从含铅的高砷物料中脱铅的工艺 【技术领域】
本发明涉及一种从含铅的高砷物料中脱铅的工艺。
背景技术
传统上，处理含砷物料的生产方案是采用沸腾焙烧的工艺。含砷物料经沸腾焙烧，可回收As2O3，又可从焙砂中回收Cu、Ni、Co等有价组分，但利用沸腾焙烧含砷物料时，含砷物料中的铅含量不能超过一定值，例如不能超过3％，否则容易在沸腾焙烧炉内形成结块，阻碍沸腾焙烧作业的正常运行，造成频繁停炉处理，使沸腾焙烧无法顺利进行，由此生产效率降低，维护成本增加。
【发明内容】
本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种从含铅的高砷物料中脱铅的工艺，该工艺步骤简单，成本低，能够有效地脱去高砷物料中的大部分铅，便于高砷物料的后续沸腾焙烧。
根据本发明的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺，包括以下步骤：将含Pb高砷物料与醋酸溶液混合并鼓入含氧气体进行浸出以得到醋酸铅溶液和浸出渣；分离浸出渣和醋酸铅溶液。
根据本发明的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺还具有如下附加技术特征：
根据本发明的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺还包括向醋酸铅溶液中加入硫酸以得到硫酸铅沉淀和醋酸溶液。
在本发明的一个实施例中，将所述醋酸溶液返回与含铅的高砷物料混合进行浸出。
所述含铅的高砷物料为含铅的高砷冰铜或含铜镍钴铅的高砷冰铜。
根据本发明的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺还包括将含铅的高砷物料进行破碎、磨矿。
磨矿后的含铅的高砷物料中粒度小于200目的物料至少占80％。
所述醋酸溶液浓度为1.0％～1.5％(重量百分比)，且所述含铅的高砷物料与醋酸溶液混合物的液固比为3～10∶1(体积/重量比)。
含铅的高砷物料与醋酸溶液混合物的电位控制在-150mv～220mv。
根据本发明的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺还包括：干燥所述浸出渣；和对干燥后的浸出渣进行沸腾焙烧以从焙烧烟气中回收As2O3且从焙砂中回收有价组分，例如Cu、Ni、Co等。
所述浸出是在室温下进行的且含氧气体为空气或氧气。
根据本发明实施例的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺至少具有下列优点之一：
根据本发明的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺，能够将含Pb高砷物料中大部分铅脱除，并且步骤简单，成本低，便于物料的后续沸腾焙烧处理。
根据本发明的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺，通过用硫酸处理醋酸铅溶液，能够得到硫酸铅沉淀和再生醋酸，而再生醋酸能够返回用于脱铅，从而节约了能源。
根据本发明从含铅的高砷物料中脱铅的工艺，含铅的高砷物料可以为含铅的高砷冰铜或含Cu、Ni、Co、Pb的高砷冰铜。由于Cu、Ni、Co等有价组分仅微溶于醋酸，所以，Cu、Ni、Co等有价组分仍留在浸出渣中，不会影响铅的浸出，并且能够从浸出渣中回收有价组分。
根据本发明从含铅的高砷物料中脱铅的工艺，将所述含铅的高砷物料进行破碎、磨矿，例如，使得磨矿后的含Pb的高砷物料中粒度小于200目地物料至少占80％。从而更加有利于浸出，提高浸出效率。
根据本发明从含铅的高砷物料中脱铅的工艺，醋酸溶液浓度为1.0％～1.5％(重量百分比)，且所述含Pb的高砷物料与醋酸溶液混合物的液固比为3～10∶1(体积/重量比)，而且含Pb的高砷物料与醋酸溶液混合物的电位控制在-150-220mv。能够进一步提高浸出的效率，有利于醋酸铅的生成，提高了脱铅的效果和效率。
根据本发明从含铅的高砷物料中脱铅的工艺，含Pb高砷物料与醋酸溶液混合并鼓入的含氧气体为空气或纯氧。但空气的来源方便，使用空气可降低生产成本。根据本发明从含铅的高砷物料中脱铅的工艺，浸出过程是在室温下进行的，因此不需要加热，成本低。
根据本发明从含铅的高砷物料中脱铅的工艺，对得到的浸出渣进行干燥，由于此时干燥后的浸出渣中的含铅量已经降低到小于3％，进行沸腾焙烧时，焙烧炉中不会因含铅高造成的“结炉”而停炉，沸腾焙烧可以顺利进行。然后，从焙烧烟气中回收As2O3且从焙砂中回收有价组分，例如Cu、Ni、Co等。这样，As2O3得到回收，又可从焙砂中利用常规法回收Cu、Ni、Co等有价组分。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明第一实施例从含铅的高砷物料中脱铅的工艺的示意图；
图2是本发明第二实施例从含铅的高砷物料中脱铅的工艺的示意图；
图3是本发明第三实施例从含铅的高砷物料中脱铅的工艺的示意图。
【具体实施方式】
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下面参考附图1描述根据本发明第一实施例的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺。
根据本发明实施例的含铅的高砷物料中脱铅的工艺包括将含铅的高砷物料与醋酸溶液混合，并且鼓入含氧气体进行醋酸浸出，然后分离得到醋酸铅溶液和浸出渣。
