【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及砷處理領域，尤其涉及一種銅鉛鋅冶煉中高砷煙灰脫砷和固砷的方法及砷酸銨鎂。
技術介紹
1、從銅鉛鋅冶煉高砷煙灰中分離砷是目前國際上的難題之一。目前，高砷煙灰脫砷處理方法主要有火法和濕法兩種工藝。火法工藝脫砷原理是利用高溫下砷的氧化物與其他金屬元素氧化物沸點的不同，使砷與其他金屬實現分離，適合煙灰含砷量較高，且所含有價金屬不易揮發的物料。濕法工藝脫砷主要包括水浸、酸浸和堿浸。水浸法原理在于砷的氧化物能夠溶解在熱水溶液中從而實現砷的脫除，該法反應條件溫和，但砷浸出率不高。酸浸法采用硫酸、鹽酸、硝酸和污酸作為浸出劑，能夠將砷和其他金屬同時浸入液相，該法導致砷與有價金屬分離困難。堿浸法是利用堿性浸出劑將砷從煙灰中浸出帶入液相，通常所用的堿性浸出劑包括氫氧化鈉、硫化鈉、氨水、碳酸銨等。堿浸法的優勢在于選擇性浸出砷，可以避免有價金屬的大量溶解。同時，有利于富砷堿浸出液中砷的集中資源化處理和含有價金屬堿浸渣中有價金屬的提取。
2、堿浸法中堿濃度對砷的分離有顯著影響，砷的分離效率隨堿濃度的增加而增加。雖然在高堿濃度下砷分離效率高，但其他金屬如zn、pb、sb等也會大量浸出造成有價金屬流失。此外，隨著過濾后漿液溫度逐漸降低，砷酸鈉、鉛酸鈉和鋅酸鈉等膠狀產物與浸出渣混合在一起形成粘性漿料，給漿液的過濾帶來了困難。有研究表明，低堿度脫砷可以消除過濾困難的問題。
3、事實上，堿浸脫砷技術雖然具有很大的優勢，但如何實現高堿溶液中砷的高效分離仍是制約其廣泛應用的問題。近年來，研究人員提出了離子交換、膜分離、生化等新技術。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的是提供一種銅鉛鋅冶煉中高砷煙灰脫砷和固砷的方法及砷酸銨鎂，解決現有工藝對含砷煙灰脫砷不徹底、有價金屬損失大等問題。
2、為了實現上述技術目的，本專利技術的技術方案是：一種銅鉛鋅冶煉中高砷煙灰脫砷和固砷的方法，該方法具體包括以下步驟：
3、s1)將高砷煙灰進行一段常壓堿浸，固液分離得到一段浸出渣和一段浸出液；
4、s2)將s1)所得一段浸出渣進行二段常壓堿浸，固液分離得到二段浸出渣和二段浸出液，所得二段浸出渣返回鉛冶煉系統，二段浸出液返回用于一段常壓堿浸；
5、s3)向s2)所得二段浸出液中加入氧化劑進行氧化處理，固液分離得氧化后液；
6、s4)向s3)所得氧化后液中加入銨鹽和鎂鹽，調節溶液ph，開始結晶沉砷反應，固液分離得到砷酸銨鎂渣和沉砷后液，沉砷后液返回用于二段常壓堿浸。
7、進一步，所述s1)中的浸出條件為：naoh濃度30-45g/l，na2s濃度10-15g/l，反應溫度60-95℃，時間0.5-1.5h，液固比3-7:1。
8、進一步，所述s2)中的浸出條件為：naoh濃度60-80g/l，na2s濃度20-25g/l，反應溫度60-95℃，時間1.0-2.0h，液固比5-10:1。
9、進一步，所述s3)中的二段浸出液中加入氧化劑與一段浸出液中砷的摩爾比為2-4:1；
10、所述氧化劑為過氧化氫。
11、進一步，所述s3)中的銨鹽的加入量為nh4+:as摩爾比為4-10:1；
12、鎂鹽的加入量為mg2+:as摩爾比為1-2:1；
13、結晶沉砷反應初始ph為8-11，反應時間0.5-1.5h。
14、進一步，所述銨鹽為硫酸銨、碳酸銨、碳酸氫銨、氯化銨中的任意一種；所述鎂鹽為硫酸鎂、碳酸鎂、氯化鎂中的任意一種。
15、進一步，所述方法中固砷效率在97％以上，所得砷酸銨鎂渣砷品位在25％以上。
16、一種砷酸銨鎂，該砷酸銨鎂采用上述的方法制備得到。
17、本專利技術主要涉及以下反應：
18、堿浸過程：
19、as2o3+6oh-→2aso33-+3h2o
20、meo+2oh-→meo22-+h2o(meo代表銅、鉛、鋅氧化物)
21、aso33-+3s2-+3h2o→ass33-+6oh-
22、meo22-+s2-+2h2o→mes↓+4oh-
23、氧化過程：
24、aso33-+h2o2→aso43-+h2o
25、ass33-+4h2o2→aso43-+3s↓+4h2o
26、固砷過程：
27、mg2++2oh-→mg(oh)2↓
28、3mg2++2aso43-+8h2o→mg3(aso4)2·8h2o↓
29、mg2++haso42-+h2o→mghaso4·h2o↓
30、nh4++mg2++hnaso4n-3+6h2o→mgnh4aso4·6h2o↓
31、硫化鈉不僅可以促進砷的溶解脫除，還可以確保將溶解的有價金屬以硫化物沉淀形式回收，避免有價金屬在砷脫除過程中的損失；與現有技術相比較，本專利技術的技術方案帶來的有益效果：采用兩段堿浸的方法實現高砷煙灰中砷的高效脫除，砷綜合脫除率為93％以上，避免了單一堿浸條件下砷脫除不徹底，以及高堿條件下有價金屬的大量損失；此外，通過銨鎂鹽沉砷法直接在堿性體系下實現砷的固定，固砷效率在97％以上，所得砷酸銨鎂渣砷品位在25％以上，利于堆存填埋。
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1.一種銅鉛鋅冶煉中高砷煙灰高效脫砷、固砷的方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1)中的浸出條件為：NaOH濃度30-45g/L，Na2S濃度10-15g/L，反應溫度60-95℃，時間0.5-1.5h，液固比3-7:1。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2)中的浸出條件為：NaOH濃度60-80g/L，Na2S濃度20-25g/L，反應溫度60-95℃，時間1.0-2.0h，液固比5-10:1。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3)中的二段浸出液中加入氧化劑與一段浸出液中砷的摩爾比為2-4:1；
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3)中的銨鹽的加入量為NH4+:As摩爾比為4-10:1；
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述銨鹽為硫酸銨、碳酸銨、碳酸氫銨、氯化銨中的任意一種；所述鎂鹽為硫酸鎂、碳酸鎂、氯化鎂中的任意一種。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中固砷效率在97％以上，
8.一種砷酸銨鎂，其特征在于，所述砷酸銨鎂采用如權利要求1-7任意一項所述的方法制備得到。
...【技術特征摘要】
1.一種銅鉛鋅冶煉中高砷煙灰高效脫砷、固砷的方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1)中的浸出條件為：naoh濃度30-45g/l，na2s濃度10-15g/l，反應溫度60-95℃，時間0.5-1.5h，液固比3-7:1。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2)中的浸出條件為：naoh濃度60-80g/l，na2s濃度20-25g/l，反應溫度60-95℃，時間1.0-2.0h，液固比5-10:1。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述s3)中...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫云龍，楊廳，章紅科，彭情亮，
申請(專利權)人：江西銅業技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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