本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從含砷煙塵綜合回收有價(jià)金屬及砷無害化處置的方法。

背景技術(shù)：

在自然界中，砷通常以毒砂(FeAsS)、砷磁黃鐵礦(FeAsS₂)、砷鐵礦(FeAs₂)、硫砷銅礦(Cu₃AsS₃)、雄黃(As₂S₃)、雌黃(As₂S₃)等礦物，富集于銅、鉛、鋅、鎳、鈷、金和銀等有色金屬礦石中；在有色冶金過程中，產(chǎn)出許多高砷固體物料，如焙燒與熔煉煙塵。這些物料含砷高達(dá)5～50％，還含有大量的有價(jià)金屬，直接返回冶煉流程，導(dǎo)致砷在系統(tǒng)中的循環(huán)累積，因此，通常應(yīng)單獨(dú)處理脫砷。砷屬劇毒、致癌元素，其應(yīng)用逐步萎縮，面對(duì)日趨嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，如何處理各種高砷物料，已成為威脅有色冶金產(chǎn)業(yè)生存的重大問題。

目前處理含砷煙塵的方法主要是兩類，一是火法分離，二是濕法分離。火法生產(chǎn)中，主要是利用砷的氧化物與其他元素氧化物沸點(diǎn)的不同，使砷與其他元素分離。CN103602835A公布了一種置換還原法獲得粗砷和粗銻，CN103602834A公布了一種選擇性氧化-還原獲得純度不高的As₂O₃和粗銻，CN104294053A公布了一種含砷煙塵還原揮發(fā)砷的方法，獲得三氧化二砷純度達(dá)到97.0％以上。但是如果煙塵中含有與砷元素性質(zhì)接近的金屬(如銻)，則獲得的三氧化二砷純度不高。濕法生產(chǎn)中主要有水浸、酸浸、堿浸三種工藝，但是均只能獲得純度不高的三氧化二砷、砷酸鈉等產(chǎn)品，且對(duì)有價(jià)金屬粉回收未做進(jìn)一步研究。CN105567983A公布了一種銅冶煉煙塵水浸-堿浸的處理工藝，使砷與金屬分離，制備的砷產(chǎn)品無銷路，浸出渣中含砷仍較高。CN104357668A公布了一種用污酸浸出煙塵，電積脫砷，酸浸和電積過程容易產(chǎn)生砷化氫。CN105648226A和CN105648227A公布了一種氧壓堿浸實(shí)現(xiàn)砷銻分離的方法，砷銻分離的比較徹底，但是在工藝中獲得的砷酸鈉未處理，碲、銻等有價(jià)金屬未回收。

從煙塵中脫砷、提取有價(jià)金屬的研究論文和相關(guān)專利報(bào)道很多，但存在有價(jià)元素綜合回收率低，砷產(chǎn)品市場(chǎng)有限，存在潛在的安全隱患。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決含砷煙塵脫砷及含綜合回收有價(jià)金屬的難題，本發(fā)明提出一種含砷煙塵脫砷及有價(jià)元素綜合回收利用的方法。本發(fā)明具有環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、資源利用率高的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了砷的無害化。

本發(fā)明的方案是通過常壓水浸，脫除煙塵中可溶砷，且通過催化氧化的方式將浸出液中的三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷，再合成高穩(wěn)定性固砷礦物，浸出渣經(jīng)流態(tài)化洗滌、還原熔煉、氧化吹煉等工序，最大化回收利用各有價(jià)元素。此方法將砷從煙塵中脫除并固化，而使銻、鉛、鉍等盡可能留在脫砷渣中，實(shí)現(xiàn)砷與有價(jià)金屬的分離并無害化。本發(fā)明資源綜合利用率高，原料適應(yīng)范圍廣，解決了傳統(tǒng)工藝提取過程中污染問題。特別是鉛鋅冶煉過程中產(chǎn)生的煙塵，本方法的優(yōu)勢(shì)更加明顯。

具體而言，本發(fā)明提供的方法包括如下步驟：

(1)常壓水浸：在常壓條件下對(duì)含砷煙塵進(jìn)行水浸，水與煙塵的液固體積質(zhì)量比為3：1～20:1，攪拌速度為50r/min～1000r/min，水浸的溫度為室溫～100℃，浸出時(shí)間為30min～240min，使含砷化合物充分溶解于水中；過濾后，得浸出液和浸出渣；

