一种铜冶炼污酸与含砷烟尘协同处理的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113621818A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202111008192.7C22B19/30(2006.01)(22)申请日2021.08.29C22B30/04(2006.01)C01G9/06(2006.01)(71)申请人中南大学C01G49/00(2006.01)地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人刘智勇刘志宏张家润周蓬勃(74)专利代理机构长沙启昊知识产权代理事务所(普通合伙)43266代理人张海应(51)Int.Cl.C22B7/02(2006.01)C22B7/00(2006.01)C22B13/00(2006.01)C22B15/00(2006.01)C22B19/20(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种铜冶炼污酸与含砷烟尘协同处理的方法(57)摘要本发明涉及一种铜冶炼污酸与含砷烟尘协同处理的方法，包括锌、铜、铅等有价金属的回收处理，以及污酸和铜冶炼烟尘两种含砷物料中砷的无害化处理。本发明原料适应性强、有价金属回收率高，工艺选择性好，可实现污酸和烟尘两种含砷物料中砷的无害化处理，合成的臭葱石稳定性好适合长期堆存，减少了砷在铜冶炼系统循环积累，同时高效利用污酸浸出，达到了污酸高效协同处理含砷烟尘的目的。CN113621818ACN113621818A权利要求书1/1页1.一种铜冶炼污酸与含砷烟尘协同处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)常压酸浸在污酸氢离子浓度0.05mol/L～1mol/L、浸出时间1～10h、浸出温度30～90℃、污酸与含砷烟尘的液固体积质量比为3:1～10:1(mL:g)、搅拌速度300‑700r/min的条件下对含砷烟尘进行常压酸浸处理得酸浸液和浸出渣，浸出渣直接送至铅冶炼系统回收铅；(2)铁粉置换将铁粉和步骤(1)所得酸浸液混合搅拌，在Fe/Cu摩尔比为1:1～2:1、pH值为0.1～1.5、置换温度25～90℃、置换时间1～10h、搅拌速度300～700r/min的条件下，反应得到含砷较低的粗铜和含砷溶液，粗铜直接送至铜电解系统；(3)氧压沉砷若步骤(2)所得含砷溶液中砷主要为As(III)，则该溶液中加入FeSO4，控制Fe/As摩尔比为1:1～2:1，调节pH值至1～2，氧分压0.1～2MPa，反应时间1～10h，反应温度80～150℃，得臭葱石；(4)常压沉砷若步骤(2)所得含砷溶液中砷主要为As(V)，则向步骤(2)所得脱铜后液加入FeSO4，控制Fe/As摩尔比为1:1～2:1，调节pH值至1～2，氧气流速10～200mL/min，反应时间1～24h，反应温度25～90℃，得臭葱石。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含砷烟尘以质量百分比计包括以下主要成分：砷：1％～55％，锌：1～35％，铜：0.1～35％，铅：1％～35％，铁：1～30％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述污酸中As浓度为0.1g/L～30g/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，污酸与含砷烟尘的液固体积质量比为3:1～7:1。5.根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，浸出温度为50～90℃，浸出时间为1～3h，搅拌速度为300r/min～500r/min。6.根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的铁粉为纯度为98％以上的铁粉。7.根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，pH值为0.1～1.0、置换温度为25～50℃，置换时间为1～3h，搅拌速度为300r/min～700r/min。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，反应pH值为1～1.8；反应温度130～150℃，反应时间为2～10h，氧分压0.5～1.5MPa。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中，反应pH值为1～1.8，反应温度70～90℃，反应时间为1～10h，氧流速50～150mL/min。10.根据权利要求1或2或3或4或8或9所述的方法，其特征在于：步骤(3)或/和步骤(4)中，Fe/As摩尔比为1:1～1.5:1。2CN113621818A说明书1/6页一种铜冶炼污酸与含砷烟尘协同处理的方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种铜冶炼污酸与含砷烟尘协同处理的方法。背景技术[0002]在铜的火法冶炼过程中，会产生大量的冶炼烟尘。烟尘中含有大量的铜、锌、砷等，若不回收处理，不仅会造成资源的浪费，还会污染环境。现阶段，部分冶金企业直接将含砷烟尘以堆存的形式处理，由于烟尘中含有大量的可