1.一種從含砷煙塵回收有價金屬及沉淀轉化法合成固砷礦物的方法,其特征在于,所述含砷煙塵中含有砷、銻和鉛;所述方法包括以下步驟:
(1)常壓水浸:在常壓條件下對含砷煙塵進行水浸,水與煙塵的液固體積質量比為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行催化氧化反應,使含砷化合物中的砷被氧化至五價,獲得氧化后液;
(3)氧化后液固砷:采用石灰沉砷法結合沉淀轉化法將所述氧化后液中的含砷化合物以固砷礦物形式固化,獲得固砷礦物;再采用堆存方式將所述固砷礦物進一步固化;
(4)浸出渣洗滌:將步驟(1)所得浸出渣經過流態化洗滌,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;
(5)洗渣回收有價金屬:將所述洗渣干燥后,與木炭、煤和純堿混合進行還原熔煉,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;
將所述鉛銻合金進行氧化吹煉,在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,作為銻白產品;將所述吹煉渣返回還原熔煉工序配料;將所述粗鉛送鉛精煉。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述含砷煙塵中包含以下元素:砷、銻、鉛、鋅、銅、碲、硒、鉍和錫;
優選地,以質量百分比計,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%。
3.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于,步驟(1)所述水浸的控制條件為,水與煙塵的液固體積質量比為3:1~20:1,攪拌速度為50r/min~1000r/min,水浸的溫度為室溫~100℃,浸出時間為30min~240min。
4.根據權利要求1~3任意一項所述的方法,其特征在于,步驟(2)所述氧化性氣體為氧氣、空氣或富氧空氣,優選所述氧化性氣體的流量為1~20L/min;
和/或,所述催化劑為KMnO4,優選砷元素與錳元素的摩爾比為5:1~50:1。
5.根據權利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述催化氧化的溫度為30℃~120℃。
6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(3)所述石灰沉砷法結合沉淀轉化法具體為:將所述氧化后液的pH值調至1.5~3,連續加入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;
在所述沉降過程中,加入鐵鹽溶液進行反應,所述鐵鹽溶液為硫酸鐵溶液、氯化鐵溶液或硝酸鐵溶液溶液,同時加入中和劑調控反應在pH值1.5~3條件下進行,使Fe3+與AsO43-反應生成高穩定性的固砷礦物。
7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,在加入鐵鹽溶液的同時加入堿性中和劑;
所述堿性中和劑優選為碳酸鈉、碳酸氫鈉或氫氧化鈉。
8.根據權利要求6或7所述的方法,其特征在于,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。
9.根據權利要求6~8任意一項所述的方法,其特征在于,所述鐵鹽中鐵元素與氧化后液中砷元素的摩爾比為1~10。
10.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(4)所述流態化洗滌采用流態化洗滌塔進行水洗;優選所述水洗的次數為2~3次。