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粗锑白湿法制取焦锑酸钠试验研究 ① 陈 朴 （湖南宇腾有色金属股份有限公司，湖南 郴州 ４２３０２５） 摘 要 介绍了以粗锑白为原料，用氧化碱性浸出、盐酸浸出、酸碱中和等三道工序制取焦锑酸钠的试验室试验和工业试验情况。 以双氧水和氢氧化钠作粗锑白的浸出剂，盐酸为碱浸渣的浸出剂，氢氧化钠为中和剂，脱砷率达到 ９７．９２％，脱铅率达到 ９５％以上， 锑回收率达到 ９７．９６％。 该工艺流程短，周期短，添加剂品种少，操作简单，成本较低，经济效益较好，且实现了无三废排放。 关键词 粗锑白； 氧化碱性浸出； 盐酸浸出；酸碱中和； 焦锑酸钠 中图分类号 ＴＦ８１８文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１４．０５．０２８ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０１４）０５－０１１３－０５ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｄｉｕｍ Ｐｙｒｏａｎｔｉｍｏｎａｔｅ ｗｉｔｈ Ｃｒｕｄｅ Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｒｉｏｘｉｄｅ ｂｙ Ｗｅｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＣＨＥＮ Ｐｕ （Ｈｕｎａｎ Ｙｕｔｅｎｇ Ｎｏｎ⁃ｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｃｈｅｎｚｈｏｕ ４２３０２５， Ｈｕｎａｎ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗｉｔｈ ｃｒｕｄｅ ａｎｔｉｍｏｎｙ ｔｒｉｏｘｉｄｅ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｂｅｎｃｈ⁃ｓｃａｌｅ ａｎｄ ｐｉｌｏｔ⁃ｓｃａｌｅ ｔｅｓｔｓ ｏｎ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｐｙｒｏａｎｔｉｍｏｎａｔｅ ｂｙ ａ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ⁃ａｌｋａｌｉｎｅ ｌｅａｃｈｉｎｇ， ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ ａｃｉｄ ｌｅａｃｈｉｎｇ ａｎｄ ａｃｉｄ⁃ ｂａｓｅ （ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ） ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｗｉｔｈ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ａｓ ｌｅａｃｈｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｆｏｒ ｃｒｕｄｅ ａｎｔｉｍｏｎｙ ｔｒｉｏｘｉｄｅ， ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ ａｃｉｄ ａｓ ｌｅａｃｈｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｆｏｒ ｒｅｓｉｄｕｅ ｆｒｏｍ ａｌｋａｌｉｎｅ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ａｓ ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ， ｔｅｓｔｓ ｒｅｓｕｌｔｅｄ ｉｎ ａ ｄｅａｒｓｅｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｕｐ ｔｏ ９７．９２％， ａ ｌｅａｄ⁃ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｏｖｅｒ ９５％， ａｎｔｉｍｏｎｙ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ９７．９６％． Ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔ， ｌｅｓｓ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ， ｓｉｍｐｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｌｏｗｅｒ ｃｏｓｔ， ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ａ ｂｅｔｔｅｒ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｒｅｔｕｒｎｓ ｗｉｔｈ ｚｅｒｏ⁃ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｗａｓｔｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｃｒｕｄｅ ａｎｔｉｍｏｎｙ ｔｒｉｏｘｉｄｅ； ｏｘｉｄａｔｉｏｎ⁃ａｌｋａｌｉｎｅ ｌｅａｃｈｉｎｇ； ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ ａｃｉｄ ｌｅａｃｈｉｎｇ； ａｃｉｄ⁃ｂａｓｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ； ｓｏｄｉｕｍ ｐｙｒｏａｎｔｉｍｏｎａｔｅ 粗锑白又称高砷锑白粉，主成分为三氧化二锑，在 铅冶炼厂主要是由铅阳极泥炼银的中间产物贵铅经鼓 风氧化吹炼收尘获得。 其含锑 ６５％ ～７０％，锑氧化物 主要是 Ｓｂ２Ｏ３（Ｓｂ２Ｏ５含量不大于 １０％）；含砷 １０％ ～ １５％，砷氧化物主要是 Ａｓ２Ｏ３（ Ａｓ２Ｏ５含量不 大 于 ２０％）。 粗锑白锑、砷氧化物合计在 ９５％ ～ ９９％范围 内，其余为含量均小于 １．５％的铅、铋、铜、铁、银等杂质 金属（氧化物）。 铅冶炼厂产出的粗锑白一般会有两个走向一是 直接作为成品外销；二是火法提纯为精锑白（含 Ｓｂ２Ｏ３ ＞９９％）后外销。 第一种走向的优点是生产工艺相对 简单，缺点是产品价格偏低，其毛重单价只及精锑白单 价的 ６０％左右，获利较少。 第二种走向的优点是作为 纯锑白外销价格合适，缺点是工艺较为复杂、成本较 高，其主要工艺为粗锑白→粉煤还原熔炼→砷锑合金 →氢氧化钠造渣熔炼→脱砷锑液→鼓风氧化吹炼→精 锑白［１－２］。 