(2)浸出液催化氧化：在所述浸出液中加入氧化性氣體和催化劑進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，使含砷化合物中的砷被氧化至五價(jià)，獲得氧化后液；

(3)氧化后液固砷：采用調(diào)控生長(zhǎng)法、分布結(jié)晶法、石灰沉砷法、沉淀轉(zhuǎn)化法中的一種或多種方法結(jié)合，將所述氧化后液中的砷合成穩(wěn)定的固砷礦物，然后采用堆存或水泥固化的方式固化固砷礦物；

(4)浸出渣洗滌：將步驟(1)所得浸出渣經(jīng)過流態(tài)化洗滌，使浸出渣中的可溶性砷含量降至0.1％以下；過濾后，得洗液和洗渣；所述洗液返回所述常壓水浸過程用于配制溶液；

(5)洗渣回收有價(jià)金屬：將所述洗渣干燥后，與木炭、煤和純堿混合進(jìn)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(jìn)行氧化吹煉，在氧化吹煉溫度650℃～800℃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(chǎn)品；將所述吹煉渣返回進(jìn)行所述還原熔煉；將所述粗鉛送鉛精煉。

本發(fā)明所述含砷煙塵中包含以下元素：砷、銻、鉛、鋅、銅、碲硒、鉍、錫；優(yōu)選地，以質(zhì)量百分比計(jì)，包含：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％，鉍0.01％～3％，錫0.01％～1％。

本發(fā)明步驟(1)可以使砷及少量的銻溶解到水浸浸出液中，大部分銻、鉛、鉍等有價(jià)金屬留在浸出渣中。所述水浸使用的水優(yōu)選為工業(yè)用水。該步驟優(yōu)選所述水浸攪拌處理的溫度為室溫～100℃；優(yōu)選所述攪拌時(shí)間為30min～240min；優(yōu)選所述浸出液固體積質(zhì)量比5:1～20:1，優(yōu)選所述攪拌速度300～550r/min。本發(fā)明步驟(1)所述水與煙塵的液固體積質(zhì)量比單位為ml：g。

本發(fā)明步驟(2)中，為了進(jìn)一步確保所述催化氧化反應(yīng)能夠充分進(jìn)行，使砷充分氧化至五價(jià)，所述氧化性氣體為氧氣、空氣或富氧空氣，優(yōu)選所述氧化性氣體的流量為1～20L/min；所述催化劑為KMnO₄，優(yōu)選砷元素與錳元素的摩爾比為5:1～50:1；所述催化氧化的溫度優(yōu)選為30℃～120℃。

本發(fā)明步驟(3)所述調(diào)控生長(zhǎng)法具體為：將所述氧化后液的pH值調(diào)至1.5～3，持續(xù)通入氧化性氣體的同時(shí)加入亞鐵鹽溶液，在溫度75℃～90℃的條件下反應(yīng)5h～24h，同時(shí)加入中和劑調(diào)控反應(yīng)在pH值1.5～3條件下進(jìn)行，使Fe³⁺與AsO₄^3-反應(yīng)生成高穩(wěn)定性的固砷礦物。優(yōu)選地，所述通入氧化性氣體的流量為1～20L/min；和/或，所述亞鐵鹽溶液中鐵元素與氧化后液中砷元素的摩爾比為2～5。

優(yōu)選地，所述亞鐵鹽溶液為硫酸亞鐵溶液、硝酸亞鐵溶液、氯化亞鐵溶液中的至少一種，加入速度控制在3ml/min～20ml/min。

本發(fā)明步驟(3)所述分布結(jié)晶法具體為：將所述氧化后液的pH值調(diào)至1.5～3，加入鐵鹽溶液，在室溫～120℃的條件下攪拌反應(yīng)1h～10h，同時(shí)加入中和劑調(diào)控反應(yīng)在pH值1.5～3條件下進(jìn)行，使Fe³⁺與AsO₄^3-反應(yīng)生成高穩(wěn)定性的固砷礦物；優(yōu)選地所述鐵鹽溶液中鐵元素與氧化后液中砷元素的摩爾比為1～8；和/或，所述攪拌速度為50r/min～500r/min。

