CN104357668A - 一种含砷烟灰回收有价金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含砷烟灰回收有价金属的方法,包括:(1)将污酸和白烟灰混合,控制pH值2.5~3.0,在温度为70~80℃条件下进行酸浸,过滤得浸出液和铅渣;(2)浸出液用锌粉进行置换铟,过滤得铟渣;(3)滤液依次经旋流电积脱砷、脱锌,得到砷渣和锌渣。该工艺净化了污酸,达到污酸回用于冶炼制酸净化工段的条件,处理过的污酸可以直接返回制酸净化工段,彻底消除石膏渣的存在,真正达到零排放的目的。同时本发明也解决了白烟灰的处置,回收了有价重金属,达到了环境保护和资源综合利用。
Description
技术领域
本发明属于有色金属冶炼领域,具体涉及一种含砷烟灰回收有价金属的方法。
背景技术
白烟灰是金属冶炼过程中烟气收尘所得烟灰,为目前工业上极具代表性的碱性废弃物之一,其中不但含有Pb、Bi、Zn等重金属有价元素,同时含有As等有害元素,这种废弃物不及时处理,不但会造成严重的环境污染,也造成资源的浪费。现常用的处理方法为直接将烟灰直接返回熔炼***处理;上述方法不仅降低闪速炉处理能力、恶化炉况,同时使炉料As等有害成分增多。
污酸是冶炼烟气制硫酸过程中洗涤烟气产生的废酸。在冶炼厂熔炼过程中,各种重金属和盐分离子以气态的形式进入到烟气和烟尘中,又经烟气制酸,进入循环的污酸中。因此污酸含有大量对环境污染的Zn、Pb、As等重金属离子,特别对污酸中As处理不当就会进入大气、水体和土壤中,再通过呼吸道、消化道和皮肤等各种途径被人和动物吸收,当这些重金属在人和动物体内积累到一定程度时,即会直接影响人和动物的生长发育,生理化机能,甚至引起动物的死亡。现常用的处理方法都是先中和污酸至中性,用硫化法和石灰法进行沉淀;上述中和沉淀法可以达到处理污酸的目的,但生成堆积如山的石膏渣,占用大量的土地资源,对环境造成很严重的污染。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种含砷烟灰回收有价金属的方法,能彻底消除石膏渣的存在,同时也解决了白烟灰的处置,回收有价重金属。
本发明的含砷烟灰回收有价金属的方法,包括如下步骤:
(1)将污酸和白烟灰混合,控制pH值2.5~3.0,在温度为70~80℃条件下进行酸浸,过滤得浸出液和铅渣;
(2)浸出液用锌粉进行置换铟,过滤得铟渣;
(3)滤液依次经旋流电积脱砷、脱锌,得到砷渣和锌渣。
所述污酸为铅或锌冶炼污酸,白烟灰为铜冶炼烟灰。
本发明适合含高砷、重金属的烟灰综合回收有价金属,利用污酸的强酸性和白烟灰的碱性,进行中和、酸浸,置换除铟,旋流电积脱As、脱Zn。该工艺净化了污酸,达到污酸回用于冶炼制酸净化工段的条件,处理过的污酸可以直接返回制酸净化工段,彻底消除石膏渣的存在,真正达到零排放的目的。同时本发明也解决了白烟灰的处置,回收了有价重金属,达到了环境保护和资源综合利用。本发明方法具有效果稳定、高效、操作简单、工艺流程短,占地面积少等优点。
附图说明
附图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,以下用实施例予以说明。
实施例1
本实施例所用污酸为铅冶炼污酸,具体成分见表1;白烟灰为铜冶炼烟灰,具体成分见表2。
(1)污酸和白烟灰按液固比5∶1混合,控制pH值2.5~3.0,取500ml在温度为70℃条件下进行酸浸2h。过滤得浸出液和铅渣。经检测,浸出液为380ml,铅渣为78.8g,其中As的浸出率为95.4%,Zn的浸出率为83.1%,Pb的浸出率仅为2.34%,具体浸出数据见表3;
(2)浸出液用锌粉进行置换铟,过滤得铟渣;
(3)滤液经旋流电积脱砷、脱锌,回收砷渣、锌渣,脱砷率为99.2%,脱锌率为58.7%,具体数据见表4。旋流电积后液可满足回用于制酸净化工段。
结果表明:各重金属离子通过过滤、旋流电积分别回收,铅回收率为97.7%,铟回收率为76%,砷回收率为94.6%,锌回收率为48.8%。
表1 污酸成分(g/L)
成分 | H2SO4 | As | Cu | Zn | Pb | Fe | F | Cl | Cd |
污酸 | 41.60 | 0.091 | 微量 | 0.132 | 0.030 | 0.038 | 2.03 | 10.21 | 0.147 |
