处理铅阳极泥的方法技术

本发明专利技术涉及一种处理具有高氟和高砷含量的铅阳极泥的方法，特别涉及包括熔炼铅阳极泥和以一个或多个湿法气体净化阶段净化生成的废气的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种处理具有高氟和高砷含量的铅阳极泥(slime)的方法，特别涉及包括熔炼铅阳极泥和以一个或多个湿法气体净化阶段净化生成的废气的方法。
技术介绍
通常使用与干燥气体净化系统连接的至少两个炉子以一系列工艺步骤处理铅阳极泥(Pb AS)。在这个工艺期间产生高砷和高锑的有毒烟尘，需要对其进一步处理以回收或除去锑。例如，US4558564公开了一种从用以洗涤硫化物矿石熔炼的废气的洗涤废水中回收砷的方法，以及CN202099361U中公开了一种方法，其中的将含砷烟气导入两段式文丘里(venturi)洗涤器中清洗。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种方法以克服上述问题。通过特征如独立权利要求所述的方法实现了本专利技术的目的。在从属权利要求中公开了本专利技术的优选实施方案。本专利技术基于如下思想：在独立的湿法气体净化步骤中处理具有高氟和高砷含量的腐蚀性工艺气体并且从再循环的文丘里溶液(venturi solution)中沉淀砷和氟的化合物，以便降低该文丘里溶液的腐蚀性并且减少送至废水处理的溶液量。这允许使用单一熔炼炉处理铅阳极泥。此外，本专利技术方法的湿法气体净化步骤产生的产物相对于干燥气体系统产生的烟尘而言对环境的危害较小。附图说明下面结合附图通过优选实施方案详细描述本专利技术，其中图1示出了包含本专利技术方法的步骤(c)-(f)的第一净化阶段的实例的流程
图；图2示出了包含本专利技术方法的步骤(j)-(m)的第二净化阶段的实例的流程图；图3示出了本专利技术方法的第一实例的流程图。具体实施方式本专利技术涉及一种处理铅阳极泥的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供包含铅阳极泥的进料混合物；(b)在熔炼炉中以高于1000℃的温度熔炼所述进料混合物，从而将所述进料混合物熔炼并且使所述进料混合物中包含的至少部分锑(Sb)、氟(F)和砷(As)挥发并去除，从而得到第一金属相、铅渣和第一工艺气体，该第一工艺气体包含挥发的Sb、F和As；(c)通过使所述第一工艺气体与文丘里洗涤器中的第一文丘里溶液接触在文丘里洗涤器中对得到的第一工艺气体进行净化，以便从所述第一工艺气体中去除至少部分Sb、F和As，从而获得至少部分减少Sb、F和As的第一净化工艺气体和包含除去部分的Sb、F和As的第二文丘里溶液；(d)将至少部分所得到的第二文丘里溶液过滤，从而得到包含Sb的第一文丘里泥以及包含F和As的第三文丘里溶液；(e)向第三文丘里溶液中添加沉淀剂以使至少部分F和As沉淀，并且过滤如此得到的混合物，从而得到至少部分减少F和As的第四文丘里溶液和F/As沉淀物；以及(f)将得到的第四文丘里溶液再循环到步骤(c)作为第一文丘里溶液的一部分。第三文丘里溶液中的F化合物和As化合物的高含量使得该文丘里溶液具有腐蚀性。向第三文丘里溶液中的沉淀剂添加中和所述文丘里溶液并且使其腐蚀性降低。可以在单独的沉淀槽中完成沉淀剂的添加。然后可将产生的F/As沉淀物滤出，这优选连续进行。此外，步骤(e)中的至少部分F和As的沉淀使得能够减少文丘里系统中的溶液体积并因而能够减少有待随后在废水处理中进行处理的溶液体积，因为来自过滤步骤(d)的最终滤液进行废水处理。可通过pH值测量来控制沉淀过程。