優(yōu)選地，所述鐵鹽溶液為硫酸鐵溶液、硝酸鐵溶液、氯化鐵溶液中的至少一種，加入速度控制在3ml/min～20ml/min。

本發(fā)明步驟(3)所述石灰沉砷法具體為：將所述氧化后液的pH值調(diào)至1.5～3，連續(xù)加入CaO、Ca(OH)₂中的一種或兩種作為沉砷劑，在10℃～90℃條件下沉降5h～100h；優(yōu)選地，所述沉砷劑中的鈣元素與氧化后液中砷元素的摩爾比為2～8。

本發(fā)明步驟(3)所述沉淀轉(zhuǎn)化法具體為：調(diào)節(jié)步驟(1)所得浸出液的pH值至1.5～3，以連續(xù)加料的方式向浸出液中加入CaO和Ca(OH)₂中的一種或兩種沉砷，得砷酸鈣沉淀；以連續(xù)加料的方式加入鐵鹽溶液，同時(shí)加入中和劑調(diào)控反應(yīng)在pH值1.5～3條件下進(jìn)行，使Fe³⁺與AsO₄^3-反應(yīng)生成高穩(wěn)定性的固砷礦物。

優(yōu)選地，所述鐵鹽溶液為硫酸鐵溶液、硝酸鐵溶液、氯化鐵溶液中的至少一種，加入速度控制在3ml/min～20ml/min。

上述調(diào)控生長(zhǎng)法、分布結(jié)晶法、石灰沉砷法、沉淀轉(zhuǎn)化法的處理過程中，可加入一定濃度的堿性中和劑，所述堿性中和劑可選用碳酸鈉、碳酸氫鈉或氫氧化鈉溶液。所述堿性中和劑的加入速度可根據(jù)反應(yīng)生成H⁺的速度加入，用來維持反應(yīng)過程中體系的pH值恒定。優(yōu)選地，加入速度控制在3ml/min～20ml/min。

本發(fā)明步驟(3)可采用堆存或水泥固化方式將所述固砷礦物進(jìn)一步固化。所述水泥固化具體為：將水泥與所述固砷礦物以重量比2:1～10:1、優(yōu)選以重量比4:1混合，使水泥包覆所述固砷礦物。為了加強(qiáng)水泥固化的效果，優(yōu)選在所述水泥中添加粉煤；所述粉煤添加量?jī)?yōu)選為水泥重量的20～60％、更優(yōu)選為水泥重量的40％。

本發(fā)明步驟(4)所述水流態(tài)化洗滌可采用流態(tài)化洗滌塔洗滌；優(yōu)選所述洗滌的次數(shù)為2～3次。

本發(fā)明步驟(5)所述還原熔煉可在反應(yīng)器中進(jìn)行，具體可選用鼓風(fēng)爐、反射爐、底吹爐、側(cè)吹爐或頂吹爐。該步驟中，洗渣干燥后配入木炭、煤和少量純堿(Na₂CO₃)，在900～1200℃和有C、CO等條件作用下，Sb、Pb、Bi、Sn等氧化物同樣也被還原成單質(zhì)形式進(jìn)入鉛銻合金中；煤的灰分以及少量砷、銻、鉛的氧化物與純堿反應(yīng)所生成的多泡質(zhì)輕的“泡渣”，浮在銻液表面；還原完成后，扒出泡渣，在氧化吹煉溫度650℃～800℃隔焰的條件下，向銻液中鼓入一次空氣，使銻揮發(fā)產(chǎn)生大量銻蒸汽，同時(shí)向反應(yīng)器通入二次空氣，使銻蒸汽氧化生成三氧化二銻，利用銻氧化產(chǎn)生的大量熱維持反應(yīng)器必須的溫度和爐內(nèi)銻液溫度；由于融體表面金屬銻的濃度占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，金屬銻性質(zhì)比鉛、鉍活潑，使合金液中的銻氧化成三氧化二銻揮發(fā)進(jìn)入煙塵，鉛、鉍則留在反應(yīng)器底鉛中，實(shí)現(xiàn)一爐兩用。