表2 冶炼白烟灰主要成份(质量%)
成分 | F | Cl | As | Bi | Zn | Pb | Cu | Cd | In |
白烟灰 | 0.036 | 0.150 | 13.78 | 1.05 | 3.04 | 48.46 | 0.361 | 1.17 | 0.035 |
表3 浸出液及浸出渣情况
元素 | F | Cl | As | Fe | Zn | Pb | Cu | Cd | In |
浸出液,g/L | 1.85 | 9.67 | 28.47 | 2.78 | 8.80 | 0.04 | 0.029 | 3.10 | 0.0266 |
浸出渣,质量% | 0.019 | 0.156 | 0.807 | 0.653 | 60.06 | 0.412 | 0.282 | 0.0084 | |
渣浸出率% | 58.4 | 18.0 | 95.4 | 83.1 | 2.34 | 10.07 | 81.0 | 76 |
表4 置换除铟和旋流电积除杂情况
实施例2
本实施例所用污酸为锌冶炼污酸,具体成分见表5;白烟灰为铜冶炼烟灰,具体成分见表6。
(1)污酸和白烟灰按液固比5∶1混合,控制pH值2.5~3.0,取500ml在温度为80℃条件下进行酸浸2h。过滤得浸出液和铅渣。经检测,As的浸出率为95.7%,Zn的浸出率为82.8%,Pb的浸出率仅为2.37%,具体浸出数据见表7;
(2)浸出液用锌粉进行置换铟,过滤得铟渣;
(3)滤液经旋流电积脱砷、脱锌,回收砷渣、锌渣,脱砷率为99.1%,脱锌率为58.9,具体数据见表8。旋流电积后液可满足回用于制酸净化工段。
结果表明:铅回收率为97.63%,铟回收率为76%,砷回收率为94.8%,锌回收率为48.8%。
表5 污酸成分(g/L)
成分 | H2SO4 | As | Cu | Zn | Pb | Fe | F | Cl | Cd |
污酸 | 31.23 | 0.238 | 微量 | 0.329 | 0.0117 | 0.031 | 1.2 | 0.545 | 0.0267 |
表6 冶炼白烟灰主要成份(质量%)
成分 | F | Cl | As | Bi | Zn | Pb | Cu | Cd | In |
白烟灰 | 0.036 | 0.150 | 13.78 | 1.05 | 3.04 | 48.46 | 0.361 | 1.17 | 0.035 |
表7 浸出液及浸出渣情况
元素 | F | Cl | As | Fe | Zn | Pb | Cu | Cd | In |
浸出液,g/L | 1.10 | 0.516 | 28.27 | 2.27 | 8.91 | 0.035 | 0.029 | 3.15 | 0.0266 |
浸出渣,质量% | 0.011 | 0.008 | 0.801 | 0.656 | 59.86 | 0.412 | 0.282 | 0.0084 | |
渣浸出率% | 58.1 | 18.1 | 95.7 | 82.8 | 2.37 | 10.07 | 80.5 | 76 |
表8 置换除铟和旋流电积除杂情况
Claims (6)
1.一种含砷烟灰回收有价金属的方法,包括如下步骤:
(1)将污酸和白烟灰混合,控制pH值2.5~3.0,在温度为70~80℃条件下进行酸浸,过滤得浸出液和铅渣;
(2)浸出液用锌粉进行置换铟,过滤得铟渣;
(3)滤液依次经旋流电积脱砷、脱锌,得到砷渣和锌渣。
2.根据权利要求1所述的含砷烟灰回收有价金属的方法,其特征在于污酸和白烟灰液固比5∶1。
3.根据权利要求1或2所述的含砷烟灰回收有价金属的方法,其特征在于所述污酸为铅或锌冶炼污酸,白烟灰为铜冶炼烟灰。
4.根据权利要求3所述的含砷烟灰回收有价金属的方法,其特征在于白烟灰中元素质量含量:Pb 48.46%,As 13.78%,Zn 3.04%,In 0.035%。
5.根据权利要求1或2所述的含砷烟灰回收有价金属的方法,其特征在于酸浸时间为2h。
6.根据权利要求1或2所述的含砷烟灰回收有价金属的方法,其特征在于旋流电积脱锌后的电积液返回冶炼制酸净化工段。
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