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    含砷烟尘处置研讨

    时间：2020-10-21 12:09:50 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人 蒲公英阅读网手机站

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    　含砷烟尘处置研讨

    　作者：赵思佳 单位：湖南有色金属研究院

    　含砷烟尘的处理方法

    　对于有色冶金工业产生的含砷烟尘的处理,科研工作者进行了大量富有成效的研究。早期含砷烟尘的处理一般是火法挥发脱砷或者将砷转化为砷酸铁沉淀,但也有资料对砷酸铁的稳定性提出怀疑。因而,目前一般是将烟尘中的砷以三氧化二砷、砷酸铜等产品形式回收或者将其中砷转化为砷酸钙,并进行热处理使其稳定性进一步提升。

    　1 含砷烟尘脱砷

    　早期含砷烟尘中砷的脱除以火法为主。目前由于全火法处理含砷物料对环境的污染严重,限制了其应用。因此,近年来采用湿法工艺处理含砷烟尘的研究得到越来越多的重视。付一鸣等[4]对沈阳冶炼厂铜转炉电收尘烟灰进行挥发脱砷的研究。在反应温度 600℃,焙烧时间1h,空气流量 0•16m3/h 的条件下,砷主要以三氧化二砷的形式挥发,其脱除率可达 91•53%。但是该方法工作环境差、环境污染比较严重,产生的含砷烟气需要进一步处理。含锡砷烟尘是回转窑焙烧处理含砷物料产出的烟气经收尘系统捕集得到的。回转窑焙烧产生的冷凝烟尘含砷 45%左右,锡 20%左右。柏宏明[5]对从该含锡砷烟尘中回收锡以及脱除砷进行了研究。采用热水浸出烟尘脱砷,浸出液用消石灰处理。脱砷后浸出渣含砷可到 9%左右,含锡为 50%左右。热水浸出的含砷溶液经消石灰处理得到比较稳定化合物砷酸钙。采用该工艺砷的脱除率大于 92%,浸出渣含锡可达到 50%。对于高砷含锗烟尘的处理,李清湘

    　等[6]采用“硫酸浸出-N235 萃取锗-氧化沉砷-制取硫酸锌”的工艺流程,对砷、锗、锌综合回收。对于萃锗余液采用加铁氧化的方法使砷与铁形成稳定的 FeAsO4。该工艺脱砷彻底,锌、锗的总直收率分别达到了86•3%和 76•4%。刘志宏等[7]采用 Na2S-NaOH 混合碱浸出工艺对高砷次氧化锌进行了脱砷研究。混合碱浸最佳条件为:浸出温度 30℃,浸出时间 3h,[NaOH]=35g/L,L/S=4•3,w(Na2S)/w(NaOH)=0•49。在最佳条件下:砷脱除率为 95•5%,浸出后液中[Pb]20%),目前难以直接采用火法来生产 2#锑。蒋学先等[15]研究了用双氧水浸出预脱除烟尘中的砷,沉锑后液用石灰沉淀砷再固化制砖。水泥与高砷渣按 4∶1 的质量比固化制砖,水泥砖表面再加一层 1cm 厚的水泥防护层,晾干后经 3d 毒性检测,砷没有被浸出,固化效果明显。该工艺为砷提供了环保、安全的开路,为高砷物料的处理提出了新思路。

    　3 生产三氧化二砷

    　美国矿务局对从炼铜厂和炼铅厂的含砷烟尘进行了生产三氧化二砷的研究[16]。研究进行了二氧化硫浸出含砷烟尘、二氧化硫将含砷溶液还原成三氧化二砷以及硫酸循环浸出含砷烟尘、二氧化硫将含砷溶液还原成三氧化二砷的试验。间断浸出试验表明,用 5%~10%的硫酸溶液可有效地从炼铅厂和炼铜厂的烟尘中浸出砷和锌。提高温度、延长反应时间、增加硫酸浓度和矿浆浓度,对烟尘中砷、锌或镉的浸出率的影响甚小。循坏硫酸浸出得到高浓度五价砷溶液。当浸出液在90℃下与二氧化硫接触时,砷还原为三价砷冷却后以三氧化二砷形态沉淀。在浸出炼铅厂烟尘时,浸渣用硫酸溶液进行第二次浸出,以回收

    　铟。结果砷、锌和镉的总浸出率均较高。肖若珀等[17]从含砷锡精矿焙烧烟尘以及其它焙烧过程中产生的高砷烟尘中提取优质白砷。含砷烟尘用热水浸出,经苏打中和后过滤,滤液用动态离子交换进行深度脱除杂质,进液流速为 2~12cm/min,交换后的排出液酸度控制在pH=1•5~2,当pH=2时,即切断进液,交换后的排出液用活性炭脱色,按每升交换排出液加入 0•5~2g 活性炭,搅拌 5min,过滤,滤液蒸发、浓缩,获得全部产品为含 As2O3≥99%的优质白砷。覃用宁等[18]对朝鲜某冶炼厂产生的 3 种含砷烟尘进行了提取白砷的研究。实验的原料为:沸腾炉烟气水洗尘、电炉熔炼布袋尘、转炉吹炼管道尘。沸腾炉烟气水洗尘采用热水浸出工艺、电炉熔炼布袋尘和转炉吹炼管道尘采用酸浸工艺。水浸溶液经活性炭脱色后浓缩结晶、洗涤后得到白砷含As2O399•06%。酸浸出液中加入铁盐并用石灰中和溶液,经过两段沉砷后酸浸液中含砷 0•5mg/L,达到国家排放标准;而中和沉砷渣含砷6•94%,可以加水泥固存。湿法工艺从含砷烟尘中提取三氧化二砷,既可以综合回收其它有价金属,也可以减少砷对环境的污染;但是目前从含砷烟尘中生产三氧化二砷工艺中砷的直收率低,废渣中砷的含量高,需要进一步处理。

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