贵冶含砷物料的综合利用.pdf

1 7 贵冶含砷物料的综合利用 田凯 涵西铜韭公黉贵溪冶炼厂，3 3 5 4 2 4 接要舟舞注嚣辆强公司蠢撰簿焦厂擦薅瓣程孛砷靛努带囊孛鞫耪辩综台霹救壤麓。弗耐 砷害和综合回收作简要分析，提出了禽砷中间静辩绦台科用的对策． 关键词宙砷物料；煅尘；综台目收 孛曩分粪号碱1 l文鼓糖汉码B 瓣在钢冶炼过攫中是有蹇元素，霹且分 布掇广，凡乎所有冶炼中间产品都含商砷， 既降低了产品电铜和硫酸的质量又给环境带 来危害，多年寒壹警受羁公蠲镅燹嚣瓣疆 制，进厂铜精矿含砷远远犬于原设计值 O ．1 9 ％。对此，贵冶～直将台砷物辩的综舍 利用做为一嫒重要誓作来傲，尽量减少台碎 中间物料在熔炼系统的恶性循环。本文就砷 在镔冶拣孛蛔帝及其综合煎援章妻嚣避簿分 析与讨论． 1 砷在闵速爆镯过程申的分布 1 ．1砷源的基本情况贵冶处理的铜精矿 主簧是来囊公司辑揍5 令矿幽德必、象 平，东乡和溅山．其中德兴及武山矿藏主要 带砷矿源，德兴铜矿每年带入砷量为9 0 0 t ， 猿犷含臻02 9 ％，武漱铜矿年带A 砷萋为1 0 0 ‘多t ，精矿禽砷1 ．2 ％。 l 。2 砷在阏速炼钢避程中的分布砷在铜 精矿中主要以硫化物和氧化物的形式存在， 磁闪速熔炼和转炉吹炼中，主疆以氧化物的 形态挥发避A 冶薅潮气，部分避A 赛德建炉 渣及吹炼渣中。烟气制酸系娩洗涤净化绝大 部分砷进 废酸原渡，废酸原渡经硫化、石 获中和屠，进入砷滤饼和中和渣．其中避天 砷滤饼豹姊要占绝丈多数。阳极炉耩练过程 中砷部分以砷酸盐的形式避入浮渣，残留在 阳极铜中的砷以C u , A s ，和c n 舢的形式进 A 电鬻系绫。毫蝣耩炼过程中，鞠％豹捧在 电解液挎化过程中进 脱铜阳极溅 黑铜 泥 ，5 ％左右的辩【在电积时进人黑铜板，其 余的砷避A 阳授溅中。阳授泥生产遥翟中稀 几乎全部进人废水及废渣中。具体的分配比 壤鞠表l 。 袭l砷柱冶炼过程中的分韶 翱辩名称 A S { ％ 柳辩名称A s { ％， 鞲授螭 2 9 ．嚣 嶷末藿 1 ．盂 电炉渣 1 丘昭 砷滤饼 5 4 ．4 I 自烟虫1 4 ．4 7转炉整 3 1 2 石膏 28 5怒矿 0 ；裙 黑黼滟 3 ．7 5捧术G 强 碱式碳馘铜 1 ．1 0 其它 1 3 表2 含饕牵阕穆辩斡稼学或分 ％ 物料名蕃} C US BB i帕办 白姐尘 4 9 7t 878 2l 疆啦2 8 。5 6重7 2 砷蘑髓 1 1 9 2强M2 3 。7 833 6 黑铜泥 以．5 5 7 孵2 6 8 洗净残渡 3 9 - - 4 24 ～5A 8 ～2 冶艨过程中的中间物料大多禽有c l l ， 舢、舡蹿有价金属 见表2 ，其中的白烟尘 和电炉渣是通过磐卖实褒歼路，稀潦礴屠豁 万方数据 1 8 生产A S 2 0 ，实现部分开路，黑烟坐全部闭路 援萱} ，返霹络薅处理。遴人电磬系统的秘， 一部分是通过以熙铜泥为生产原料生产砷酸 钢实现部势舞黯。贵冶铜期援泥采翊浸法处 理工艺，砷经废水处理后主要进入废渣中， 废渣返回熔炼处理。 1 ．3 砷对铜冶炼过程及产品的彩晌张闪 遵熔炼过程中，铜精矿中砷的8 0 ％进人黑烟 三| 兰和韬气，黑烟叠的产赉率为8 ％。由乎黑 烟尘含有较高的铜，全部返回熔炼系统，这 不霞降低了炉子静箍璎能力，阉薅妒辩中 P b 、Z n 、A s 等有害成分不断富集，还会造成 闵速萨炉熬瑟讫。舍碎燃气进入潮酸系撬虽 缀净化，似仍有少盘砷客缩短触煤的使用寿 鑫，增热翘酸袁奉。进入藏晶酸瓣砷会降低 硫酸的威凝。净他烟气产出废酸中含砷基的 域栩，夔褥妊理废羧，褒瘩的硫他链、石获的 鸿耗量也相应增加．处理成本也增加。粥一 方薤缒鞘搬钢进入电瓣撩统的秘有8 0 ％进 入电解液，增加了净液工序的负荷． 