通过过滤产生的沉淀物，这些沉淀产物在文丘里管系统及其管中形成硬质层的风险最小化。在本专利技术方法的有利实例中，步骤(e)中的沉淀剂为CaO、Ca(OH)2、CaCO3或它们的混合物，优选CaO。这产生Ca(AsO2)2和CaF2的沉淀物。钙与F和As在某些pH值下形成稳定的产物。本专利技术的方法可进一步包括步骤：(g)使步骤(b)中得到的第一金属相经受氧化条件以便使第一金属相中包含的至少部分剩余的Sb、F和As以及至少部分Pb氧化、挥发和去除，从而获得第二金属相、包含Sb和Pb的第一转化渣以及包含挥发的Sb、F、As和Pb的第二工艺气体；以及(h)将得到的第二工艺气体引入净化步骤(c)。有利地，通过将第一金属相暴露到空气来完成步骤(g)。这优选通过如下方式进行：通过钢制喷枪在第一金属相的表面上喷吹空气。图1示意了第一净化阶段的实例，该第一净化阶段包含本专利技术方法的步骤c-f，其中将第一合并工艺气体(1)引入第一文丘里气体净化步骤(101)，该第一合并工艺气体包含高量F和As并且由熔炼步骤(a)中产生的第一工艺气体以及任选的上述氧化步骤(g)中产生的第二工艺气体组成，其中通过使第一合并工艺气体(1)与文丘里洗涤器中的第一文丘里溶液(11)接触对其进行洗涤。在引入气体洗涤器之前，优选地在淬冷器中首先用第一文丘里溶液(11)对第一合并工艺气体(1)进行淬冷。文丘里洗涤器可以带有液滴分离器以去除由文丘里气体所致液体雾化产生的细小液滴。如上所述，第一文丘里溶液(11)可包含低量的F和As。第一文丘里气体净化步骤(101)提供了至少部分减少Sb、F和As的第一净化工艺气体(3)以及包含除去部分的Sb、F和As的第二文丘里溶液(2)，该第二文丘里溶液可被收集在第一容纳槽(102)中。从图1可以看出，至少部分来自第一文丘里气体净化步骤的第二文丘里溶液(2)被过滤(103)，优选连续进行，以便去除包含Sb和Pb的固体颗粒(如果存在的话)。F和As仍溶解。因此获得包含Sb的第一文丘里泥(5)以及包含F和As的第三文丘里溶液(4)。然后将第三文丘里溶液(4)传输到沉淀槽(104)，在这里添加合适的沉淀剂(6)(例如CaO)。由此发生的反应将生成F和As的化合物的固体颗粒(例如CaF2，Ca(AsO2)2)(9)，将所述固体颗粒从如此得到的文
丘里溶液混合物中连续滤出(105)，获得至少部分减少F和As的第四文丘里溶液(8)以及F/As沉淀物(9)，该F/As沉淀物通常以F/As滤饼形式回收。第四文丘里溶液(8)几乎不含F和As。可将其收集在第一循环槽(106)中，在这里可将其与工艺中其它阶段利用和产生的另外文丘里溶液(10)混合。从第一循环槽(106)，将合并的文丘里溶液泵送回到淬冷器和文丘里喉管作为第一文丘里溶液(11)。在第一净化阶段结束时，可将第一循环槽(106)中收集的合并文丘里溶液送至废水处理(12)。在完成第一净化阶段之后，循环从(106)切换到(104)，并且然后可将第二文丘里溶液(2’)以及合并的文丘里溶液经由(106)传送至废水处理(12)。本专利技术的方法可另外包括步骤：(i)使步骤(g)中得到的第二金属相经受氧化条件以便将第二金属相中包含的至少部分剩余Sb、F和As以及至少部分Pb氧化、挥发并去除，从而获得第三金属相、包含Bi的第二转化渣以及包含挥发的Sb、F、As和Pb的第三工艺气体；(j)通过将所述第三工艺气体与文丘里洗涤器中的第五文丘里溶液接触将得到的第三工艺气体在文丘里洗涤器中净化，以便从所述工艺气体中去除至少部分Sb、F和As并且以便获得至少部分减少Sb、F和As的第二净化工艺气体和包含Sb、F和As的第六文丘里溶液；以及(k)将部分所得到第六文丘里溶液过滤，从而得到包含Sb的第二文丘里泥以及包含F和As的第七文丘里溶液。在大多数情形中，第二文丘里泥将主要包含Bi和一些Sb和Pb。