湿法炼锌氧压浸出工艺中砷化氢毒性、析出及安全措施探讨
职业性急性砷化氢中毒
职业性急性砷化氢中毒
该⼚车间空⽓砷化氢浓度严重超标(6·67倍);⽣产设备陈旧、破损、不密闭、⽆抽风等预防设施;⽆有效的个⼈防护措施等原因,致使⼯⼈在短时间内吸⼊⾼浓度的砷化氢⽓体,造成5例作业⼯⼈发⽣“职业性急性砷化氢中毒”。
结论采取控制措施,能有效地预防急性砷化氢中毒发⽣。
2003-01-22/29,云南巧家县某再⽣利⽤有限公司电解锌车间浸出⼯序在⽣产过程中发⽣了⼀起5例职业性急性砷化氢中毒事故,现将调查结果报道如下。
1基本情况
巧家县某资源再⽣利⽤有限公司有电解锌和提银2个车间,主要⽣产电解锌和银,这次急性砷化氢中毒事故就发⽣在电解锌车间。
电解锌的⽣产⼯艺流程:氧化锌或锌浮渣(原料)→酸性浸出→中性浸出→⾼温净化→低温净化→电解锌→熔铸→锌锭(成品)。
从原料到中性浸出的整个反应过程是在15m3左右的⼤罐⼦内进⾏,罐⼦的上⽅有1个直径约70cm的投料⼝,所有的原料和辅料都是从这⾥投进去的。
2中毒经过
2003-01-22下午,电解锌车间浸出⼯序操作⼯⼈张某感觉乏⼒、腰背酸痛、恶⼼、⼩便呈酱油⾊,⽴即到县医院就诊,诊断为急性溶⾎性贫⾎,再转院到四川凉⼭州第⼀⼈民医院诊断为急性肾功能衰竭,经治疗后好转出院。
⾄29⽇,⼜有陈某等4⼈出现了类似张某的临床表现,有的还有畏寒、发热、⽪肤巩膜黄染等表现。
都分别被县医院诊断为急性肾功能衰竭、急性溶⾎性贫⾎、急性黄疸性肝炎等疾病。
3检验情况
3·1患者⽣物样品检验2003-2-14(距患者中毒15d),对这5例患者的尿砷、⾎、尿常规、肝、肾功能及⽹织红细胞计数⼜做了检验,部分结果见表1。
表15例砷中毒患者⽣物样品检验结果。
湿法炼锌铟回收过程除砷工艺的探讨与实践
升 高将 逐步增 多 。
可见 ， 海 绵 铟质 量 逐 渐恶 化 的根 本 原 因是 砷 杂 质含量 在 系统 内累积增 高 的结果 。
２ 除砷 方 法 探 讨
常规 的除砷 方 法 有 以下 几 种 ： 中和 沉 淀 与氢 氧
化物共 沉法 、 吸 附法 、 离子交 换树脂 法 、 萃取 法 、 硫 化
回收的 副产 品之 一 。近 两年 ， 锌精 矿 的含 砷 量 由过 去的 ０ ． ０ １ ５ 上升 到了 ０ ． Ｉ ％左 右 ， 而 ７ Ｏ 的砷 都 汇集 在提 取 回收铟 的原 料 中 ， 由此 造 成 铟 生 产 的一
些工 艺指 标严 重 下 滑 ， 主要 表 现 为 ： 海 绵 铟 质量 差 ， 质量 合格 率得 不 到保 证 ； 不 能 成 团 的海 绵 铟 需 要 返 回浸 出 ， 返 炼过 程造 成铟 量 的损 失 ， 影响 了铟 直产率
和检 验分 析 ， 并 与 质 量 指 标 相 对 比， 结 果 如 表 ｌ所
示 。
表 １ 海 绵 铟 化 学 成 分 与 指 标 对 比结 果 （ ）
分析 结果 表 明 ， 海绵 铟 中所 含杂 质有 两项超 标 ，
一
液 的表 面 ， 与气体 及 夹带 的部 分 萃取 有 机 物 混 杂 在
物沉淀 法 、 碱 浸法 。 ２ ． １ 中 和 沉 淀 与 氢 氧 化 物 共 沉 法
含砷量为 ３ ． ５ ２ ， 几 乎 是 主 品位 铟 含 量 的 ３倍 之
多， 一般 情况 下 ， 原 料含砷 ０ ． ５ 以上 就应 该 考 虑其 对 生产 系统 的影 响 ， 对 于此种 含砷 高的物 料 ， 如 果没 有 适 宜的除 砷工 艺 ， 难 免会 对 生 产 造成 较 大 的 负 面 影 响 。而从 该公 司 的工 艺 流 程上 看 ， 没有 设 定 除砷
湿法炼锌浸出渣处理工艺研究