据统计，该项提纯工艺熔炼周期超过 ５ 天， 每吨粗锑白直接处理费用超过 １６ ０００ 元，基本无利可 图，而且留下污染物 砷碱渣无法处理。 焦锑酸钠化学分子式为 ＮａＳｂ（ＯＨ）６，又称水合锑 酸钠，广泛应用于塑料、橡胶阻燃剂和玻璃澄清剂，是 五氧化二锑与氢氧化钠的化合物。 焦锑酸钠的毛重单 价（４５ ０００ 元／ ｔ）是粗锑白的 １．５２ 倍，从粗锑白到焦锑 酸钠的产品产率约为 １２０％，因此把粗锑白湿法提纯 制取焦锑酸钠，可显著提高粗锑白的经济效益。 该工 艺是一种方法简单、成本低、获利高、周期短的新工艺， 工艺过程是除去粗锑白中的砷、铅等主要杂质金属，并 将三氧化二锑氧化成为五氧化二锑、提纯，最终与氢氧 ①收稿日期 ２０１４－０４－２２ 作者简介 陈 朴（１９５６－），男，湖南长沙人，高级工程师，主要从事有色金属冶金工作。 第 ３４ 卷第 ５ 期 ２０１４ 年 １０ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．３４ №５ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１４ 化钠化合产出焦锑酸钠［３］。 １ 原料质量和产品质量要求 １．１ 原料质量 原料粗锑白质量情况见表 １。 表 １ 原料粗锑白质量（质量分数） ／ ％ ＡｓＳｂＰｂＦｅＢｉＣｕＣｒＶ １１．１６６９．８９０．３９０．０１６１０．１３微量１）微量１）微量１） １） 微量指化验品位低于 ０．００１％，对后 ３ 个元素而言难以定量。 １．２ 产品质量要求 产品焦锑酸钠质量要求（ＨＧ／ Ｔ３２５４ － ２０１０） 见 表 ２。 焦锑酸钠按 Ｓｂ２Ｏ５和 Ｎａ２Ｏ 两个主成分考核质 量（２ＮａＳｂＯ３􀪆􀪆Ｓｂ２Ｏ５ ＋Ｎａ ２Ｏ）。 表 ２ 产品焦锑酸钠质量要求（ＨＧ／ Ｔ３２５４－２０１０） 要求元素类别含量／ ％ 总锑（以 Ｓｂ２Ｏ５计） Ｓｂ２Ｏ５６４．０～６５．６ 主成分 相当 Ｓｂ４８．１２～４９．３２ 氧化钠（Ｎａ２Ｏ） Ｎａ２Ｏ１２．０～１３．０ 相当 Ｎａ８．８９～９．６３ 砷（以 Ａｓ２Ｏ３计） Ａｓ２Ｏ３０．１０ 相当 Ａｓ０．０７６ 铅（以 ＰｂＯ 计） ＰｂＯ０．５０ 相当 Ｐｂ０．４６ 铁（以 Ｆｅ２Ｏ３计） Ｆｅ２Ｏ３０．０５ 杂质（≤） 相当 Ｆｅ０．０３５ 铜（以 ＣｕＯ 计） ＣｕＯ０．００５ 相当 Ｃｕ０．００４０ 铬（以 Ｃｒ２Ｏ３计） Ｃｒ２Ｏ３０．００５ 相当 Ｃｒ０．００３４ 钒（以 Ｖ２Ｏ５计） Ｖ２Ｏ５０．００５ 相当 Ｖ０．００２８ １．３ 试验方案 用上述粗锑白湿法制取焦锑酸钠，对照表 １～２，锑 含量要下降，这是因为最后一道主工序“中和”是由锑 酸与氢氧化钠化合产出焦锑酸钠，原料粗锑白中的三 氧化二锑被加入了 ３ 个水分子和 １ 个钠离子（替代 １ 个锑离子），因此 Ｓｂ 元素在产品中品位相对降低，而 且产品产率将高于 １００％。 杂质铁、铜、铬、钒在原料的 含量远低于产品合格品标准要求，铋在产品标准中没有 考核要求，不必考虑除去它们的条件。 因此用粗锑白生 产焦锑酸钠需要除去的主要杂质元素是砷和铅。 ２ 生产工艺方案 ２．１ 生产工序及原理 在由氧化吹炼工艺获得的粗锑白中，各种金属元 素均以氧化物的形态存在，有利于粗锑白实行湿法浸 出工艺。 ２．１．