作為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式，所述含砷煙塵中主要含砷質(zhì)量百分含量1％～60％，銻質(zhì)量百分含量1％～55％，鉛質(zhì)量百分含量0.1％～35％，鋅質(zhì)量百分含量0.1％～30％，銅0.1～5％；具體包括如下步驟(流程可參考圖1所示)：

(1)常壓水浸：在常壓條件下對(duì)含砷煙塵進(jìn)行水浸，水與煙塵的液固體積質(zhì)量比為3：1～20:1，攪拌速度為50r/min～1000r/min，水浸的溫度為室溫～100℃，浸出時(shí)間為30min～240min，使含砷化合物充分溶解于水中；過濾后，得浸出液和浸出渣；

(2)浸出液催化氧化工序：通過催化氧化的方式，加入氧化性氣體和催化劑，將浸出液中絕大部分的As³⁺轉(zhuǎn)變成As⁵⁺，氧化后液進(jìn)入到固砷工序；氧化性氣體為氧氣、空氣或富氧空氣，催化劑為KMnO₄；氧化性氣體的氣體流量控制在1～20L/min，As/Mn摩爾比控制在5：1～50:1，催化氧化體系控制的溫度控制在30℃～120℃；

(3)氧化后液固砷工序：氧化后液固砷采用調(diào)控生長(zhǎng)法、分布結(jié)晶法、石灰沉砷法和沉淀轉(zhuǎn)化法中的一種或多種的結(jié)合，合成穩(wěn)定的固砷礦物，然后采用水泥固化的方式固化固砷礦物；

(4)浸出渣洗滌工序：將浸出渣采用流態(tài)化洗滌2～3次，將浸出渣中的可溶砷降至0.1％以下，洗液返回浸出；

(5)洗渣回收有價(jià)金屬工序，洗渣干燥后配入木炭、煤和少量純堿(Na₂CO₃)，在900～1200℃和有C、CO等條件作用下，Sb、Pb、Bi等氧化物同樣也被還原成單質(zhì)形式進(jìn)入鉛銻合金中；煤的灰分以及少量砷、銻、鉛的氧化物與純堿反應(yīng)所生成的多泡質(zhì)輕的“泡渣”，浮在銻液表面；還原完成后，扒出泡渣，在氧化吹煉溫度650℃～800℃隔焰的條件下，向銻液中鼓入一次空氣，使銻揮發(fā)產(chǎn)生大量銻蒸汽，同時(shí)向反應(yīng)器通入二次空氣，使銻蒸汽氧化生成三氧化二銻，利用銻氧化產(chǎn)生的大量熱維持反應(yīng)器必須的溫度和爐內(nèi)銻液溫度；由于融體表面金屬銻的濃度占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，金屬銻性質(zhì)比鉛、鉍活潑，使合金液中的銻氧化成三氧化二銻揮發(fā)進(jìn)入煙塵，鉛、鉍則留在反應(yīng)器底鉛中，實(shí)現(xiàn)一爐兩用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的方法具有以下顯著優(yōu)勢(shì)：

第一、本發(fā)明采用常壓水浸的方式，將砷煙塵中的可溶砷全部脫除，脫砷后的原料砷含量低，可綜合回收銻、鉛、鉍等有價(jià)金屬，降低產(chǎn)品中砷的含量；

第二、本發(fā)明采用催化氧化的方式，將As³⁺氧化為As⁵⁺，為后續(xù)固砷工序做了后續(xù)準(zhǔn)備工作；

第三、本發(fā)明在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上改變加料方式、精確控制合成過程的pH值，采用調(diào)控生長(zhǎng)法、分布結(jié)晶法、石灰沉砷法和沉淀轉(zhuǎn)化法中的一種或多種結(jié)合合成的固砷礦物在寬pH范圍2～11以及強(qiáng)還原性條件下穩(wěn)定堆存，使砷不再遷移，也使冶煉系統(tǒng)的砷有了一個(gè)較為理想的開路，是一種工藝流程簡(jiǎn)單、資源節(jié)約、環(huán)境友好的方法；

第四、本發(fā)明采用流態(tài)化洗滌，進(jìn)一步降低浸出渣中砷的含量，可提高回收產(chǎn)品質(zhì)量；

第五、本發(fā)明采用還原熔煉回收有價(jià)金屬，實(shí)現(xiàn)金屬綜合回收利用最大化。

總之，本發(fā)明合理的工序搭配、通過嚴(yán)格控制每個(gè)工序中的條件參數(shù)，使砷得以安全處置，銻、鉛、鉍等有價(jià)金屬得到回收和有效利用，達(dá)到了環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、高資源利用率的目的，實(shí)現(xiàn)砷的無害化和資源利用最大化。由于砷與其他元素的分離采用的是濕法工藝避免了火法所帶來的大規(guī)模污染以及資源利用不高的問題，整個(gè)工藝基本上無三廢排放，所有資源得到最大效率利用，所得產(chǎn)物均便于后續(xù)的處理和加工，所以本發(fā)明具有環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、高資源利用率的優(yōu)勢(shì)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

以國(guó)內(nèi)某鉛鋅冶煉廠含砷煙灰為例，原料主要成分為Pb 10.13％，As 30.11％，Sn 0.5％，Sb 30.02％，Zn 0.07％，Se 0.08％。

按照以下步驟進(jìn)行處理：

(1)稱取一定質(zhì)量的高砷銻煙塵于反應(yīng)釜內(nèi)，按液固體積質(zhì)量比10:1、攪拌速度700r/min、浸出溫度80℃、浸出時(shí)間2h進(jìn)行浸出實(shí)驗(yàn)。浸出結(jié)束后，移出料漿過濾分離，砷浸出率51.25％.，浸出液中各元素濃度Pb 75.00ppm，Se 0.52ppm，Zn 48ppm，Sb 0.66g/L，As 15.43g/L；

(2)浸出液采用催化氧化的方法將As³⁺氧化成As⁵⁺，控制的條件為，氧氣流量為5L/min，As/Mn摩爾比控制在10：1，催化氧化體系溫度控制在90℃；結(jié)果表明，As³⁺的轉(zhuǎn)化率為95.62％。

(3)氧化后液采用調(diào)控生長(zhǎng)法合成高穩(wěn)定性固砷礦物，控制的條件為，將洗液pH值調(diào)至2后將升溫至90℃，升至預(yù)定溫度后將硝酸亞鐵溶液和碳酸鈉同時(shí)緩慢加入到含砷溶液中，并通入氧氣使Fe²⁺氧化為Fe³⁺，硝酸亞鐵溶液的加入速度為5ml/min，碳酸鈉的加入速度為5ml/min，氧氣流量10L/min，F(xiàn)e/As摩爾比2，反應(yīng)時(shí)間12h下制備高穩(wěn)定性固砷礦物，合成的固砷礦物符合GB5085.3-2007(固體廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別)規(guī)定，可安全堆存；

(4)浸出渣按照液固體積質(zhì)量比5:1采用流態(tài)化洗滌塔水洗浸出渣2次，洗渣含可溶砷0.1％；

(5)洗渣干燥后配入木炭、煤和純堿，在1150℃反射爐內(nèi)進(jìn)行還原熔煉，熔煉生成泡渣、鉛銻合金和煙塵。泡渣送鉛冶煉，煙塵返回還原熔煉或常壓水浸，鉛銻合金進(jìn)入氧化吹煉工序。在隔焰和氧化吹煉溫度700℃的條件下，向合金中鼓入一次空氣，同時(shí)向反應(yīng)器通入二次空氣，使銻蒸汽氧化生成三氧化二銻，生成的三氧化二銻作為銻白產(chǎn)品。吹煉渣返還原熔煉系統(tǒng)，而氧化吹煉后的粗鉛送鉛精煉系統(tǒng)。其中鉛銻合金中Pb含26.65％，Sb含68.78％，As含4.25％；生成的銻白粉符合GB/T 4062-2013中規(guī)定的牌號(hào)為Sb₂O₃ 99.00的銻白粉；粗鉛中含Pb 96.56％，含Sb 2.25％，含As 0.66％。

實(shí)施例2

以國(guó)內(nèi)某鉛鋅冶煉廠含砷煙灰為例，原料主要成分為Pb 8.64％，As 25.63％，Sn 0.58％，Sb 24.56％，Zn 0.09％，Se 0.10％。

按照以下步驟進(jìn)行處理：

(1)稱取一定質(zhì)量的高砷銻煙塵于反應(yīng)釜內(nèi)，按液固體積質(zhì)量比5:1、攪拌速度300r/min、浸出溫度60℃、浸出時(shí)間2h進(jìn)行浸出實(shí)驗(yàn)。浸出結(jié)束后，砷浸出率46.25％.，浸出液中各元素濃度Pb 69ppm，Se 0.73ppm，Zn 50ppm，Sb 0.67g/L，As 11.85g/L；

(2)浸出液采用催化氧化的方法將As³⁺氧化成As⁵⁺，控制的條件為，氧氣流量為10L/min，As/Mn摩爾比控制在40：1，催化氧化體系溫度控制在30℃；結(jié)果表明，As³⁺的轉(zhuǎn)化率為90.46％。

(3)氧化后液固砷采用分布結(jié)晶法的方法，控制條件為將初始pH值調(diào)至1.5，加入硝酸鐵溶液和碳酸鈉，F(xiàn)e/As摩爾比為2.5，反應(yīng)溫度為85℃，反應(yīng)時(shí)間為4h，攪拌速度200r/min下制備高穩(wěn)定的固砷礦物，硝酸鐵溶液的加入速度為5ml/min，碳酸鈉的加入速度為5ml/min；合成的固砷礦物符合GB5085.3-2007(固體廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別)規(guī)定，可安全堆存；

(4)浸出渣按照液固體積質(zhì)量比5:1采用流態(tài)化洗滌塔水洗浸出渣2次，洗渣含可溶砷0.1％；

(5)洗渣干燥后配入木炭、煤和純堿，在1200℃反射爐內(nèi)進(jìn)行還原熔煉，熔煉生成泡渣、鉛銻合金和煙塵。泡渣送鉛冶煉，煙塵返回還原熔煉或常壓水浸，鉛銻合金進(jìn)入氧化吹煉工序。在隔焰和氧化吹煉溫度800℃的條件下，向合金中鼓入一次空氣，同時(shí)向反應(yīng)器通入二次空氣，使銻蒸汽氧化生成三氧化二銻，生成的三氧化二銻作為銻白產(chǎn)品。吹煉渣返還原熔煉系統(tǒng)，而氧化吹煉后的粗鉛送鉛精煉系統(tǒng)。其中鉛銻合金中Pb含30.78％，Sb含65.65％，As含4.89％；生成的銻白粉符合GB/T 4062-2013中規(guī)定的牌號(hào)為Sb₂O₃ 99.00的銻白粉；粗鉛中含Pb97.01％，含Sb2.31％，含As 0.61％。

實(shí)施例3

以國(guó)內(nèi)某鉛鋅冶煉廠含砷煙灰為例，原料主要成分為Pb 13.24％，As 29.31％，Sn 0.9％，Sb 27.68％，Zn 0.04％，Se 0.11％。

按照以下步驟進(jìn)行處理：

(1)稱取一定質(zhì)量的高砷銻煙塵于反應(yīng)釜內(nèi)，按液固體積質(zhì)量比15:1、攪拌速度50r/min、浸出溫度40℃、浸出時(shí)間3h進(jìn)行浸出實(shí)驗(yàn)。浸出結(jié)束后，移出料漿過濾分離，砷浸出率42.35％.，浸出液中各元素濃度Pb 113ppm，Se 0.50ppm，Zn 92ppm，Sb 1.37g/L，As 12.41g/L；

(2)浸出液采用催化氧化的方法將As³⁺氧化成As⁵⁺，控制的條件為，氧氣流量為1L/min，As/Mn摩爾比控制在20：1，催化氧化體系溫度控制在120℃；結(jié)果表明，As³⁺的轉(zhuǎn)化率為97.56％。

(3)將氧化后液的pH值調(diào)至1.5，以連續(xù)加料的方式加入CaO和Ca(OH)₂作為沉砷劑，同時(shí)加入中和劑，Ca/As摩爾比為6，沉降時(shí)間為40小時(shí)，反應(yīng)溫度為40℃；在除砷工藝中添加硝酸鐵溶液和碳酸鈉，三價(jià)鐵與溶液中的砷酸根離子反應(yīng)生成高穩(wěn)定性的固砷礦物，F(xiàn)e/As摩爾比控制在5，硝酸鐵溶液的加入速度為5ml/min，碳酸鈉的加入速度為5ml/min，合成的固砷礦物符合GB5085.3-2007(固體廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別)規(guī)定，可安全堆存；