通入含氧气体的目的是为了促使含铅的高砷物料中的铅氧化，高砷物料中所含的铅成分首先与氧气反应，生成PbO，然后PbO再与醋酸进行反应(浸出)，主要反应如下：
PbO+CH3COOH→Pb(CH3COO)2+H2O
而含铅的高砷物料中的砷在浸出条件下几乎不溶出，因此，含铅的高砷物料中的砷不会被浸出，而是留在浸出渣中。
由此，将物料中的铅脱去。而得到的浸出渣中的含铅量可以小于3％，因此在后续沸腾焙烧过程中，沸腾炉内不容易结块，沸腾焙烧能够顺利地进行，不需要经常停炉维修，降低了成本，提高了效率，本发明的脱铅工艺，步骤简单，成本低。
在本发明的一个示例中，醋酸溶液浓度为1.0％～1.5％(重量百分比)，且所述含Pb的高砷物料与醋酸溶液混合物的液固比为3～10∶1(体积/重量比)，而且混合物溶液的电位控制在-150-220mv，通过控制上述参数，能够更加有效地提高铅的浸出率，提高了铅的浸出效果，降低了浸出渣中的铅含量。
根据本发明的一个示例，鼓入的含氧气体可以为空气或纯氧，但空气来源方便，成本低。此外，浸出可以在室温下进行，从而不需要加热，节约了能源和成本。
下面参考附图2描述根据本发明第二实施例的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺。
在根据本发明第二实施例的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺中，含铅的高砷物料为含Cu、Ni、Co、Pb等的高砷冰铜，首先将含Cu、Ni、Co、Pb的高砷冰铜进行破碎、磨矿处理，使得经磨矿后的含Cu、Ni、Co、Pb的高砷冰铜中粒度小于200目的至少占80％。通过破碎和磨矿，能够更加促进物料与醋酸的接触，更有利于铅的氧化和浸出。
然后，将磨矿后的冰铜与醋酸溶液混合，同时通入含氧气体进行浸出，由此得到醋酸铅和浸出渣。
具体的工艺条件可以与第一实施例中的工艺条件相同，例如在室温下通入空气，醋酸溶液浓度为1.0％～1.5％(重量百分比)，所述含Pb的高砷物料与醋酸溶液混合物的液固比为3～10∶1(体积/重量比)，而且混合物溶液的电位控制在-150-220mv。
含Cu、Ni、Co、Pb的高砷冰铜中的Cu Ni Co等有价组分微溶，As几乎不溶，因此，铅被浸出，而Cu Ni Co等有价组分和As留在浸出渣中，通过后续工艺能够得到回收。
接下来，将醋酸铅溶液与硫酸溶液混合，从而得到硫酸铅沉淀和再生醋酸溶液，主要反应如下：
Pb(CH3COO)2+H2SO4→PbSO4↓+2CH3COOH
最后，将与硫酸铅分离后的再生醋酸溶液返回与含Cu、Ni、Co、Pb的高砷冰铜进行混合浸出，由此醋酸溶液达到了循环使用的效果，降低了浸出成本。
下面参考附图3描述根据本发明第三实施例的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺。
在根据本发明第三实施例的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺中，将得到的浸出渣进行干燥，然后对干燥后的浸出渣例如利用沸腾炉进行沸腾焙烧，由于浸出渣中不会因含铅高造成“结炉”而停炉，沸腾焙烧过程能够顺利进行，然后从焙烧烟气中回收As2O3，从焙砂中回收有价组分Cu、Ni、Co等。
根据本发明第三实施例的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺的气体步骤与第二实施例的步骤相同，为了简单目的，这里不再详细赘述。
如上所述，根据本发明的工艺能够从含铅的高砷物料中脱铅，所述含铅的高砷物料利用可以含Cu、Ni、Co、Pb的高砷冰铜。需要理解的是，含铅的高砷物料并不限于含有Cu、Ni、Co，可以含有Cu、Ni、Co中的一种或两种，也可以含有其他有价组分，只要所述有价组分不溶于醋酸就能够利用本发明的工艺进行脱铅，而有价组分和砷留在浸出渣中，通过后续的沸腾焙烧等工艺去砷和获得有价组分。
下面描述根据本发明实施例的从含铅的高砷物料中脱铅的工艺的具体示例。
示例1
含Cu Ni Co Pb的高砷冰铜化学成分(重量百分比)
元素 Ni Cu As Pb Co Ag 合计 含量 26.63 36.33 29.24 6.08 0.9 0.21 99.39
取含Cu Ni Co Pb的高砷冰铜粒度为200目的至少占80％
反应温度 室温
醋酸浓度 1.0％～1.5％(重量百分比)
液固比 3～10∶1(体积/重量比)
反应时间 0.5-1小时
电位 -200mv
铅浸出率 75-85％
示例2
将示例1获得的醋酸铅溶液和浸出渣分离，醋酸铅溶液和浸出渣中的成分如下：
醋酸铅溶液中的成分(g/l)，ppm
元素 Pb Cu Ni As Co 浸出液 4-15 8ppm 20ppm 6ppm 12ppm
浸出渣中的成分(重量百分比)
元素 Pb Cu Ni Co As Ag 含量 ≤2 约38 约28 约0.95 约30 约0.22
示例3
取示例2中的醋酸铅溶液与等当量硫酸室温下反应生成硫酸铅沉淀，过滤产出硫酸铅和醋酸溶液：
硫酸铅可市售或深加工成其它铅制品；
醋酸溶液可以补加醋酸总量约0.4％的新醋酸后返回浸出。
示例4
取示例2中的浸出渣进行干燥；
将干燥后的浸出渣进行沸腾焙烧，从焙烧烟气中回收As2O3，从焙砂中回收有价组分Cu、Ni、Co等。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。