從難處理含砷金礦中濕法回收砷

1、從難處理含砷金礦中濕法回收砷從難處理含砷金礦中濕法回收砷郭持皓，李云，王云，袁朝新，劉大學(xué)（北京礦冶研究總院，北京100070）摘要：摘要：測定了As2O3在稀硫酸中的溶解度和濕法收砷結(jié)晶出的As2O3粒度，考察了影響Na2S沉淀稀酸中As2O3的因素。結(jié)果表明，As2O3在60%稀硫酸中的溶解度最低；濕法收砷的As2O3平均粒度為25.13μm；在SAs=3.75、反應(yīng)時(shí)間120min、常溫和兩步加料的條件下，Na2S沉淀As2O3效

2、果最佳。并提出一種全新安全環(huán)保的濕法收砷工藝，以回收含砷難處理金礦中的砷。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：難處理含砷金礦；濕法冶金回收砷；環(huán)保；安全中圖分類號：中圖分類號：TF803.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：文章編號：10077545（2012）05000000ArsenicRecoveryfromRefractyAsbearingGoldewithHydrometallurgyProcessGUOChihaoLIYunWANGYunYU

3、ANChaoxinLIUDaxue(BeijingGeneralResearchInstituteofMiningMetallurgyBeijing100044China)Abstract：SolubilityofAs2O3indilutesulfuricacidsolutiongrainsizeofAs2O3crystalsgeneratedfromhydrometallurgyprocesswasinvestigatedthefac

4、tseffectingAsprecipitationwithNa2Swerestudied.TheresultsshowthatminimumsolubilityofAs2O3isreachedindilutesulfuricacidwithconcentrationof60%averagegrainsizeofAs2O3crystalsisabout25.13μm.TheoptimumconditionsfAs2O3precipita

5、tionwithNa2SincludingSAs=3.75reactiontimeof120minambienttemperaturetwostepgingofNa2S.AnewsafeenvironmentalfriendlyhydrometallurgyprocessisputfwardtorecoverAsfromrefractyAsbearinggolde.Keywds：refractyAsbearinggoldehydrome

6、tallurgyarsenicrecoveryenvironmentalprotectionsafety我國含砷、碳等難處理金礦資源比較豐富，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)(以黃金金屬量計(jì))，約有2kt左右。常規(guī)氰化提金工藝處理含砷金礦石，金浸出率一般為20%~50%，且消耗大量的氰化鈉，同時(shí)砷等有害元素繼續(xù)存在固體廢棄物中，容易造成二次污染。針對這類礦石，目前廣泛應(yīng)用的是北京礦冶研究總院自主開發(fā)的以兩段焙燒—干法收砷為核心的工藝技術(shù)，相繼建成了4座較大

7、規(guī)模的黃金冶煉廠。幾年來的生產(chǎn)實(shí)踐表明，干法收砷工藝在安全和環(huán)保兩方面均存在一定缺點(diǎn)，而濕法收砷工藝則恰恰相反，它既減少了砷對人體造成的危害，又減少揚(yáng)塵對環(huán)境造成的污染，是一種安全環(huán)保的生產(chǎn)工藝。隨著國家對安全環(huán)保的不斷重視，濕法收砷工藝勢必取代干法收砷工藝，成為處理含砷金礦石的最佳工藝。本文通過試驗(yàn)，提出一種環(huán)保安全的濕法收砷新工藝，以回收含砷難處理金礦石中的砷。1試驗(yàn)試驗(yàn)在120℃以下時(shí)，As2O3飽和蒸汽壓僅2103mmHg，氣態(tài)

8、中As2O3含量理論值為23mgm3，As2O3由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，隨洗滌的稀硫酸溶液進(jìn)入循環(huán)槽。在稀硫酸中的As2O3溶解度較低[12]，可以生成酸式結(jié)晶從酸中分離出來。As2O3在酸濃度為60%左右時(shí)溶解度最小約為3.0gL。但固液分離后的收砷后液中As含量還沒有達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步處理。對收砷后液用Na2S沉淀法處理，Na2S沉淀反應(yīng)如下：3Na2S2H3AsO3→As2S3↓6NaOH2NaOHH2SO4→Na2SO42H2

9、O3H2S2H3AsO3→As2S3↓6H2O考慮到本工藝的能否實(shí)施的關(guān)鍵在于As2O3在稀硫酸中的溶解度，首先對考察As2O3在硫酸中的溶解度，再考察在濕法收砷的得到樣品粒度是否適于液固分離，最后考察Na2S的沉淀As2O3的影響因素，得出最優(yōu)條件。作者簡介作者簡介：郭持皓(1978)，男，江蘇徐州人，工程師，碩士.doi：10.3969j.issn.10077545.2012.05.003低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，考慮生產(chǎn)成本，選用S

10、As=3.75。2.3.2溫度溫度試驗(yàn)條件：H2SO450gL，SAs=3.75，不同反應(yīng)時(shí)間溶液中殘留As量的分析結(jié)果見表2。表2溫度對溫度對Na2S沉砷的影響沉砷的影響Table2EffectoftemperatureonAsprecipitationwithNa2S(mgL1)時(shí)間min18℃30℃50℃301.252.221.54600.800.450.32900.440.230.201200.380.220.20從表2知，隨溫

11、度升高，沉淀速度加快。但溫度對反應(yīng)的影響不大，只會(huì)增加生產(chǎn)成本。因此，反應(yīng)溫度選用常溫。2.3.3Na2S加料方式對沉砷的影響加料方式對沉砷的影響試驗(yàn)條件：H2SO450gL，SAs=3.75，反應(yīng)溫度為室溫，Na2S采用2步加料，第一次加入一半，60min后加入另一半，考察加料方式對沉砷效果的影響。在反應(yīng)時(shí)間分別為10min、30min、60min、65min、90min和120min時(shí)，溶液中的殘留As量分別為(mgL)：53、46

12、、45、0.38、0.24、0.22。由此可知，加料方式對沉淀砷的影響比較大。在第二次加料后，反應(yīng)迅速完成。在30~60min，溶液中的殘余砷幾乎沒有變化，可以在反應(yīng)30min后，第二次加入硫化鈉。因此，采用分步加料法，可以節(jié)省沉淀時(shí)間。2.3.4溶液中存在溶液中存在SO2對沉砷的影響對沉砷的影響試驗(yàn)條件：H2SO450gL，SAs=3.75，SO25gL，反應(yīng)溫度為室溫，考察SO2的存在對沉砷效果的影響。在反應(yīng)時(shí)間分別為10min、3

13、0min、60min、90min和120min時(shí)，溶液中的殘留As量分別為(mgL)：7.25、3.80、1.15、0.55、0.39。對比表2可知，SO2的存在減慢了反應(yīng)速度，這是因?yàn)镾O2會(huì)與Na2S反應(yīng)生成S，致使溶液中游離的S2減少，減慢沉淀速度。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)先把收砷后液脫除SO2處理再加入硫化鈉沉淀。3推薦工藝流程推薦工藝流程根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，推薦圖2的流程來濕法收砷。含砷煙氣冷卻洗滌煙氣制酸含砷稀酸溶液三氧化二砷固