来源

砷在铜精矿中一般以硫化物形态存在, 多数为砷黝铜矿 (3Cu2S·As2S3) 和硫砷铜矿 (Cu3As S4)。在熔炼制铜过程中, 铜精砂中的As绝大部分进入冶炼烟气中, 在收尘系统进行富集, 主要以As2O3的形态存在。

白烟尘是在生产过程中挥发性元素随烟气带走并经收尘冷凝后的产物, 其中含有一定量有价元素。

化学组成

其化学组分如下

XRD衍射, 分析白烟尘中物料的主要赋存状态

白烟尘主要化合物组成

白烟尘的处理

现阶段, 综合利用白烟尘的工艺技术并不完备, 部分国内铜冶炼企业多将烟灰直接返回溶炼系统处理降低白烟尘中有价元素含量。白烟尘返回铜熔炼系统后, 不仅降低闪速炉处理能力、恶化炉况, 同时炉料中有害成分增多, 有害杂质的累积会直接影响产品 的质量。白烟尘需要进行单独处理, 对白烟尘单独处理的技术研究也比较多, 主要集中在火法和湿法, 缺乏工业应用。因为砷产品的市场应用量小, 现阶段只能应用于玻璃、农药、半导体等领域, 应用量小。大部分企业还是将白烟尘进行长期堆存。

白烟尘的脱硫方

火法脱硫

火法脱As是在高温下使As以As2O3的形态挥发, 从而实现有价金属分离的方法, 主要分为还原焙烧和真空焙烧。火法脱As基本方程式如下。

2As2O3+ 9O2═ 2As2O3+6SO2

常压焙烧脱As

采用火法工艺使铜闪速炉烟灰中的As转变成易挥发的As2O3, 加入适量的焦炭进行还原焙烧。对铜冶炼烟灰在还原气氛下进行焙烧脱As的工艺研究, 改变温度、焦炭配入量及焙烧时间, 得出最佳脱砷条件为:焦炭配入量12%, 焙烧温度为1 100℃, 焙烧1 h, 此时铜烟灰的脱砷率达80%。