１ 氧化碱性浸出工序 以粗锑白为原料，以双氧水和氢氧化钠为浸出剂， 使杂质三氧化二砷由 ３ 价砷被氧化成为 ５ 价后与钠化 合生成可溶于水的砷酸钠进入溶液（温度不低于 ５０ ℃），而 ３ 价锑被氧化成为 ５ 价锑并与钠化合生成不溶 于水的锑酸钠沉淀入渣，从而达到砷锑分离的目的。 砷酸钠溶液经过蒸发器蒸发水分后生成含砷 １３％以 上的砷酸钠白色结晶，可以作为木材防虫防腐剂和玻 璃澄清剂销售，碱浸渣进入下道工序。 化学反应式如 下［４－５］ ２Ｈ２Ｏ２􀪆􀪆２Ｈ２Ｏ＋ Ｏ２（１） Ａｓ２Ｏ３＋６ＮａＯＨ＋Ｏ２􀪆􀪆２Ｎａ３ＡｓＯ４＋３Ｈ２Ｏ（２） Ｓｂ２Ｏ３＋２ＮａＯＨ＋Ｏ２􀪆􀪆２ＮａＳｂＯ３↓＋３Ｈ２Ｏ（３） ２．１．２ 盐酸浸出工序 以碱浸渣为原料，以盐酸为浸出剂，使碱浸渣中的 锑酸钠与盐酸化合生成锑酸进入溶液，而其中的铅与 盐酸反应生成氯化铅沉淀，从而达到铅锑分离的目的。 酸浸渣因为含有铅、铋、银和少量锑等有价金属，可以 返回银冶炼系统回收，酸浸液进入下道工序。 化学反 应式如下［６］ ＮａＳｂＯ３＋ＨＣｌ􀪆􀪆ＨＳｂＯ３＋ＮａＣｌ（４） ＰｂＯ＋２ＨＣｌ􀪆􀪆ＰｂＣｌ２↓＋Ｈ２Ｏ（５） ２．１．３ 中和工序 以酸浸液为原料，以氢氧化钠为中和剂，使酸浸液 中的锑酸与氢氧化钠化合（中和）生成焦锑酸钠入渣， 中和液的各种金属含量均为微量且呈碱性，可以返回 第一道工序碱性浸出回收利用。 化学反应式如下［６］ ＨＳｂＯ３＋ＮａＯＨ􀪆􀪆ＮａＳｂＯ３ ＋Ｈ ２Ｏ （６） ２．２ 工艺流程 粗锑白制取焦锑酸钠工艺流程见图 １。 ３ 试验室条件试验 ３．１ 氧化碱性浸出工序条件试验 粗锑白氧化碱性浸出工序小试（试验室试验）共 进行 ５ 次试验，原料用量为 １２０ ｇ／ 批。 该原料粒度细、 粘度较高，选用了较高的固定液固比（指水与粗锑白 的用量之比，未计入双氧水用量）１０ ∶１。 参考砷酸钠 熔点 ８５．３ ℃，给出固定的浸出温度 ８５ ℃。 氢氧化钠 理论用量计算为 ８６．７９ ｇ／ Ｌ，考虑原料中存在少量 Ｓｂ２Ｏ５和 Ａｓ２Ｏ５，使用 ４８、６０、８０、１００ ｇ／ Ｌ 共 ４ 个条件； ３０％双氧水理论用量计算为 ３７．９９ ｇ／ Ｌ，考虑氧气在高 温的挥发损失，使用 ４８、６０、９６．５、１００ ｇ／ Ｌ 共 ４ 个条件； 浸出时间分别选用 ２、３、３．５ ｈ。 实验条件与实验结果 分别见表 ３～４。 ４１１矿 冶 工 程第 ３４ 卷 图 １ 粗锑白制取焦锑酸钠工艺流程 表 ３ 粗锑白氧化碱性浸出工序小试条件 批号 氢氧化钠３０％双氧水 用量／ ｇ浓度／ （ｇＬ －１ ）用量／ ｍＬ浓度／ （ｇＬ －１ ） 时间 ／ ｈ １９６８０４００１００３．５ ２１２０１００３８６９６．５３ ３７２６０２４０６０２ ４７２６０２４０６０２ ５７２４８２４０４８２ 表 ４ 粗锑白氧化碱性浸出工序小试结果 产物 名称 批 号 品位１）回收率／ ％ ＡｓＳｂＰｂＦｅＡｓＳｂＰｂＦｅ １９．１４０．４４０．０３９８０．００６９２．８２０．７１１１．５７ ４２．２４ ２８．６８０．４３０．０４８０．００６１ ９７．２２０．７７１５．３８ ４７．３６ 碱浸液３１０．４８ ０．３４０．０３８７ ０．００３６９８．６０．５１１０．４２ ２３．４８ ４９．０３７ ０．３１０．０３２５ ０．００３３ ９９．８７０．５５１０．２８ ２５．２８ ５１０．０６ ０．３３０．０１１８ ０．００３３ ９９．１６０．５２３．３３２２．５５ １０．５３ ４９．５２０．２４７０．