2责冶含砷中阉物耱戆壤舍葶1 】熙 Z l砷滤饼和黑铜泥的利用贵冶1 9 9 1 年 投资5 0 0 0 万元获日李；l 进全凝法签纛砷 滤饼关键技术和设备，建成年产兰氧化砷 l l 瓣的巍砷酸率淘。该工艺主簧是秘糟硫 酸铜置换一氧化一二氧化硫还原生产兰氧 纯砷静。1 9 9 2 华噩磅教投产。产出静三氧 他 砷品位 9 9 ．5 ％，产品现销往国外。此 生产工艺摄在一宠程度主罄决了磅滤辫长期 蛾存而带来的环境问题，但生产成本较高， 每年要净投入5 0 0 万元，过程产接了禽镳、 砷、铋较高的残渣，难于处理，返回熔炼系 统，并没有实现砷滤饼中的砷完垒开路。 为了进一步实现含砷物料的开路，1 9 9 3 年工厂先后开展了剥用砷滤饼、黑铜泥制取 砷酸镅静研究，并于1 9 黔年建成了一条毕生 产能力5 0 0 t 的砷黢铜生产线，该正艺采用浸 爨一合成鹩垒激法流稷。授资较步。餐生产 过程所用母液中含有锑，铋等，产品质量一 妻难以保证，捷生产鼗力未毙全部发挥出 来。 2 。2 巍烟尘的剃用出烟尘经水洗，水洗渣 采用骶盐浸出，铋、砷可最太限度地被浸 出，浸出渣中鞠水解，水壤后渡经氧化浓缩 后生产砷酸镧，铋承锵转他成氯氧铋，还碌 熔炼后可炼成檄铋。倪因许多因素没有转化 为生产。 3 处理含砷中间物辨的其他工艺 据有关资料介绍，日本小板冶炼厂早在 1 9 7 5 零攘实糍了黑潮尘静溅法处理圄段。 黑烟尘用硫酸漫出，硫酸铅和B i O H S O 。进 A 洼串，扶两逸到1 『锕、簿与众、镊、锑、铋的 分离，此沉淀经过滤分离、干燥后送炼铅 厂；浸出滚用蕊姥氢黢铜，调整p H 使铁、砷 以稳定化合物的形式除去，我厂完垒可以借 鉴此种处理黑烟尘的方法以娥轻烟获的循环 量。 燕予白烟兰垒处理。铜陵公司二冶炼厂已 经取褥了一定的成效，其工艺酋先用稀硫酸 将自烟坐中的锌、镉、铜，铟浸出出来，铅、铋 磐在潦中。浸出条俘为始酸} 壬≯0 4l m o l ／l ， 液固比3 1 。温度9 0 ℃，浸出时问2 ～ 强，辊壤搅捧。浸赛完毕鑫霜篷滤撬进褥霹 液分离，浸出液萃取提铟，靥液经疑换除 锕、氧纯孛稳狳铗藓、瀑囊豫攘、置按狳辐净 化后，生产七水硫酸锌。在净化过程中可以 得到海臻鲷、海绵镪，镑谤渡秘海绵键摄 铟 副产品。滁绵铜品位在7 0 ％～8 0 ％。 聪王艺都艰取了砷积铁生成砷酸铁豹办 法。她亿合物化学性质稳定，不会对环境造 成危害，可以通过填蠼或堆放进行处理。两 种工麓都能将烟灰中的有侨盒属最大限度的 回收。 4 问题及讨论 1 ，鸯翦，综合圈段静辞炙占进厂镛荣矿 万方数据 1 9 含砷总量的4 0 ％～5 0 ％，黑烟尘及白烟尘 至今没有妥善处理的办法。随着环保法规的 日益完善和执法的日益严格，向外销售高含 砷的铜冶炼中问物料已不可取，且其中的 锌、锑、铋等有价金属不能回收，也是一大损 失． 2 贵冶二期工程电解铜的生产能力将 达到2 0 万t ，生产过程中的高含砷物料的量 也会大幅度增加，如不加快含砷中间物料的 综合利用的步伐，就会给生产和环境造成更 沉重的压力。投产初期1 万t 砷滤饼的堆存 不但造成资源的积压，而且给周边环境带来 了污染，全厂排放的废水含砷在l m M g 儿以 上。 3 除亚砷酸工程外，其它含砷中间物料 的开发均由厂三产单位承担，现在只限于 铜、砷的综合利用，其他有价金属P b 、Z n 、 C A 、B i 、S b 的综合利用工作还未进一步的开 展。 5对策 1 鉴于贵冶亚砷酸和砷酸铜的生产已 形成一定的规模，采取分散开发利用含砷中 间物料的工作方针是最佳方案。 2 积极培育砷酸铜市场，同时开发砷酸 铜系列产品的研制工作，对已取得研究成果 的项目，尽快转化为生产。 3 进一步降低A s 妇，生产成本，使得该 项耳同时具有经济效益和环境效益。 4 停止向外销售自烟尘，借鉴国内外 经验，开展黑烟尘和白烟尘的综合利用的研 究工作。 5 对含砷中间物料进行深度开发，回收 其中除铜、砷以外的其他有价金属， 万方数据