高砷锑烟尘中砷锑分离的研究

摘要

由于砷及其化合物具有较强的挥发性，冶炼原料所含砷较多富集于各类烟尘中。这些高砷烟尘还含有大量其他有价金属，从这类烟尘中脱除砷并回收其他有价金属，是消除砷害，提高资源利用率的有效途径。
　　在火法处理铅阳极泥的过程中，产出一种含砷、锑都很高的烟尘，目前尚无适宜的工艺对其进行处理，造成资源浪费及严重的环境污染。针对这一现状，本文利用砷、锑氧化物浸出行为的差别，开展了铅阳极泥火法处理后所得高砷锑烟尘常压水浸、常压碱浸和氧压碱浸脱砷，以及碱性含砷溶液处理等工艺研究，得出以下主要结论:
　　常压水浸脱砷最优条件为:温度60℃，时间2h，液固质量比10，在此条件下，砷、锑浸出率分别为31.26％、0.46％。结果表明水浸不能实现砷、锑较完全分离。
　　常压碱浸脱砷最优条件为:NaOH浓度25 g/L，温度60℃，时间2h，液固质量比10，在此条件下，砷、锑浸出率分别为74.27％和1.51％。较之水浸，脱砷率有较大提高，但仍未能实现砷、锑的较完全分离。
　　氧压碱浸脱砷最优条件为:NaOH浓度40g/L，氧气分压2.0 MPa，温度140℃，时间2h，液固质量比10，在此条件下，As的浸出率可达95％以上，而Sb、Pb的浸出率均小于1.0％。实现了砷、锑的较彻底分离。氧压碱浸渣XRD分析表明，其中的锑和铅主要以NaSb(OH)6、Sb2O3·2Sb2O5、Pb2Sb2O7等物相存在。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1.1 砷的概述

1.1.1 砷的性质

1.1.2 砷的化合物

1.1.3 砷资源分布

1.1.4 砷的生产及消费

1.1.5 砷的危害及污染

1.2 锑的概述

1.2.1 锑的性质

1.2.2 锑的化合物

1.2.3 锑资源分布

1.2.4 锑的生产及消费

1.3 铅阳极泥概述

1.3.1 铅阳极泥的产生

1.3.2 铅阳极泥的成分

1.3.3 铅阳极泥的处理方法

1.4 含砷烟尘处理工艺

1.4.1 含砷烟尘研究现状

1.4.2 烟尘中砷锑分离方法

1.5 存在问题及课题意义

1.5.1 存在问题

1.5.2 课题意义

2 实验研究方法

2.1 试验原料、试剂及仪器

2.1.1 试验原料

2.1.2 主要试剂

2.1.3 主要实验仪器及设备

2.2 实验过程

2.2.1 常压体系搅拌浸出

2.2.2 高压体系搅拌浸出

2.3 分析方法及数据处理

2.3.1 砷的测定

2.3.2 锑的测定

2.3.3 铅、铋的测定

2.3.4 其他检测

2.3.5 数据处理

3 浸出过程理论分析与设计

3.1 浸出过程砷、锑主要化学反应

3.2 浸出过程砷、锑行为

3.3 浸出方案的探索

3.3.1 常压水浸实验

3.3.2 常压碱浸实验

3.3.3 氧压碱浸实验

3.3 本章小结

4 高砷锑烟尘常压水浸过程研究

4.1 浸出温度的影响

4.2 浸出时间的影响

4.3 液固质量比的影响

4.4 氧化还原电位的影响

4.5 本章小结

5 高砷锑烟尘常压碱浸过程研究

5.1 NaOH浓度的影响

5.2 浸出温度的影响

5.3 浸出时间的影响

5.4 液固质量比的影响

5.5 氧化还原电位的影响

5.6 本章小结

6 高砷锑烟尘氧压碱浸过程研究

6.1 NaOH浓度的影响

6.2 氧气分压的影响

6.3 浸出温度的影响

6.4 浸出时间的影响

6.5 液固质量比的影响

6.6 本章小结

7 浸出液中砷的处理

7.1 除砷机理及工艺

7.2 试验部分

7.2.1 试验原料及方法

7.2.2 实验结果与讨论

8 结论与建议

8.1 结论

8.2 建议

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