白煙塵

白煙塵是銅冶煉生產過程中產生的固體副產物, 其中含有Cu、Zn、Pb、Au、Ag、Bi等有價元素, 是潛在的資源。

同時白煙塵中還含有較高含量的砷, 砷主要以As2O3、As2S3的形式存在, 屬於可溶性砷, 對周邊環境存在潛在的威脅。

基本介紹

• 中文名：白煙塵
• 外文名：White smoke
• 分類：冶金術語
• 狀態：粉塵

來源

砷在銅精礦中一般以硫化物形態存在, 多數為砷黝銅礦 (3Cu₂S·As₂S₃) 和硫砷銅礦 (Cu₃As S₄)。在熔煉製銅過程中, 銅精砂中的As絕大部分進入冶煉煙氣中, 在收塵系統進行富集, 主要以As₂O₃的形態存在。

白煙塵是在生產過程中揮發性元素隨煙氣帶走並經收塵冷凝後的產物, 其中含有一定量有價元素。

化學組成

其化學組分如下

XRD衍射, 分析白煙塵中物料的主要賦存狀態

白煙塵主要化合物組成

白煙塵的處理

現階段, 綜合利用白煙塵的工藝技術並不完備, 部分國內銅冶煉企業多將菸灰直接返回溶煉系統處理降低白煙塵中有價元素含量。白煙塵返回銅熔煉系統後, 不僅降低閃速爐處理能力、惡化爐況, 同時爐料中有害成分增多, 有害雜質的累積會直接影響產品 的質量。白煙塵需要進行單獨處理, 對白煙塵單獨處理的技術研究也比較多, 主要集中在火法和濕法, 缺乏工業套用。因為砷產品的市場套用量小, 現階段只能套用於玻璃、農藥、半導體等領域, 套用量小。大部分企業還是將白煙塵進行長期堆存。

白煙塵的脫硫方

火法脫硫

火法脫As是在高溫下使As以As₂O₃的形態揮發, 從而實現有價金屬分離的方法, 主要分為還原焙燒和真空焙燒。火法脫As基本方程式如下。

2As₂O₃+ 9O₂ ═ 2As₂O₃+6SO₂

常壓焙燒脫As

採用火法工藝使銅閃速爐菸灰中的As轉變成易揮發的As₂O₃, 加入適量的焦炭進行還原焙燒。對銅冶煉菸灰在還原氣氛下進行焙燒脫As的工藝研究, 改變溫度、焦炭配入量及焙燒時間, 得出最佳脫砷條件為:焦炭配入量12%, 焙燒溫度為1 100℃, 焙燒1 h, 此時銅菸灰的脫砷率達80%。

水浸脫As

白煙塵的水浸與酸浸、鹼浸相比, 操作簡便, 節省試劑, 溫度低, 成本低。根據As2O3易溶於熱水的特性, 將含As物料在沸水中浸出, 得到亞砷酸溶液, 加入添加劑和活性炭淨化以除去其他重金屬雜質和進行脫色處理, 真空蒸發至含As 120g/L, 降溫至35℃時, 離心過濾, 生成As2O3結晶, 將晶體採用濕式包裝, 將包裝後的布袋與晶體一起低溫乾燥24 h至含水1%以下。