專利名稱：一種采用電位控制從砷堿渣浸出液中深度回收銻的方法
技術領域：
本發明涉及資源環境領域，具體涉及砷堿渣浸出液中銻的回收。
背景技術：
我國是銻的儲藏、生產、出口大國，銻生產廠家200余家，銻品產量IO萬噸左右，占全球的80%以上，目前銻冶金生產中火法冶金工藝占絕對優勢，95%以上的銻品產量是由火法工藝生產的。銻冶金生產無論是采用火法工藝，還是濕法工藝都會產生砷堿渣。目前，我國砷堿渣的堆存總量已達到20多萬噸，且每年還有5000噸左右的增加量。砷堿渣中銻的平均含量達到20%，則堆存的砷堿渣中銻的總含量為4萬多噸，若進行回收，經濟價值是巨大的。全國范圍內，目前只有錫礦山閃星銻業有限責任公司對煉銻砷堿渣進行了系統的綜合回收利用，湖南辰州礦業對砷堿渣進行了部分回收處理，其他企業的砷堿渣都是采用庫房堆放的方式處理。到目前為止，還沒有一種有效、低成本砷堿渣綜合回收利用方法，隨著庫存量不斷增加，不但造成銻、砷、堿大量積壓浪費，而且環境污染風險也在與日俱增，這些都嚴重制約了銻冶金工業的可持續發展。錫礦山閃星銻業公司砷堿渣處理回收利用技術目前能將砷、銻基本分離，綜合回收利用砷、銻、堿，但是現有的工藝還存在砷、銻分離不徹底，造成后續砷的回收副產品中雜質鋪含量高，影響產品質量。砷堿渣采取常規浸出之后，浸出液中往往還含有一定濃度的銻，這部分銻以離子的形態存在于液體中，若不進行回收，會造成此部分銻的資源浪費，同時也影響到后續回收其他有價金屬的純度，進而影響副產品的使用及銷路。目前還沒有發現很好的能將浸出液中的銻較徹底回收的方法及工藝。因此，迫切需要研發砷堿渣浸出液中銻的回收處理技術，以解決上述難題并緩解日益嚴重的環境危害和資源短缺問題。
發明內容
針對現有砷堿渣浸出液中的銻回收方法的缺陷，本發明旨在提供一種低成本、易操作、高效的方法將浸出液中的銻以固體形態析出。本發明的方法能準確控制溶液中銻的氧化程度，得到的副產品銻酸鈉可作為產品出售，也可返回冶煉系統重復利用，能最大程度的回收浸出液中的銻，避免銻資源的浪費，不產生二次污染。本發明的技術方案是一種采用電位控制從砷堿渣浸出液中深度回收銻的方法，具工藝流程圖如圖I所示，具體包括以下步驟(I)加料首先將砷堿渣浸出液加入氧化罐中，然后將脫銻劑雙氧水由氧化罐底部(緩慢)加入氧化罐中，控制雙氧水加入時間占總氧化時間的1/3-1/2，通過在線電位監控脫鋪劑的加入量，當電位達到_530mv -640mv時,停止脫鋪劑的加入；
(2)氧化在加入脫銻劑的同時不斷攪拌，發生氧化反應，總氧化時間為40min 90min，氧化過程保持20°C 80°C ；(3)過濾濾渣為銻酸鈉產品，濾液用于回收砷和堿。步驟⑴所述砷堿渣浸出液為砷堿渣經水浸出后的濾液(沒有成分含量的限制)。步驟(I)所述通過在線電位監控脫銻劑的加入量，優選當電位達到-540mv -610mv時，停止脫鋪劑的加入。步驟(2)所述總氧化時間包括雙氧水的加入時間和加入完畢后的反應時間，優選的總氧化時間為45min 60min,氧化過程優選保持20°C 30°C。步驟(2)所述攪拌速度沒有特別要求，以使得物料混合均勻為準，優選控制攪拌速度為 80r/min-120r/min。 步驟(3)所述過濾方式優選為離心過濾或真空過濾。步驟(3)所述濾渣的含水率優選控制在30%以下。下面對本發明做進一步解釋和說明本發明是基于以下原理實現的目前研究表明銻高價態化合物的溶解度遠低于低價態化合物溶解度，因此通過電位控制，準確調控銻的價態，研究其影響因素，從技術上可以達到砷銻深度分離的目的。溶解于水中的銻大多以離子狀態存在，根據銻的不同價態下溶解度的不同，采用脫銻劑將體系中的Sb+3氧化成Sb+5，由于溶解度的降低，將銻從溶液中脫離出來，達到砷銻深度分離的目的。由于銻在氧化的過程中，影響到溶液中的氧化還原電極電位值，通過安裝在線電位監測儀，以了解溶液中銻的氧化程度。隨著雙氧水的加入，電位值不斷提高，當銻的氧化程度較為完全時，設定此時電位值為最佳電位值，然后通過電腦自動化控制，停止流量泵工作，不再加入氧化脫銻劑。具體內容為將砷堿渣浸出液泵至氧化罐中，氧化脫銻劑經計量泵，由管道從氧化罐底部加入，在氧化罐中液體的一半高度安裝在線電位監測儀探頭，電位監測儀由電腦自動化控制，設置有最佳電位值。隨著氧化脫銻劑的不斷加入，溶液的電位不斷上升，當達到設定的最佳電位值時，電位監測儀自動控制流量泵停止氧化脫銻劑的加入，此時溶液中銻的氧化達到最佳狀態，能獲得較高的銻脫除率。與現有技術相比，本發明的優勢在于I、采用雙氧水作為脫銻劑，氧化效果好，且不帶入雜質。可脫除浸出液中90%的銻，并以銻酸鈉的形式回收，回收產品中銻的含量可達到43%以上，達到市面上普通級別銻酸鈉的要求。2、脫銻劑采取底部緩慢注入的方式加入，有效避免了雙氧水的瞬間氧化及分解，提聞氧化效率。3、采取電位監測的方式可準確控制溶液的氧化還原電極電位，保證溶液中Sb+3較徹底的轉變為Sb+5，提高銻的回收率。4、采取電位監測的方式可及時了解溶液中銻的氧化程度，準確控制脫銻劑的加入量，避免脫銻劑的盲目加入。
圖I是本發明從砷堿渣浸出液中深度回收銻的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步的解釋和說明實施例I :常溫氧化，采取電位控制，底部緩慢加入雙氧水某企業砷堿渣經熱水浸出后，取浸出液I噸，經成分分析，含Sb :5.82g/L，As 15. 56g/L，溫度 73。。。將浸出液泵入氧化罐，采取底部緩慢加入的方式加入雙氧水，控制加入脫銻劑的時間為30min,同時快速攪拌,攪拌速度控制約為100r/min,攪拌速度以能較快的將溶液混合均勻為宜，使脫銻劑迅速與溶液混合。采取冷卻水降溫，反應過程保持溫度為25°C，總氧化時間為60min，反應過程采用在線電極電位儀進行全過程電位監測，過程中電位緩慢上升，到達設定的-570mv時停止雙氧水的加入，共加入雙氧水13. 3L。處理后的浸出液經分 析，含Sb 0. 30g/L, As 18. 77g/L，銻的脫除率為94. 8%0收集到的銻酸鈉產品20. 4kg，含Sb 42. 84%, As 0. 93%，達到市面普通銻酸鈉的品質要求。實施例2 :常溫氧化，一次性加入雙氧水(對比例)某企業砷堿渣經熱水浸出后，取浸出液I噸，經成分分析，含Sb :5.97g/L，As
17.69g/L，溫度 79。。。將浸出液泵入氧化罐，采取一次性加入雙氧水15L，同時快速攪拌，攪拌速度控制為lOOr/min，使雙氧水迅速與溶液混合。采取冷卻水降溫，反應過程保持溫度為25°C，總氧化時間為60min。處理后的浸出液經分析，含Sb 1. 26g/L，As 16. 98g/L，銻的脫除率為78.9%。收集到的銻酸鈉產品18. 8kg，含Sb 43. 16%,As 1. 12%，達到市面普通銻酸鈉的品質要求。實施例3 :高溫氧化，采取電位控制，底部緩慢加入雙氧水某企業砷堿渣經熱水浸出后，取浸出液I噸，經成分分析，含Sb :5.97g/L，As
