[发明专利]一种用碱性废渣治理二氧化硫烟气并回收锡锑金属及亚硫酸钠晶体的方法

说明书

本发明涉及一种用碱性废渣治理二氧化硫烟气并回收锡锑金属及亚硫酸钠晶体的方法，通过破碎溶解碱性废渣并过滤，获得NaOH、Na₂SnO₃、Na₃SbO₄混合溶液和滤渣，混合溶液在吸收设备中与工业排放的烟气所含的SO₂进行吸收反应，使烟气中SO₂含量达到排放标准，在吸收反应过程中，还得到Sn(OH)₄与Sb(OH)₅固体沉淀物和Na₂SO₃溶液的混合浆液，对浆液实施固液分离，得到Sn(OH)₄与Sb(OH)₅固体沉淀物和Na₂SO₃溶液。将滤渣和Sn(OH)₄与Sb(OH)₅固体沉淀物加入还原煤经过高温还原熔炼，得到锡锑金属及熔炼炉渣，进一步对Na₂SO₃溶液进行蒸发浓缩和分离，得到亚硫酸钠晶体。本发明具有工艺流程短，锡锑金属回收率高，实现以废治废，生产过程清洁环保等优势。

技术领域

本发明涉及一种用碱性废渣治理二氧化硫烟气并回收锡锑金属及亚硫酸钠晶体的方法，属于工业废气废渣治理及有价金属回收领域。

背景技术

目前，有部分企业在粗铅火法精炼过程中，先进行凝析除铜和加硫除铜，再加入硝酸钠和碳酸钠进行氧化同时造渣除去锡和锑，产出锡锑碱渣；另外，废旧铅酸电池回收企业，在进行铅锭再生冶炼过程中，也加入硝酸钠和碳酸钠进行还原熔炼，产出锡锑碱渣。锡锑碱渣含Pb20～30%、Sn5～10%、Sb10～15%、Na₂O10～30%。

锡锑碱渣配入15～20%的无烟煤和3～6%的石灰石，在高温下进行还原熔炼，产出含Pb65%、Sn15%、Sb20%的金属合金，同时产出含Sn1～4%、Sb2～8%、Na₂O15～35%的二次碱渣。在二次碱渣中，主要成分为锑酸钠、锡酸钠、硅酸钠、游离氧化钠；另外，由于在熔炼过程，熔解了还原熔炼时煤焦灰份中的二氧化硅、氧化钙、氧化铝、氧化镁、氧化亚铁等，因此，二次碱渣中，也含有硅酸钠、偏铝酸钠、锑酸钙、锑酸镁、氧化铝、氧化亚铁等成分。

由于二次碱渣含有的有价金属锡、锑品位低，因而在经济上不具有直接开发利用价值。虽然二次碱渣含有的有价金属锡、锑品位低，但是，这种碱渣中许多有害成分都溶于水，可直接污染水源和土壤，因此只能堆放在防流失、防扬撒的渣场内，形成废渣。这种二次碱渣俗称碱性废渣，若得不到无害化处理，无论如何堆放，都是永久性的污染隐患。

有部分企业将碱性废渣，用于硫酸污水的中和处理，期望达到以废治废并兼顾回收锡锑金属，如用于锌冶炼的硫酸烟气净化污水处理、铜冶炼的硫酸烟气净化污水处理等，但应用效果不理想，主要的问题有两个，一是中和后得到的硫酸钠溶液，需要再进行浓缩处理，浓缩时消耗大量的蒸汽，且硫酸钠产品价格很低，二是中和后的溶液，砷、镉严格超标，硫酸钠产品无法符合产品质量要求。

还有企业参照偏铝酸钠生产氢氧化铝的方式，采用二氧化碳气体中和碱性废渣，以期望得到碳酸钠溶液和锡、锑的氢氧化物沉淀，最终以纯碱方式回收碱，以固体沉淀物方式回收锡锑金属。但这种方式的应用效果也不理想，主要原因是，二氧化碳的水溶液酸性很弱，导致反应速度很慢，反应效率很低，大部分的锡锑无法以氢氧化物沉淀形式产出，无法达到回收锡锑金属的目的。

综上，单纯从经济效益来看，从有价金属品位低的碱性废渣中提取有价金属和其他化工原料，以现有方法和技术手段，都不能得到令人满意的效果。而另一方面，在许多排放含二氧化硫烟气的生产企业中，为使烟气达标排放，对烟气的脱硫治理又要耗费大量资源和财力。因此，在利用碱性废渣回收有价金属及其他化工原料的过程中，如果在不增加太多成本，不耗费或仅仅是有限耗费其他资源的情况下，用于有效治理二氧化硫烟气，能够使碱性废渣实现无害化处理和资源化利用，真正实现以废治废，这就不仅是有了极为重大的社会效益，实际也有了显著的经济效益。