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有色冶炼生产中,砷是一种极为有害的元素,由于它的参与,使得生产劳动条件恶化,作业复杂化。它对设备的腐蚀、人体的伤害,对环境如水、大气的污染都十分严重。因此必须采取措施减小砷的排放,探索砷的治理方法,为解决砷害作出贡献,是我们冶金部门的一大课题。本论文即从理论和实践上系统介绍了重有色金属冶炼中砷的回收与利用问题。 文献综述主要在理论知识上,详细讨论了砷的由来,它在自然界中的存在、分布和砷及其化合物的物理化学性质。讨论了国内外用火法和湿法方法生产白砷的实践,以及金属砷和高纯砷的制取方法。并全面概括和介绍了铜、锡、铅、锌重有色金属冶炼过程中砷的分布和脱除情况。其中铜的脱砷重点在铜电解液的净化方面,而国内外对铜冶炼过程中火法脱砷研究较少。锡精矿中含砷从0.5%~5.5%,一般均在熔炼前进行焙烧脱砷。铅锌冶炼过程脱砷的研究集中在高铅砷转炉烟尘、铅阳极泥及次氧化锌的脱砷研究。 韶关冶炼厂密闭鼓风炉炼铅锌生产已有多年,鼓风炉炉渣经烟化炉处理得到含锌较高的烟尘一次氧化锌,它富集了全流程50%以上的砷。因此本研究开发了从次氧化锌中分离砷的技术和工艺。 本研究实验包括小型实验和扩大实验,由于次氧化锌中砷主要以三氧化二砷形态存在,因此可以通过三氧化二砷易挥发特性,采用在次氧化锌中加入炭还原剂的焙烧方法脱砷。研究内容包括温度、气氛、焙烧时间、添加剂、原料成分对脱砷的影响。 小型实验表明:焙烧温度在900℃~1000℃,焦粉配入量在4%~6%,停留时间30分钟至40分钟,气体流速0.0461m/s以上时,砷挥发率可达90%以上。 扩大实验表明:物料在回转窑高温停留时间为30~40min,气流速度控制在0.0461m/s以上时,煤粉配比5%~6%,焙烧温度在850~900℃时,次氧化锌中砷的脱除率可达到90%以上。在上述条件下Zn元素的挥发率在4%以下,Pb和Ge的挥发也可控制在10%以下,从而达到了最好的脱砷效果。 由此可见,实验结果均达到了实验的预期目的和效果。因此对次氧化锌在工业中采用回转窑焙烧的方式脱砷是完全可行的。