18.20g/L，溫度 75。。。將浸出液泵入氧化罐，采用蒸汽加熱，保持整個反應過程溫度控制在80°C。采取底部緩慢加入的方式加入雙氧水，控制加入雙氧水的時間為30min，同時快速攪拌，攪拌速度控制為100r/min,使雙氧水迅速與溶液混合,總氧化時間為60min。反應過程采用在線電極電位儀進行全過程電位監測，過程中電位緩慢上升，到達設定的-620mv時停止雙氧水的加入，共加入雙氧水15. 4L。處理后的浸出液經分析，含Sb 0. 62g/L，As 17. 84g/L，銻的脫除率為89.6%。收集到的銻酸鈉產品19. 3kg，含Sb 41. 3%, As :0. 78%，達到市面普通銻酸鈉的品質要求。實施例4 高溫氧化，一次性加入雙氧水(對比例)某企業砷堿渣經熱水浸出后，取浸出液I噸，經成分分析，含Sb 5. 22g/L, As 17. 43g/L，溫度 78。。。將浸出液泵入氧化罐，采用蒸汽加熱，保持整個反應過程溫度控制在80°C。采取一次性加入雙氧水15L，同時快速攪拌，攪拌速度控制為100r/min，使雙氧水迅速與溶液混合，總氧化時間為60min。處理后的浸出液經分析，含Sb 1. 58g/L，As 17. 15g/L，銻的脫除率為69. 7%。收集到的銻酸鈉產品16. 4kg，含Sb 42. 5%, As :0. 68%，達到市面普通銻酸鈉的品 質要求。
權利要求
1.一種采用電位控制從砷堿渣浸出液中深度回收銻的方法，其特征是，具體包括以下步驟(1)加料首先將砷堿渣浸出液加入氧化罐中，然后將脫銻劑雙氧水由氧化罐底部加入氧化罐中，控制雙氧水加入時間占總氧化時間的1/3-1/2，通過在線電位監控脫銻劑的加入量，當電位達到_530mv -640mv時,停止脫鋪劑的加入；(2)氧化在加入脫銻劑的同時不斷攪拌，發生氧化反應，總氧化時間為40min 90min，氧化過程保持20°C 80°C ；(3)過濾濾洛為鋪酸鈉產品，濾液用于回收砷和堿。
2.根據權利要求I所述采用電位控制從砷堿渣浸出液中深度回收銻的方法，其特征是，步驟(I)所述砷堿渣浸出液為砷堿渣經水浸出后的濾液。
3.根據權利要求I所述采用電位控制從砷堿渣浸出液中深度回收銻的方法，其特征是，步驟(I)所述通過在線電位監控脫鋪劑的加入量，當電位達到_560mv -610mv時,停止脫銻劑的加入。
4.根據權利要求I所述采用電位控制從砷堿渣浸出液中深度回收銻的方法，其特征是，步驟(2)所述總氧化時間包括雙氧水的加入時間和加入完畢后的反應時間，總氧化時間為45min 60min,氧化過程保持20°C 30°C。
5.根據權利要求I所述采用電位控制從砷堿渣浸出液中深度回收銻的方法，其特征是，步驟(2)所述攪拌速度控制為80r/min-120r/min。
6.根據權利要求I所述采用電位控制從砷堿渣浸出液中深度回收銻的方法，其特征是，步驟(3)所述過濾方式為離心過濾或真空過濾。
7.根據權利要求I所述采用電位控制從砷堿渣浸出液中深度回收銻的方法，其特征是，步驟(3)所述濾渣的含水率控制在30%以下。
全文摘要
本發明涉及資源環境領域，具體提供了一種采用電位控制從砷堿渣浸出液中深度回收銻的方法。該方法具體包括以下步驟(1)加料首先將砷堿渣浸出液加入氧化罐中，然后將脫銻劑雙氧水由氧化罐底部加入氧化罐中，控制雙氧水加入時間占總氧化時間的1/3-1/2，當電位達到-530mv～-640mv時，停止脫銻劑的加入；(2)氧化在加入脫銻劑的同時不斷攪拌，發生氧化反應，總氧化時間為40min～90min，氧化過程保持20℃～80℃；(3)過濾濾渣為銻酸鈉產品，濾液用于回收砷和堿。本發明能準確控制溶液中銻的氧化程度，得到的銻酸鈉作為產品出售，或返回銻冶煉系統作為銻原料循環利用，能最大程度的回收浸出液中的銻，避免銻資源的浪費，不產生二次污染。
文檔編號C22B3/44GK102925719SQ201210060719
公開日2013年2月13日 申請日期2012年3月9日 優先權日2012年3月9日
發明者陳偉, 萬文玉, 戴永俊, 吳兆清, 彭新平, 吳思容, 朱安玲, 陳佳利, 劉鵲鳴, 李志強, 劉放云, 鄧衛華 申請人:湖南有色金屬研究院, 湖南浩美安全環保科技有限公司, 錫礦山閃星銻業有限公司