第三工艺气体在该阶段期间将只包含少量的F和As以及其它可溶物质，这意味本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理铅阳极泥的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供包含铅阳极泥(30)的进料混合物；(b)在熔炼炉(301)中以高于1000℃的温度熔炼所述进料混合物，从而将所述进料混合物熔炼并且使所述进料混合物中包含的至少部分锑(Sb)、氟(F)和砷(As)挥发并去除，从而得到第一金属相(32)、铅渣(33)和第一工艺气体(18)，该第一工艺气体包含挥发的Sb、F和As；(c)通过使所述第一工艺气体(18)与文丘里洗涤器中的第一文丘里溶液(11)接触对得到的第一工艺气体(18)在文丘里洗涤器中进行净化，以便从所述第一工艺气体(18)中去除至少部分Sb、F和As，从而获得至少部分减少Sb、F和As的第一净化工艺气体(3)和包含除去部分的Sb、F和As的第二文丘里溶液(2)；(d)将至少部分所得到第二文丘里溶液(2)过滤，从而得到包含Sb的第一文丘里泥(5)以及包含F和As的第三文丘里溶液(4)；(e)向第三文丘里溶液(4)中添加沉淀剂(6)以使至少部分F和As沉淀，并且过滤如此得到的混合物，从而得到至少部分减少F和A8的第四文丘里溶液(8)和F/As沉淀物；以及(f)将得到的第四文丘里溶液(8)再循环到步骤(c)作为第一文丘里溶液(11)的一部分。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.21 FI 201361641.一种处理铅阳极泥的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供包含铅阳极泥(30)的进料混合物；(b)在熔炼炉(301)中以高于1000℃的温度熔炼所述进料混合物，从而将所述进料混合物熔炼并且使所述进料混合物中包含的至少部分锑(Sb)、氟(F)和砷(As)挥发并去除，从而得到第一金属相(32)、铅渣(33)和第一工艺气体(18)，该第一工艺气体包含挥发的Sb、F和As；(c)通过使所述第一工艺气体(18)与文丘里洗涤器中的第一文丘里溶液(11)接触对得到的第一工艺气体(18)在文丘里洗涤器中进行净化，以便从所述第一工艺气体(18)中去除至少部分Sb、F和As，从而获得至少部分减少Sb、F和As的第一净化工艺气体(3)和包含除去部分的Sb、F和As的第二文丘里溶液(2)；(d)将至少部分所得到第二文丘里溶液(2)过滤，从而得到包含Sb的第一文丘里泥(5)以及包含F和As的第三文丘里溶液(4)；(e)向第三文丘里溶液(4)中添加沉淀剂(6)以使至少部分F和As沉淀，并且过滤如此得到的混合物，从而得到至少部分减少F和A8的第四文丘里溶液(8)和F/As沉淀物；以及(f)将得到的第四文丘里溶液(8)再循环到步骤(c)作为第一文丘里溶液(11)的一部分。2.如权利要求1所述的方法，其中该方法进一步包括以下步骤：(g)使步骤(b)中得到的第一金属相(32)经受氧化条件以便使第一金属相中包含的至少部分剩余的Sb、F和As以及至少部分Pb氧化、挥发和去除，从而获得第二金属相(35)、包含Sb和Pb的第一转化渣(36)以及包含挥发的Sb、F、As和Pb的第二工艺气体(19)；和(h)将得到的第二工艺气体(19)引入净化步骤(c)。3.如权利要求2所述的方法，其中该方法进一步包括以下步骤：(i)使步骤(g)中得到的第二金属相(35)经受氧化条件以便将第二金属相(35)中包含的至少部分剩余Sb、F和As以及至少部分Pb氧化、挥发并去除，
\t从而获得第三金属相(38)、包含Bi的第二转化渣(41)以及包含挥发的Sb、F、As和...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·伯格，M·马里亚里克，B·奥格伦，
申请(专利权)人：奥图泰芬兰公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI