1.一種含砷煙塵綜合利用及沉淀轉化法合成固砷礦物的方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)氧壓水浸:取含砷煙塵于反應釜中,向其中加入水,向反應釜中通入氧化性氣體,于120~300℃,0.1~3.5MPa下進行氧壓浸出,氧壓浸出結束后,經液固分離,得到含砷浸出液和浸出渣;
(2)浸出液固砷:調節步驟(1)所得浸出液的pH值至1.5~3,以連續加料的方式向浸出液中加入CaO和Ca(OH)2中的一種或兩種固砷,得砷酸鈣沉淀;
(3)沉淀轉化為固砷礦物:向步驟(2)的體系中加入鐵鹽溶液,同時不斷加入中和劑,調控反應在pH值1.5~3條件下進行,使Fe3+與AsO43-反應生成高穩定性的固砷礦物,最終合成穩定的固砷礦物;
(4)浸出渣洗滌:對步驟(1)所得的浸出渣進行水洗,得到洗液和洗渣,控制洗渣中砷含量小于0.1%,其中,所述洗液返回步驟(1)進行氧壓水浸;
(5)洗渣回收有價金屬:步驟(4)得到的洗渣干燥后,與木炭、煤和純堿混合進行還原熔煉,生成煙塵、泡渣和鉛銻合金;
將所述煙塵返回所述還原熔煉或常壓水浸;
將所述泡渣送鉛冶煉;
將所述鉛銻合金進行氧化吹煉,在隔焰的條件下通入空氣,獲得銻蒸汽、吹煉渣和粗鉛;將所述銻蒸汽氧化生成三氧化二銻,作為銻白產品;將所述吹煉渣返回還原熔煉工序配料;將所述粗鉛送鉛精煉。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:以質量百分比計,所述煙塵包括以下主要成分:砷:1%~60%,銻:1%~55%,鉛:0.1%~35%,鋅:0.1%~30%,銅:0.1%~5%,碲:0.01%~3%,硒:0.01%~3%。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(1)中,水與含砷煙塵的液固體積質量比為3:1~20:1(ml:g)。
4.根據權利要求1或3所述的方法,其特征在于:步驟(1)中,浸出溫度為150~260℃,浸出壓力為1.5~2MPa;和/或,所述氧壓水浸在攪拌下進行,所述攪拌的速度為50r/min~500r/min。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(2)中,CaO和Ca(OH)2中的Ca與浸出液中As的摩爾比為2~8;和/或,步驟(3)中,鐵鹽溶液中Fe與浸出液中As的摩爾比為1~5。
6.根據權利要求1-3任一項或5所述的方法,其特征在于:步驟(3)中,所述鐵鹽溶液選自硫酸鐵溶液、氯化鐵溶液、硝酸鐵溶液中的至少一種,所述中和劑選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的至少一種。
7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于:步驟(1)中,所述氧化性氣體為氧氣、空氣或富氧空氣。
8.根據權利要求1-3任一項或5或7所述的方法,其特征在于:步驟(5)中,所述氧化吹煉的操作為:在隔焰的條件下,向鉛銻合金中鼓入一次空氣,使銻揮發產生大量銻蒸汽,同時向反應器通入二次空氣,使銻蒸汽氧化生成三氧化二銻;優選地,所述氧化吹煉在650~800℃條件下進行。
9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于:步驟(5)中,所述還原熔煉的溫度為900~1200℃。
10.根據權利要求1-3任一項或5或7所述的方法,其特征在于:步驟(4)中,所述浸出渣洗滌采用流態化洗滌塔;和/或,步驟(5)中,所述還原熔煉和氧化吹煉采用鼓風爐、反射爐、底吹爐、側吹爐、頂吹爐中的任意一種。