００６６６．６４９９．０２ ８８．５１ ５７．２９ ２０．３１ ４９．５１０．２３６０．００６３．８９９９．２３ ８４．７７５２．２ 碱浸渣３０．１１３ ４９．５６０．２５０．００８８１．４２９９．４９ ８９．９４７６．７ ４０．０１ ５０．１７０．２５３０．００８７０．１２９９．４５ ８９．８７ ７４．８６ ５０．０６７ ４９．５０．２６８０．００８９０．８４９９．４９ ９６．５３ ７７．６５ １） 渣中品位单位为％，液中品位单位为 ｇ／ Ｌ。 下同。 该工序主要考察砷在碱浸液中的浸出率和锑、铅、 铁在碱浸渣中的沉降率。 综合考虑，该工序试验条件 最佳批次为 ５ 号批。 ３．２ 盐酸浸出工序条件试验 碱浸渣盐酸浸出工序小试共进行 ４ 次试验，原料 使用氧化碱性浸出工序后 ４ 个产品碱浸渣，每批次用 原料 １００ ｇ。 液固比由 ５ ∶１改为 ６ ∶１以后，结果改善明 显。 ３７％盐酸相对锑的理论用量为 １８９．３７ ｇ／ Ｌ，考虑铅 等杂质的消耗，使用 ２１８ ｇ／ Ｌ（盐酸∶水＝１∶１，６ ｍｏｌ／ Ｌ）。 ７０ ℃下，实验条件与实验结果分别见表 ５～６。 表 ５ 碱浸渣酸浸工序小试条件 批号液固比 浸出剂用量 水／ ｍＬ盐酸／ ｍＬ 时间 ／ ｈ ２５∶１２５０２５０１ ３６∶１３００３００１．５ ４６∶１３００３００１．５ ５６∶１６３０６３０１ 表 ６ 碱浸渣酸浸工序小试结果 产物 名称 批 号 品位回收率／ ％ ＡｓＳｂＰｂＦｅＡｓＳｂＰｂＦｅ ２０．２２３ ８４．９３０．０１６０．０１２３７．７７８８．２９１．１８３３．６９ 酸浸液 ３０．０６４８ ７１．９０．０１１５０．００４９３７．５６９５．０３３．０１３６．４７ ４０．００５３ ６８．３５０．００７７０．００３７３７．１９５．３７２．１３２９．７７ ５０．００８ ８２．９５０．００７４０．００４９６．８９５．４４１．５７３１．３６ ２１．８１５５．３８６．５８０．１１６６２．３１１．７９８．８９６６．１９ 酸浸渣 ３１．５１５２．８５５．１９０．１２６２．４４．９８９６．９５６３．６８ ４０．１４５２．０８５．５４０．１３６６２．５８４．６４９７．８８６９．８８ ５１．４４５２．０８６．１０．１４９３．１３４．５６９８．６３６８．１６ 该工序主要考察锑在酸浸液中的浸出率和铅、铁 在酸浸渣中的沉降率。 由表 ６ 可知，该工序试验条件 最佳批次为 ５ 号批。 ３．３ 中和工序条件试验和结果 酸浸液中和工序小试共进行 ４ 次试验，原料使用 酸浸工序 ４ 个产品酸浸液。 因为在溶液 ｐＨ 值达到 ９ 时，焦锑酸钠中的钠离 子刚好达到标准要求，所以每批氢氧化钠的用量均以 终点 ｐＨ 值达到 ９ 为准（远远超过理论量需求）。 由于 大量加入氢氧化钠产生了较高热量，本工序不再采用 升温装置加热。 反应时间１ ｈ，实验条件与实验结果分 别见表 ７～８。 该工序主要考察锑在中和渣（焦锑酸钠）中的沉 降率以及中和渣的达标率。 由表 ８ 可知，该工序试验 条件最佳批次为 ５ 号批。 表 ７ 酸浸液中和工序小试条件 批号 原料用量 ／ ｍＬ 氢氧化钠 用量／ ｇ浓度／ （ｇＬ －１ ） ２５２５１１１２１１ ３６５５１４６２２３ ４７００１４３２０４ ５１ ３００２７８２１４ ５１１第 ５ 期陈 朴 粗锑白湿法制取焦锑酸钠试验研究 表 ８ 酸浸液中和工序小试结果 产物 名称 批 号 品位回收率／ ％ ＡｓＳｂＰｂＦｅＡｓＳｂＰｂＦｅ ２０．