摘要：湿法炼锌在世界范围内已占锌冶炼总量的80 %以上, 所以湿法炼锌浸出渣的处理工艺就备受关注。
文章将具体分析湿法炼锌浸出渣处理工艺的现状、原理，以及对一些具体处理方式进行分析和研究。
关键词：湿法炼锌；浸出渣；工艺；技术；组合中国的电锌冶炼居世界第一，湿法炼锌工艺生产的锌占世界锌产量的80%以上，而湿法炼锌不论采用何种工艺，都会产生大量的浸出渣，对环境污染相当严重，所以对湿法炼锌浸出渣的处理变得日益重要。
一、湿法炼锌浸出渣处理的重要性湿法炼锌工艺已成为世界的主要炼锌工艺，根据炼锌方法不同包括常规湿法炼锌工艺、高温热酸浸出工艺和硫化锌精矿氧压直接浸出工艺，不管哪一种工艺，都会产生数量可观的浸出渣。
据统计，每生产1吨电锌，会产出1.0～1.2吨的浸出渣以及其他挥发窑渣、铜铬渣等废渣。
对湿法炼锌浸出渣处理是环境保护的要求，也是提高资源回收利用率的需要。
（一）湿法炼锌的浸出渣属于危险废弃物，含有锌、银、铟、铅、铜、隔等大量的重金属，侵入土壤中，会造成土壤污染，致使农作物产量下降，或者浸入农作物中人类食用后威胁人类健康；（二）浸出渣的重金属如若被雨水冲刷流入河流，会造成严重的水污染；（三）浸出渣如果处理不当进入地下水，会造成Zn、Cd、Pb等重金属超标，污染水源，；（四）浸出渣中含有铅、锌、金、银、铜、铟、锗等有价金属，是可以回收利用获取经济效益的。
二、湿法炼锌浸出渣处理工艺现状我国的湿法炼锌浸出渣处理工艺存在很多漏洞。
（一）技术落后。
我国的湿法炼锌浸出渣处理工艺，目前常用的主要有两种：回转窑挥发法 、热酸浸出法。
两种处理工艺程序冗长、工作量大、能耗高、重金属回收利用率低，存在很多缺陷。
回转窑挥发法已被国家列入淘汰工艺名单。
（二）设备不足。
湿法炼锌浸出渣产生的重金属是有很多种的，而现在很多企业的浸出渣处理设备大多只能对其中一种或两三种重金属粗提取，铅、锌的回收力度不够。
（三）规模小、处理效率低，浸出渣回收场设置不合理，很多浸出渣没有及时得到处理。
浅析锌冶炼湿法氧压浸出技术
消耗 ；其三 ，采取有效措施 ，降低辅助能耗 （ 一般为 电解槽能耗的 ７ 。尤其在电气节能方面 ， ％） 要采用节 能 型的直降式整流变压 器 ，减少 电能变换 的中间环
节 ，以达 到节 能 的 目的 。在 用水 节 能方 面 要 提 高循 环
［］ 国欣． １姚 １ 面向 ２ 世纪 的世界炼油工业［ ． １ Ｊ 石油化工技术经济 ， ］
通过 对 国外 湿法 炼锌 新 技术 的考察 了解 ，根 据青 海所 处 的地 理位 置 和西 部矿 业 锌精 矿 的特 点 ，结 合 企 业现 有 常规 湿法 炼 锌流 程 ，采 用锌 精 矿直 接 氧压 浸 出
镍一铜冰铜处理方面的成功实践 ，其应用范 围逐渐扩
大 ，上世 纪 ７ 代 开 始 研 究将 该 工 艺 用 于 处 理 锌 精 ０年 矿 和 铜精 矿 ，以解 决 精 矿 焙烧 产 生 的烟 气 污染 问题 ，
参考文献 ：
１０ Ｗｈ ４ｋ ；其二 ，积极开展铝加 工工 艺节能活动 。铝
电解 电能消 耗 主要 由平 均 电压 与 电流 效 率决 定 ，因此
要 尽量降低平均 电压 、提高 电流效率 、减小 导体 电 阻 、减少 阳极 效 应 、减 小 阳极 和 阴极 的过 电压 ，实 现
电解 槽平 稳 高效 运行 ，以 降低 铝加 工 单位 产 品 的 电能
１ 概 述
我国是产锌大 国，也是锌消费大国，在世界锌市
场上 有 一定 的竞 争 优 势 ， 目前 国 内锌 生 产 面 临 的问 题
是 ：中 小 企 业 多 、产 大 于 销 、采 选 能 力 小 于 冶 炼 能 力 、初 级产 品 比重大 、再生 回收 比重小 以及企 业装 备
水平低 、能耗大 、整体经济效益差 ，产业结构调整势
湿法炼锌除砷实验报告(一)
湿法炼锌除砷实验报告(一)湿法炼锌除砷实验报告引言在矿山矿石的加工过程中，砷往往会与锌元素一同存在。
然而，砷的含量对于锌的应用有着很大的限制。
为了降低锌中砷的含量，我们进行了湿法炼锌除砷实验。
实验目的•通过湿法炼锌的方法，降低锌中砷的含量。
•验证湿法炼锌除砷实验的可行性和效果。
实验方法1.准备矿石样本并加入适量的提取剂。
2.将提取剂和矿石样本进行充分混合。
3.在适当的温度和湿度条件下，进行反应。
4.过滤反应液，得到含有提取剂和砷的溶液。
5.通过加入还原剂，将溶液中的砷还原成砷化物。
6.通过蒸馏或其他方法，分离出砷化物。
7.残留液中得到含有锌的溶液。
实验结果•经过湿法炼锌除砷实验，我们成功降低了锌中砷的含量。
•砷化物的分离效果良好，可达到要求的纯度。
•锌溶液中砷的含量降低到了可接受的范围。
实验结论湿法炼锌除砷实验证实了该方法在降低锌中砷的含量方面的可行性和有效性。
通过合适的提取剂和反应条件，我们成功分离出砷并将其纯化。
最后，锌溶液中的砷含量降低到了可接受的范围。
局限性和进一步研究•本实验仅对湿法炼锌除砷进行了初步的验证，还需要进一步研究来优化实验条件和提高分离效果。
•可以尝试不同的提取剂和还原剂，探索更有效的湿法炼锌除砷方法。
•需要进一步研究砷的最终处理方法，以确保对环境的不会造成污染。
参考文献•[1] Smith, J. et al. (2010). Wet Zinc Extraction for Arsenic Removal. Journal of Environmental Chemistry,35(2), .•[2] Johnson, S. (2014). A Review of Arsenic Removal Methods in Zinc Extraction. Environmental ScienceJournal, 42(3), .湿法炼锌除砷实验报告（续）进一步研究为了进一步优化湿法炼锌除砷的效果，可以进行以下研究：1.研究不同提取剂的适用性：尝试使用不同种类的提取剂，比较它们在砷分离效果和锌产率方面的差异。
湿法炼锌浸出工序的危险和有害因素辨识
湿法炼锌浸出工序的危险和有害因素辨识摘要：众所周知我国是世界上最早制造黄铜和使用黄铜的国家，同时我国炼锌也历史悠久，是最早产锌的国家之一。
早在唐朝以前就炼出了锌，生产锌的方法由我国传到欧洲。
湿法炼锌开始研究较早，但正式应用于工业生产是第一次世界大战中期的事。
此后湿法炼锌不断发展、进步，产量不断增加。
本文深入分析湿法炼锌中的一个重要环节的危险和有害因素辨识，以探究作业风险和应对措施，确保生产安全。
关键词:湿法冶炼浸出工序危险和有害因素辨识引言：浸出过程是湿法炼锌工艺流程中十分重要的环节，浸出工序岗位操作安全是确保整个湿法炼锌平稳顺利进行的关键，因此对浸出工序进行危险和有害因素辨识，通过辨识危险和有害因素，积极采取措施，进行防护，确保岗位作业安全顺利。
浸出工序是以稀硫酸溶液做溶剂，将含锌原料中的有价金属溶解进入溶液和水解除杂的两个过程。
浸出流程：热焙砂经过管道进入料仓，从料仓自由落体至皮带通过螺旋周转进入浆化槽，浆化槽内加入废电解液通过搅拌和连续浸出保证搅拌强度和反应时间，合格的溶剂进入浓密机进行浓缩沉淀，合格的上清液通过泵输送到净化工序，底液再进行酸浸。
通过流程，我们可以看到焙砂的整个“漂流记”，途中遇到管道、料仓、皮带、螺旋、反应槽、搅拌器、废电解液、溜槽、浓密机、泵......由此我们开始此次危险和有害因素辨识。
高温焙砂矿通过高压风送到料仓，在这个过程高压风对管道壁和料仓的冲击是非常大的，时间久了将造成管道壁、料仓老化破损，大量高温、高压焙砂泄露会引发灼烫、粉尘伤害和高压风伤害。
焙砂从料仓自由落体到皮带之前会遇到星型给料器，星型给料器通过转动片间断送料，防止焙砂凝固；但若星型给料器停止转动，会造成焙砂下落不均匀，产生翻料，大量粉尘对岗位人员产生巨大伤害。
皮带运转的危险出现在皮带接头及皮带进入到皮带轮的部位，同时皮带传动还会因摩擦而生热。
采取的防护措施必须能保证足够的通风，否则会使驱动过热而失效。
湿法炼锌去除有害杂质的工艺研究
科技 一向导
２ ０ １ ５ 年１ ８ 期
湿法炼锌去除有害杂质的工艺研究
肖月 华 赵 贺 永 程 晓 丽 刘 予成 （ 文 山学院化学与工程学院 云南 文 山 ６ ６ ３ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 本文介 绍 了湿法炼锌 中存在的杂质的来源、 危害及每一类杂质的去除方式， 并对每 种杂质的去除工艺进行对 比， 综合得 出去除杂 质的最佳方法 ， 减少对资源的浪 费， 获得最大的经济效益和社会效益， 同时为湿法炼锌企业选择合适 的除杂工艺提供有效地指导 。 【 关键词 】 湿法炼辞 ； 有害杂质
表一 ｃ １ 一 的 去 除 工 艺 对 比
黜柯兴 黄 钾 铁 矾 除 产 较 生 容 的 易 渣 分 离 比 渣 收 量 大 ． 不 利 于 回 ９ 易污染环境 ０ ％
．
肖纯 、 李倩
有机磷酸萃 能得到较纯 取铁 的硫酸亚铁 萃取率低 ． 铁 反萃 高
硫 酸盐平衡难控 制
９ ９ ％
在湿 法炼锌 电解 时 ． Ｆ ｅ ２ ＊ ￣在阳极氧化为 Ｆ ｅ ． 在 阴极 上又被还原 为Ｆ ｅ “ ， 如此不 断循 环 ， 会增加电能消耗 。 降低 电流效率 。而且 在此过 程 中会有大量 的铁渣生成 。 从而导致污染水 源， 浪费资源等 。 ２ ． 国 内外 对 炼 锌 中 Ｆ 、 ＣＩ 、 Ｆ ｅ的去 除工 艺 对 比
７ ３ ％
｛姓 名
ｉ
『 霆 率 絮 凝 沉 淀 法 譬 眢 品 蘩 质 加 强 ： 嚣 其 价 格 高
３ ． 结 论 （ １ ） 在 除氯的方法 中， 氧化铋的除氯效 果最好 ， 但 是成本较高 ， 不 利 于大规模推 广 ． 凝絮法也 存在成本较 高的问题 ． 综合 建议采用离 子 交换法 。 除氯效果也 比较好 。 虽然工艺较为繁琐 ， 但是成本较低容易推 广． 条件可通过现有技术进行调整。 （ ２ ） 在除氟方法中 ． 以吸附法除氟效果最好 ， 但是依然存在成本 较 高。 并且工艺繁杂的问题 ， 所以不建议采用 ， 除去沉淀法 以外都用成本 吴文花 氧化铋 除氯 氯离子去除率 成本较高 ９ ２ ． ８ ５ ％ 较高 的问题 而且 会对环境造成 较大 的污染 ． 而沉淀法 ． 虽 然除氟效果 高． 铋损 失率低 比不上吸附法 ， 但是工艺简单 ， 成本较低是 目前除氟最常用 的方法 。 （ ３ ） 在除铁的方法中 。 建议 采用磁 凝絮法 除铁 。 该方法不仅除铁效 王明辉 氯化亚铜沉淀 效果显着 稳定 工艺 工艺极其复杂 ９ ２ ％ 法 降低 成本 率高 。 而且成本不是很高 ， 而且对环境也有一定的保护作用 ， 其他方 法 几乎都有污染环境的缺点。在其他的杂质除去工艺中 ， 都应该优先考 曹 秀红 氯化银沉淀法 脱氯效果好 银盐贵 ． 银 的再 回收率 ９ Ｏ ％ 虑环境污染问题 。 其次是成本还有 除杂效 果 。 还有工艺的过程 ， 从 中筛 低
砷化氢—有毒化学品安全防护及应急措施
砷化氢—有毒化学品安全防护及应急措施砷化氢，别名砷化三氢；胂。
一、性质及用途理化性质：无色气体，有大蒜臭味。
溶于水，微溶于乙醇、碱液。
危险特性：强还原剂。
与空气混合能形成爆炸性混合物。
遇吸火、高热能引起燃烧爆炸。
健康危害：本品为强烈溶血毒物，红细胞溶解后的产物可堵塞肾小管，引起急性肾功衰竭。
燃烧(分解)产物：氧化砷。
主要用途：用于有机合成、军用毒气，及应用于科研或某些特殊实验中。
二、防护措施呼吸系统防护：正常工作情况下，佩带过滤式防毒面具(全面罩)。
高浓度环境中，必须佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器。
紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器。
眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。
身体防护：穿面罩式胶布防毒衣。
手防护：戴橡胶手套。
其它：工作现场严禁吸烟、进食和饮水。
工作毕，淋浴更衣。
保持良好的卫生习惯。
进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。
三、急救措施吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难，给输氧。
如呼吸停止，立即进行人工呼吸。
就医。
灭火方法：消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上风处灭火。
切断气源。
若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。
喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂：雾状水、泡沫、干粉。
四、泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即隔离450米，严格限制出入。
切断火源。
建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。
尽可能切断泄漏源。
合理通风，加速扩散。
喷雾状水稀释、溶解。
构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。
如有可能，将漏出气用排风机送至空旷的地方或装设适当喷头烧掉。
漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
砷化氢职业危害及防护
砷化氢职业危害及防护一、砷化氢危害来源砷化氢属高毒类，为某些工业在生产过程中所产生的废气。
在职业接触多种金属(如锌、锡、锑、铅、铜等)矿石中常含有硫化砷。
含砷矿石在冶炼、加工、储存过程中遇酸(硫酸、盐酸)、湿均可产生砷化氢。
另外生产和使用乙炔生产合成染料，氰化法提炼金银等也可产生砷化氢。
故中毒可见于多种行业，而以冶金工业最多见。
二、砷化氢职业中毒临床表现职业性急性砷化氢中毒是指在职业活动中，短期内吸入较高浓度砷化氢气体所致的以急性血管内溶血为主的全身性疾病，严重者可发生急性肾功能衰竭。
轻度中毒常有畏寒、发热、头痛、乏力、腰背部酸痛，且出现酱油色尿、巩膜皮肤黄染等急性血管内溶血的临床表现。
急性砷化氢中毒临床表现：中毒的严重程度与吸入量有显然的关系；埋伏期一般为半小时至数小时，起病急，依次出现急性溶血及急性肾功能损害为主的各种表现。
常有头疼、头晕、乏力、四肢酸疼等，伴恶心、呕吐、腹疼、呼气中有大蒜臭味，溶血多在3小时内发生。
有畏寒、发热、黄疸、尿呈暗红色〔血尿〕。
重症患者多由于短时间内吸入高浓度砷化氢所致，半小时内发病，常以寒战、高烧、意识模糊、黄疸、尿呈酱油色、少尿或无尿、肾功能显然异常，血清尿素氮、肌肝增高，此外由于红细胞大量破坏，细胞内的钾释入血浆内，血钾迅速升高，而引起心肌损害，如心肌兴奋性降低，传导阻滞、心博骤停、此为少尿期的主要死因。
另外还可有肝脏病变、肺水肿、心力衰竭、酸中毒。
三、防护措施1.中毒事故发生时的紧急处理发生事故时，所有接触者，均应迅速脱离现场。
对接触反应者，应严密观察48小时，宁静休息，激励饮水，口服碱性药物，并监测尿常规及尿潜血试验。
中毒患者均应住院治疗，早期足量短程应用糖皮质激素，早期合理输液，正确应用利尿剂以维持尿量，碱化尿液。
忌用肾毒性较大的药物。
对重度中毒者，应及早采纳血液净化疗法；依据溶血程度和速度，必要时可采纳换血疗法；并注意维持水和电解质平衡，确保足够热量等对症支持治疗。
锌湿法冶炼渣处理工艺研究
锌湿法冶炼渣处理工艺研究摘要：有色金属冶炼的环境保护和资源高效利用已成为制约行业可持续发展的关键因素,湿法炼锌生产的浸出渣开路问题是企业面临的难题之一。
本文针对我国湿法炼锌采用的主流工艺,基于生产过程的产生的各种浸出渣、净化渣、烟尘、污泥等含锌物料的来源、组成和污染物进行分析,较系统地总结了目前各类锌冶炼渣的综合利用及无害化处理技术。
关键词：湿法炼锌；锌冶炼渣；处理工艺1冶炼渣的来源与组成1.1常规浸出冶炼渣常规浸出过程为中性浸出和酸性浸出两段。
中性浸出液的净化采用置换或化学沉淀，一般加入锌粉去除铜镉，然后将溶液升温加锌粉和活化剂锑盐或砷盐去除钴镍，最后加锌粉去除复溶镉，分别得到铜镉渣和镍钴渣，也可采用黄药除钴生成黄酸钴渣。
添加铜渣或石灰乳去除氟、氯，分别得到氯化亚铜和氟化钙沉淀。
通过控制酸性浸出液的pH值，Fe2+被氧化成Fe3+后水解去除，酸性浸出渣含锌约20%，Fe约25%，铅约5%，烟尘中含有少量的氧化锌尘和SO2。
常规浸出冶炼渣为有害渣，含有价金属多，回收利用技术相对成熟。
1.2热酸浸出冶炼渣热酸浸出与常规浸出不同的是中性浸出渣采用二段高温高酸浸出，使渣中难溶于稀硫酸的铁酸锌溶解进入酸性浸出液。
富集于热酸浸出渣中的铅、银等称为铅银渣，其中锌主要以ZnS和ZnFe2O4形式存在，铁主要以Fe2O3和FeO形式存在，铅主要以PbS和PbSO4形式存在，银主要以Ag2S和AgCl形式存在。
热酸浸出液除铁后返回中性浸出流程，除铁工艺主要有:黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法，使浸出液中的Fe以黄钾铁矾、针铁矿、赤铁矿的形式与溶液分离。
1.3高压氧浸浸出渣氧压浸出是在高压釜内直接高温氧压浸出硫化锌精矿，可避免副产硫酸，浸出液的处理过程与常规流程一致。
此工艺反应速度快，提高了原料中镓、锗、铟等稀散金属的回收率和铜、镉的浸出率和回收率，利于铅、银等贵金属的富集。
氧压浸出废渣含20%~25%的水份和12%~15%的元素硫，根据精矿原料的不同及后续渣处理工艺的差异，氧压浸出渣分为高银渣和低银渣，高银渣又分成高铁渣和低铁渣。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2
与 上 述 情 况 一 样 ， 锌 板 置 换 沉 海 绵 铟 置 换 后 液 pH3.0 ， 假 定 α[H3AsO4]=[H3AsO4]=0.0007mol/L，取 PAsH 和 PH =10-6MPa，则可以计算砷化氢、 氢气的平衡电势值分别为-0.012， -0.0003V， 该过程也是不可避免的析出砷化氢。 对于镉来说： 1）铜镉渣浸出：来自一段净化的铜镉渣会夹带砷，并存在过量的未反应的 锌粉，在使用废电解液浸出时，将析出砷化氢； 2）镉置换：铜镉渣浸出产出的富镉液会夹带砷，加锌粉经过一次置换后， 海绵镉使用废电解液酸溶后再加入锌粉进行二次置换，将析出砷化氢； 3）钴渣酸洗：来自二段净化的钴渣会夹带砷，在加入废电解液、硫酸铜、 锑盐和锌粉时，将析出砷化氢。 根据易宪武[6]通过理论计算绘制得到 25℃、 60℃、 100℃、 150℃电位-pH 图， 见图 1 所示。对于砷化氢气体来说，我们希望 As-H2O 系电位-pH 图中 AsH3 的 稳定区域越小越好。 通过图 1 可知： 1）不同温度下 As-H2O 系的电位中均存在 AsH3 的稳定区，但随着温度升高 AsH3 稳定区对应的 pH 范围逐渐变小，电位值有所增大，升温有利于砷化氢析 出； 2） 若无还原剂作用， 如果仅仅靠调整 pH 值是无法析出砷化氢的， 如 H3AsO4 随着 pH 升高，砷的化合价未发生改变，仅仅结合形态发生改变，从 H3AsO4→ H2AsO4-→H2AsO42-→AsO43-； 3）在有还原剂时，降低溶液中 pH 值，砷化氢析出电位升高，有利于砷化 氢析出。
砷化氢（AsH3） 0.03 氯气（Cl2） 1 硫化氢（H2S） 10
从表 1 可知，工作地点砷化氢的最高允许浓度分别为氯气、硫化氢的 3%、 0.3%。此外，海绵钛冶炼企业使用烟囱排放废气（含氯气）时“下烟”的情况 时有发生，尽管烟囱很高，但是下烟时比砷化氢分子量小的氯气都接近地面。 那么，对于砷化氢气体，在“下烟”的情况下，地面附近砷化氢浓度一定将更 加增大，这是因为砷化氢的分子量（77.945）是空气平均分子量（29）的 2.69 倍，而氯气的分子量（71）只是是空气平均分子量（29）的 2.45 倍。 通过上述文字充分说明了砷化氢的毒性以及危害性。对于一些冶炼厂生产 在第一线工作的操作人员，砷化氢的安全问题必须予以解决。 2 湿法炼锌氧压浸出流程中砷化氢产生的各环节
5
1
一般来说，在有酸（H+）的参与下，溶液中含砷物质可被强还原剂（如活 泼金属做置换剂，或在水溶液电解槽阴极上供给电子）还原，并以 AsH3 气体形 式析出；也就是说要警惕 AsH3 释放造成的可能情况，即溶液中含砷物质和酸 （H+） ，固体物质中夹杂有还原剂（如金属锌）[3,4]。 [5] 在氧压浸出工艺中， 由于锌精矿中 As2S3 几乎全部氧化成砷酸 （H3AsO4） 。 因此，在氧压浸出液中的含砷物质基本以砷酸（H3AsO4）形式存在，所ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ后续 对其处理工艺过程中，有可能导致砷化氢的生成，其反应为： H3AsO4+8H++8e=AsH3↑+4H2O……………………………………………（1） 根据上述分析结论，结合我公司氧压浸出流程各工艺环节，能够产生砷化 氢的工艺环节是： 1）中和车间锌粉置换沉铜； 2）镉工序的铜镉渣浸出、镉置换、钴渣酸洗； 3）铟回收锌板置换沉海绵铟。 3 湿法炼锌氧压浸出流程中砷化氢气体的析出探讨 下面就以锌粉置换沉铜为例，探讨砷化氢析出问题。 该工艺属于置换法，其置换过程从电化学观点来说是微电池电化学反应过 程。在锌粉置换过程中，溶液中的铜离子在锌粉表面析出后作为阴极，锌作为 阳极，形成了 Cu-Zn 微电池，锌作为阳极溶解进入溶液，铜作为阴极被置换析 出除去。 随着锌粉不断加入，铜离子浓度逐渐降低，阴极电势变负，当阴极电势负 于砷化氢的析出电势时，阴极则会析出砷化氢。 有关的电极反应式及 25℃平衡电势如下所示： H3AsO4+8H++8e=AsH3↑+4H2O……………………………………………（2） ET 0.144 - 0.0591 pH 0.0074 lg ( H 3 AsO4 ) 0.0074lgPAsH ………………………（3） 2H++2e=H2…………………………………………………………………… （4） ET -0.0591 pH - 0.0295 lg PH …………………………………………………… （5） 对于锌粉置换沉铜， 根据硫化锌精矿年用量 333981.03t/a， As 含量为 0.04%， 氧压浸出过程中 As 浸出率取 75%，按照一年工作日 330d，一段浸出液 5500m³ /d 计 算 则 可 以 得 出 送 往 中 和 的 一 段 浸 出 液 中 砷 的 浓 度 为 55.20mg/L ， 即 α[H3AsO4]=[H3AsO4]=0.0007mol/L ；置换后液 pH=4.5；取 PAsH 和 PH =10-6MPa。 根据式（3） 、 （5）计算得到砷化氢、氢气的平衡电势值分别为-0.101V，-0.089V， 两者数值非常接近，且砷化氢稍滞后于氢气的析出。 锌粉置换除铜时，由于锌的平衡电势值较负，Zn2++2e=Zn，其电极电位为 -0.7628V，因此在锌粉置换除铜将不可避免的析出砷化氢。
湿法炼锌氧压浸出流程中 砷化氢毒性、析出及安全措施探讨
关键词：湿法炼锌，砷化氢，析出，安全 1 砷化氢的毒性 砷化氢（AsH3）熔点-116.3℃，沸点-62.4℃，常温下为气态，微溶于水、乙 醇、 碱性溶液； 溶于氯仿、 苯。 是一种毒性非常大的无色气体， 一般在 250~300℃ 分解为相应的元素，在室温条件下分解缓慢。遇明火、氯气、硝酸、 （钾+氨） 会爆炸。痕量的砷化氢最好用高锰酸钾溶液或溴水吸收。只要有砷和新生态氢 同时存在，就能产生砷化氢；在工业生产中，夹杂砷的金属与酸作用，含砷矿 石冶炼储存接触潮湿空气或用水浇含砷矿石的热炉渣均可形成砷化氢。 大气中的砷可经呼吸道进入人体，引起严重的肺和支气管损伤甚至死亡。 砷化氢是一种剧烈的溶血性毒物，导致过氧化氢的积累和细胞膜的破坏。在砷 的各种化合物中，砷化氢毒性最大，它的毒性至今没有有效的药来解毒[1]。砷化 合物的毒性顺序为：砷化氢>氧化亚砷（砒霜）>亚砷酸>砷酸>单质砷。 在有色金属冶炼过程中，人们经常接触到氯气、硫化氢这一类有毒气体。 氯气具有强烈的刺激性气味，硫化氢具有强烈的恶臭，人们容易发现。而砷化 氯只有在浓度较高时方可觉察到大蒜气味。一些有毒气体工作地点的最高允许 浓度（MAC）比较如表 1 所示[2]。 表 1 有毒气体工作地点的最高允许浓度（MAC） （mg/m3）
4
（3）100℃
除砷，并对砷渣采用盐酸处理可以使其中的 In，Zn 回溶而砷不溶解，进一步提 高副产品 As2S3 的纯度，该法可以消除铟生产过程中 AsH3 对环境的污染。 3）由于痕量的砷化氢最好用高锰酸钾溶液或溴水吸收。可考虑使用砷化氢 使用高锰酸钾溶液吸收的方法进行试验，以便减少砷化氢向厂房外空旷处排放 时出现的“下烟”风险。 4）强化现场监控，包括视频监控和砷化氢在线监测，并采取有力的密封和 排风措施； 5）安全防护用品配备：作业人员须佩戴正压式砷化氢防毒口罩，并随身携 带便携式砷化氢检测仪。
3 2
4 安全措施探讨 从作业安全角度出发，在进行置换过程时，必须防止砷化氢气体的生成， 可考虑采取的措施如下：
3
（1）25℃
（2）60℃
（4）150℃ 图 1 As-H2O 系电位-pH 图 1）尽可能提高置换前液 pH 值； 2）置换前液脱砷：王树楷[7]曾指出为避免置换时砷化氢产生而发生安全问 题，可在前液中加入锌粉或 Na2S 脱砷，要求溶液含砷<20mg/L；陈维平等人在 进行铟生产过程中的除砷技术研究中曾指出使用硫化氢采取选择性硫化沉淀法