酸钠。在脱碱后液中加入试剂B, 在55 ℃左右搅拌反应3 h, 过滤后得到无水砷酸钠; 脱砷后液返回浸出工序。产品锑酸钠中锑含量在40%左右, 碳酸钠中砷含量小于1.5%, 砷酸钠中砷含量在24%以上。二次砷碱渣清洁化生产技术实现了浸出后液中的砷、锑、碱的全分离, 对于环境保护及资源的综合利用具有重要的现实意义。     

铜冶炼烟尘的综合利用

以铜转炉烟尘为原料, 采用高压酸浸工艺回收有价金属和脱除砷。结果表明, 在硫酸浓度4 mol/L、浸出温度100 ℃、浸出时间2 h条件下, 烟尘中砷、铁和铜浸出率分别为94.14%、93.80%、91.80%, 浸出渣主要物相为硫酸铅(PbSO₄);通过氧压沉砷处理浸出液, 使溶液中铁和砷形成臭葱石(FeAsO₄·2H₂O)而固化;沉砷后液主要物质为Cu²⁺和SO₄^2-, 可用于电解回收铜。该工艺可以实现铜烟尘中有价金属的综合回收, 同时将砷以臭葱石形式固化, 减少对环境的污染。     

铜火法精炼炉高砷铜烟尘低温真空碳热还原脱砷研究

以铜火法精炼炉高砷铜烟尘为原料,采用低温真空碳热还原法对烟尘中As进行脱除处理。通过TGA-DSC对原料进行差热分析,借助于XRD、ICP、SEM等分析手段分别对烟尘和蒸发残渣的物相、化学成分和形貌等进行了分析,在热力学分析的基础上,研究了蒸发温度、残压、还原剂量、蒸发时间等对As及其他有价金属脱除率的影响。结果表明,当蒸发温度为350℃、残压为100 Pa、还原剂量为25%和蒸发时间为50 min时,在保证其他金属基本上不蒸发的同时,As的去除率可达81.63%,实现了As及其他有价金属的选择性分离。蒸发物为纯度较高的As₂O₃,可以作为初级As₂O₃产品使用。有价金属在蒸发残渣中得到富集,便于后续的废酸浸出工艺回收。      

高砷铜烟尘中有价金属回收的试验研究

针对火法熔炼—湿法浸出工艺处理高砷铜烟尘有价金属回收率低,湿法浸出工艺处理高砷铜烟尘砷铁渣量大、会释放剧毒砷化氢气体的问题,采用低温硫化挥发的方法将砷与其他有价金属选择性地分离,实现了砷的去除和综合利用,砷以三氧化二砷产品的形式得以回收利用。挥发除砷后的焙砂采用加压硫酸浸出,铜、锌、铟大部分进入浸出液,锡、铋、铅入渣以铅冶炼原料得以回收。     

高砷锑金精矿矿浆电解小型试验研究

研究了"矿浆电解法"在高砷锑金精矿浸出中的应用。系列条件试验结果表明,矿浆电解处理高砷锑金精矿较优的工艺条件为50 g精矿、电流2.04 A、温度60℃、时间6 h、HCl 30 g/L、NH4Cl 200 g/L、Fe3+3 g/L、L/S=15²0∶1。在该条件下对精矿进行了综合验证试验,锑的浸出率达到99%,浸出渣含锑小于0.5%,金和砷均抑留在渣中待处理,阴极电沉积锑含锑98.5%、砷0.11%、金0.12 g/t。矿浆电解法处理高砷锑金精矿运行效果良好且稳定。     

分银渣中有价金属高效回收利用

以锡、铅及砷含量较高的分银渣为原料, 研究了高效回收锡、铅、砷、锑等有价金属的工艺流程。采用分银渣制团-高温脱砷锑-还原熔炼-硅氟酸电解工艺, 考察了还原剂种类、还原剂加入量以及MeS加入量对高温脱砷锑过程的影响, 结果表明: 当还原剂R1加入量为8.8%, MeS加入量为2.4%时, 高温处理团矿后锡回收率达到87.64%, 脱砷锑效果好。经硅氟酸电解, 锡、铅以铅锡焊料形式回收, 锑以锑氧形式脱除, 银、铋等富集进入阳极泥。     

含砷烟尘选择性浸出砷及其动力学

采用氢氧化钠-硫磺从含砷烟尘中选择性浸出砷,研究了浸出过程的工艺条件和动力学。结果表明: 在氢氧化钠浓度3.0 mol/L、硫磺用量0.075 g/g、液固比6∶1、浸出温度95 ℃、浸出时间2.0 h、搅拌速度400 r/min条件下,砷、锑、铅和锌浸出率分别为99.27%、1.83%、0.20%和0.15%,浸出渣中砷含量为0.08%; 砷的浸出过程主要受固膜内扩散控制,浸出反应表观活化能为7.62 kJ/mol。     

基于Box-Behnken设计优化白银炉电收尘脱砷工艺

采用低温碱性焙烧-热水浸出工艺脱除白银炉电收尘(EPD)中的砷, 主要考察了焙烧过程中碱料比、焙烧温度、焙烧时间对砷浸出率的影响, 并利用响应曲面法的Box-Behnken设计优化工艺参数。结果表明, 3个因素对EPD中砷的浸出率均有影响, 其中焙烧温度对砷浸出率影响最大。结合单因素实验结果及Box-Behnken设计优化后焙烧条件为: 碱料比1.2, 焙烧温度600 ℃, 焙烧时间2 h。优化条件下, EPD中砷浸出率为90.76%, 铅、锌、铜、铋均不浸出。低温碱性焙烧-热水浸出工艺能实现EPD中砷的选择性脱除, 有价金属富集在浸出渣中得以综合回收。     

臭葱石沉淀法脱除铜烟尘中的砷

以高砷铜烟尘的浸出液为研究对象,采用臭葱石法沉砷,研究了初始pH值、温度、氧气流速对沉砷过程的影响。实验结果表明: 在Fe/As摩尔比1.5、初始pH=4、温度90 ℃、氧气流速80 L/h条件下,沉砷率和沉铁率分别为91.24%和77.92%,沉砷渣中As、Fe含量分别为28.94%和25.04%。实验所得臭葱石颗粒尺寸较大、晶体结构稳定。     

青海某难选金锑矿石综合回收选矿试验研究

青海某金矿石属少硫化物石英斑岩型微细浸染状金矿石,金粒度小于0.005mm,主要包裹在硅酸盐、碳酸盐以及含砷黄铁矿等硫化物中,有害元素砷含量较高,属于难选冶矿石。针对该矿石性质进行了原矿直接氰化浸金,原矿氧化焙烧-氰化浸金及浮选等工艺流程的对比试验。结果表明,锑金优先浮选-金精矿抑砷浮选是处理该矿较为合理的工艺。锑、金分别经过两次粗选、两次扫选、两次精选,可获得锑品位为57.00%,锑回收率为62.70%的锑精矿,金品位为32.35g/t,金回收率为73.28%的金精矿。      

高砷铜烟尘中有价金属回收的实验研究

针对火法熔炼—湿法浸出工艺处理高砷铜烟尘有价金属回收率低,湿法浸出工艺处理高砷铜烟尘砷铁渣量大、会释放剧毒砷化氢气体的问题,采用低温硫化挥发的方法将砷与其他有价金属选择性地分离,实现了砷的去除和综合利用,砷以三氧化二砷产品的形式得以回收利用。挥发除砷后的焙砂采用加压硫酸浸出,浸出液中的铟采用P204萃取,反萃后利用锌粉置换得到海绵铟,萃铟后的浸出液采用锌粉置换得到海绵铜,锌通过浓缩的方式制成七水硫酸锌产品,锡铋铅入渣以铅冶炼原料得以回收。