０１０７ ０．０２２２ ０．００５６０．００４８５．５８０．０３４０．６７４６．４８ 中和液 ３０．０３８２０．４０．００３８０．００２８８０．１０．７６４４．９７７．６４ ４０．００３１ ０．２７０．００２２０．００２５７９．３８０．５４３８．７８９１．７ ５０．００２１ ０．０５０４ ０．００４２０．００２５２８．４４０．０７６１．４９５５．２７ ２０．１４５６．７３０．００６４０．００４３９３．９７９９．９８５９．８７５３．６３ 中和渣 ３０．０１０４ ５７．３７０．００５１０．０００９１９．９６９９．２３５５．１５２２．８４ ４０．００１ ６０．１５０．００４１０．０００３２１．３２９９．４６６０．１８９．１６ ５０．００４ ５８．５７０．００２０．００１５７０．７６９９．９２３８．２５４３．３２ ３．４ 最佳条件试验 综上所述，小试最佳试验条件为 ５ 号批，全流程最 佳小试条件见表 ９。 表 ９ 全流程最佳小试条件 工序 原料 名称 液固 比 药剂用量／ （ｇＬ －１ ） 氢氧化钠 双氧水盐酸 终点 ｐＨ 值 温度 ／ ℃ 时间 ／ ｈ 氧化碱浸 粗锑白１０∶１４８４８８５２ 酸浸碱浸渣６∶１００２１８７０１ 中和酸浸液２１４００９常温１ 合计２６２４８２１８４ ４ 工业试验（中试） ４．１ 基本情况 为考察所得试验室条件是否适应规模化，使用原 料 ２ 批，每批原料试验 ２ 批次；原料用量 ７０ ｋｇ／ 批；采 用全流程连续作业的方案进行了工业试验。 设备包括１ ｍ３油加热搪瓷反应釜，１．７ ｍ３抽滤 桶，加双氧水用恒流泵（速率 ９５０ ｍＬ／ ｍｉｎ）。 试剂包括工业氢氧化钠 （ＮａＯＨ 含量不低于 ９６％，与试剂级氢氧化钠含量一致）； 工业双氧水 （Ｈ２Ｏ２含量 ２７．５％）；工业盐酸（ＨＣｌ 含量 ３１％，密度 １􀆱 １５ ｇ／ ｃｍ３）。 ４．２ 全流程中试条件和结果 中试的条件采用小试最佳条件，并且不再分段 （工序）试验，而是全流程连续性试验，即工序渣类产 品不再烤干，以湿料直接投入下道工序（用湿料水分 换算成为干量计量）。 因试剂含量不同，其毛用量是 使用换算系数换算所得。 试验条件见表 １０，试验结果 见表 １１～１２。 考虑中试处理量大，为了反应彻底，中试 比小试全流程用时多 ２ ｈ。 表 １０ 全流程工艺连续中试条件 工序 原料 名称 原料 数量 水 ／ Ｌ 液固 比 氢氧化钠 ／ ｋｇ ２７．５％双氧水 ／ Ｌ ３１％盐酸 ／ Ｌ 温度 ／ ℃ 时间 ／ ｈ 氧化碱浸 粗锑白 ７０ ｋｇ ７００ １０ ∶ １３３．６１２２０８５３ 酸浸碱浸渣 ９７ ｋｇ ２２６ ６ ∶ １００３５６７０１．５ 中和酸浸液 ６１７ Ｌ１２９终点 ｐＨ＝９常温 １．５ 合计９２５１６２．６１２２３５６６ 表 １１ 第一批原料全流程连续中试平均结果 工序 原料及 产物 品位直收率／ ％ ＡｓＳｂＰｂＦｅＡｓＳｂＰｂＦｅ 原料 粗锑白７．３２７３．８０．９１０．００２５ 碱浸 碱浸液７．５６０．７６０．０２４２０．０００６１ ９８．１８０．９８２．５３２３．２ 酸浸 酸浸渣０．０１５４．９２１３．８７０．０２４５０．００８４．５９９４．０６６０．４８ 中和 中和渣 ０．０３５７ ４８．０２０．０１３４０．０００１８０．７９３．４４２．１１１０．３４ 中和液０．０１０．８９０．０１６０．０００１９０．１１０．９８１．４３６．１９ １） 原料及渣类产物中品位单位为％，液体产物中品位单位为 ｇ／ Ｌ，下同。 表 １２ 第二批原料全流程连续中试平均结果 工序 原料及 产物 品位直收率／ ％ ＡｓＳｂＰｂＦｅＡｓＳｂＰｂＦｅ 原料 粗锑白８．１１７２．２７１．４５０．００３８ 碱浸 碱浸液８．６３１．０５０．０２２３０．０００９６ ９７．６５１．３３１．４１２３．１８ 酸浸 酸浸渣０．２４５６．３８１９．２８０．０３２３０．２２５．７１９７．２５６２．１７ 中和 中和渣 ０．０２８ ５３．６１０．０１２２０．０００２８０．４３９２．１７１．０５９．１６ 中和液０．１２０．４４０．００４６０．０００２３１．３５０．５６０．２９５．５２ ５ 产品质量分析 中试产品中和渣（焦锑酸钠） 质量分析结果见 表 １３。 表 １３ 中试产品中和渣（焦锑酸钠）质量分析结果／ ％ Ｎａ Ｎａ２Ｏ ＡｓＡＳ２Ｏ３ＳｂＳｂ２Ｏ５ＰｂＰｂＯＦｅ Ｆｅ２Ｏ３ ８．９４１２．０７ ０．０３２ ０．０４２ ５０．８２ ６７．５９ ０．０１３ ０．０１４０．０００２３０．０００３３ 对比表 ２ 与表 １３ 可知，主成分氧化钠、杂质砷、 铅、铁均符合合格品标准要求，特别是铁，只及合格品 标准要求的 ０．００６６ 倍；主成分锑超过合格品上限要 求，但这并不影响产品用户的使用效果，只是存在质量 过剩（过优）而已。 ６ 各金属的直收率（分布率）分析 中试各工序产物平均金属直收率情况见表 １４。 表 １４ 中试各工序产物平均金属直收率情况 批号 直收率／ ％ 碱浸液中砷中和渣中锑酸浸渣中铅酸浸渣中铁 第一批９８．１８９３．４４９４．０６６０．４８ 第二批９７．６５９２．１７９７．２５６２．１７ 平均９７．９２９２．８１９５．６６６１．３３ 表 １４ 说明，锑、砷、铅集中分布于各自的主工序。 铁在酸浸渣中分布率只有 ６１．３３％，另有 ２３．１９％分布 在碱浸液中，由于其在原料中品位很低，分散分布并不 影响其他工序产品质量。 锑在酸浸渣中平均分布率为 ５．１５％，由于其仍可返回银冶炼系统回收，所以锑在本 ６１１矿 冶 工 程第 ３４ 卷 工艺的回收率是 ９２．８１％＋５．１５％＝９７．９６％。 ７ 废液、废渣的处理 本工艺产出的废液为碱浸液和中和液，产出的废 渣为酸浸渣。 ７．１ 碱浸液处理 碱浸液经浓缩结晶制取砷酸钠。 本次试验以小试 ３、４ 号批产出的碱浸液为原料，在 ９０ ℃ 下蒸馏浓缩， 得到砷酸钠结晶的质量见表 １５。 表 １５ 砷酸钠结晶的质量情况 批号 元素品位／ ％ ＡｓＳｂＰｂＦｅＣｕＢｉ 外观 ３１２．３００．８１０．０２７３０．０１１２０．００１３０．０９７白色半透明结晶体 ４１３．０５０．８９０．０３０．０３０．００１４０．００９５ 白色半透明结晶体 平均 １２．６８０．８５０．０３０．０２０．００１４０．０５３ 碱浸液在 ９０ ℃下蒸馏只是挥发掉水分，所以砷酸 钠结晶的其他元素（余量）只是浸出剂氢氧化钠和结 晶水。 上述砷酸钠结晶杂质含量低，属于较纯的水合 砷酸钠，可以销售给砒霜生产厂家作为原料，也可作为 玻璃澄清剂、木材防虫防腐剂外销。 ７．２ 中和液处理 因为中和液的各种金属含量均为微量，而且 ｐＨ＝ ９ 有一定的碱性，可以返回至氧化碱性浸出工序回用， 节省该工序水和氢氧化钠的用量。 ７．３ 酸浸渣处理 中试产物酸浸渣的质量情况见表 １６。 表 １６ 中试产物酸浸渣的质量情况 批号 元素品位／ ％ ＡｓＳｂＰｂＦｅＢｉＡｇ１） 产量 ／ ｋｇ 产率 ／ ％ 第一批０．０１５４．９２ １３．８７０．０２４５１．６９６８５４．３２６．１７ 第二批０．２４５６．３８ １９．２８０．０３２３１．８４７２７５．１２７．３１ 平均０．１３５５．６５ １６．５８０．０２８４１．７７７０６４．７２６．７４ １） 单位为 ｇ／ ｔ。 酸浸渣为高锑高铅渣，同时其中还含有约 ７００ ｇ／ ｔ 的银，其平均每批相对原料产率为 ６．７４％。 由于其具 有上述的有价金属而且产率较低，可以返回至银冶炼 的还原熔炼工序回收。 ８ 结 论 １） 粗锑白以双氧水和氢氧化钠作浸出剂，可以直 接分离砷、锑，脱砷率达到 ９７．９２％。 ２） 碱浸渣以盐酸作浸出剂，可以将锑与杂质金属 铅等分离，脱铅率达到 ９５％以上。 ３） 酸浸液用氢氧化钠中和，可以产出等级为合格 品的焦锑酸钠。 主成分锑的工艺直收率达到 ９２．８１％， 回收率达到 ９７．９６％。 ４） 本工艺无三废排放问题对碱浸液蒸馏浓缩， 可以产出较纯的副产品水合砷酸钠，解决了有毒元素 砷的出路问题；重金属杂质富集在酸浸渣中可以返回 银冶炼系统回收；中和液可以返回第一道工序回用。 ５） 本工艺流程短，只有氧化碱性浸出、盐酸浸出 和中和三道主工序；周期短，一个班可以产出一批产 品；设备配置少，只需搪瓷反应釜（或自制 ＰＰ 搅拌 槽）、压滤机、蒸馏罐、烘干机、蒸汽锅炉（如用自产余 热锅炉蒸汽锅炉则可省掉）等五种；添加剂品种少，只 需双氧水、氢氧化钠、盐酸等三种。 具有操作简便，安 全性能好，配备人员少等特点。 与粗锑白火法精炼产 出精锑白工艺比较，相对成本较低，经济效益较好。 参考文献 ［１］ 赵天从． 锑［Ｍ］． 北京冶金工业出版社，１９８７． ［２］ 赵瑞荣． 锑冶金物理化学（精）［Ｍ］． 长沙中南大学出版社，２０１１． ［３］ 陈家镛． 湿法冶金手册［Ｍ］． 北京冶金工业出版社，２００５． ［４］ 杨天足，唐建军，宾万达． 焦锑酸钠生产工艺及研究进展［Ｊ］． 无 机盐工业，１９９９（１）２０－２２． ［５］ 王志明，杨天足，王卫东． 从锑精矿制备焦锑酸钠的工业试验［Ｊ］． 湖南冶金，２００５（５）１７－２０． ［６］ 龙志娟． 用砷锑烟灰制取焦锑酸钠和砷酸钠［Ｊ］． 辽宁化工，２００９ （１０）７３８－７４０． 􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎 􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸 􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸 􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸 􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀤸􀦸 􀦸 􀦸 􀦸 关于检测学术不端的公告 为弘扬良好学术风气，保护知识产权，防止抄袭、伪造、篡改、不当署名、一稿多投、一个学术成果多 篇发表等学术不端行为，本刊与中国学术期刊（光盘版）电子杂志社合作，由中国学术期刊（光盘版）电 子杂志社学术不端文献检测中心对本刊网络版刊登的文章进行系统检测，并按照“中国学术期刊网络 出版总库删除学术不端文献暂行办法”，对出现以上学术不端行为的文章作出严肃处理。 特此公告 矿冶工程杂志编辑部 ２０１４ 年 １０ 月 ７１１第 ５ 期陈 朴 粗锑白湿法制取焦锑酸钠试验研究