(4)浸出渣按照液固體積質(zhì)量比5:1采用流態(tài)化洗滌塔水洗浸出渣2次，洗渣含可溶砷0.1％；

(5)洗渣干燥后配入木炭、煤和純堿，在1200℃反射爐內(nèi)進(jìn)行還原熔煉，熔煉生成泡渣、鉛銻合金和煙塵。泡渣送鉛冶煉，煙塵返回還原熔煉或常壓水浸，鉛銻合金進(jìn)入氧化吹煉工序。在隔焰和氧化吹煉溫度650℃的條件下，向合金中鼓入一次空氣，同時(shí)向反應(yīng)器通入二次空氣，使銻蒸汽氧化生成三氧化二銻，生成的三氧化二銻作為銻白產(chǎn)品。吹煉渣返還原熔煉系統(tǒng)，而氧化吹煉后的粗鉛送鉛精煉系統(tǒng)。其中鉛銻合金中Pb含31.26％，Sb含61.25％，As含5.61％；生成的銻白粉符合GB/T 4062-2013中規(guī)定的牌號(hào)為Sb₂O₃ 99.00的銻白粉；粗鉛中含Pb96.89％，含Sb2.67％，含As 0.59％。

實(shí)施例4

以國(guó)內(nèi)某鉛鋅冶煉廠含砷煙灰為例，原料主要成分為Pb 19.57％，As 24.26％，Sn 1.47％，Sb 30.45％，Zn 0.16％，Se 0.21％。

按照以下步驟進(jìn)行處理：

(1)稱取一定質(zhì)量的高砷銻煙塵于反應(yīng)釜內(nèi)，按液固體積質(zhì)量比10:1、攪拌速度700r/min、浸出溫度80℃、浸出時(shí)間2h進(jìn)行浸出實(shí)驗(yàn)。浸出結(jié)束后，移出料漿過濾分離，砷浸出率49.61％.，浸出液中各元素濃度Pb 98ppm，Se 0.57ppm，Zn 114ppm，Sb 0.92g/L，As 12.04g/L；

(2)浸出液采用催化氧化的方法將As³⁺氧化成As⁵⁺，控制的條件為，氧氣流量為5L/min，As/Mn摩爾比控制在5：1，催化氧化體系溫度控制在50℃；結(jié)果表明，As³⁺的轉(zhuǎn)化率為89.23％。

(3)將氧化后液的pH值調(diào)至1.5，以連續(xù)加料的方式加入CaO和Ca(OH)₂作為沉砷劑，同時(shí)加入中和劑，Ca/As摩爾比為5，沉降時(shí)間為50小時(shí)，反應(yīng)溫度為60℃；按照水泥和固砷礦物的重量比5：1，用水泥包覆固砷礦物，在水泥中添加粉煤，粉煤添加量為水泥固化劑的40％；

(4)浸出渣按照液固體積質(zhì)量比5:1采用流態(tài)化洗滌塔水洗浸出渣2次，洗渣含可溶砷0.1％；

(5)洗渣干燥后配入木炭、煤和純堿，在1200℃反射爐內(nèi)進(jìn)行還原熔煉，熔煉生成泡渣、鉛銻合金和煙塵。泡渣送鉛冶煉，煙塵返回還原熔煉或常壓水浸，鉛銻合金進(jìn)入氧化吹煉工序。在隔焰和氧化吹煉溫度750℃的條件下，向合金中鼓入一次空氣，同時(shí)向反應(yīng)器通入二次空氣，使銻蒸汽氧化生成三氧化二銻，生成的三氧化二銻作為銻白產(chǎn)品。吹煉渣返還原熔煉系統(tǒng)，而氧化吹煉后的粗鉛送鉛精煉系統(tǒng)。其中鉛銻合金中Pb含30.78％，Sb含62.35％，As含5.28％；生成的銻白粉符合GB/T 4062-2013中規(guī)定的牌號(hào)為Sb₂O₃ 99.00的銻白粉；粗鉛中含Pb96.58％，含Sb2.48％，含As 0.67％。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明、具體實(shí)施方式及試驗(yàn)，對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。