砷在铜冶炼过程的分布及其控制_易克俊.pdf

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1、第!;卷增刊湖南有色金属!$%%!年!!月345*5565(78864097’*:0·有色冶炼·砷在铜冶炼过程的分布及其控制易克俊（株洲冶炼厂铜冶炼分厂"湖南株洲#!$%%#）摘要&分析了铜冶炼系统砷的分布与流向，针对铜电解液含砷浓度严重超标的问题，提出了采用控制阴极电势电积法技术脱砷，避免脱铜砷电解过程生成的剧毒物对环境的污染，建议利用脱铜砷电解产出的黑铜粉制备砷酸铜，使砷在冶炼系统开路，改变砷在铜冶炼系统中恶性循环的被动局面，对于环境保护和提高炉龄、降低铜冶炼成本具有重要意义。关键词&铜；砷；黑铜粉；砷酸铜中图分类号：’()!!文献标识码：*文章编号：!%%+,--#%.$%%!/0%,

2、%%%!,%$表!某年铜系统内砷的平衡与分布!前言收入支出系统分布率多年来，砷一直困扰着铜冶炼。砷与铜的结合紧与区域物料名称*B总量物料名称*B总量=D=?<=?<密，分离非常困难。砷的存在往往造成铜冶炼炉时铜铅冰铜!)#)2+浓缩冰铜!2#-#$-!>1鼓铜镉渣$2)21鼓风炉烟尘!%$-%++$>+长、炉子使用寿命短、原辅材料和燃料消耗高等问风反射炉渣;$-;)水淬渣-%%%%!->)炉转炉渣!$;;+-题。目前，株冶铜冶炼系统因阳极含砷高，电解液含电解槽底泥-%%%合计+!;%#-合计+!;%#-!%%>%砷浓度达到了$%<=:，阴极铜产品质量受到威胁。如浓缩冰铜!2#-#$转炉烟尘$

3、;;)1!$>%何控制砷对铜冶炼的影响，提高砷的综合利用率，研铜铅冰铜$-+!;1自产粗铜;2%$2+$>)转黑铜片;%%%转炉渣!$;;+--->$究砷在铜冶炼过程的分布与流向是非常必要的。炉加工冰铜2)$1合计$+!--%合计$+!--%!%%>%$砷在铜冶炼过程的分布及危害铜加工铜锭!$;;阳极$2$)+$2>!反加工粗铜$%#;#反射炉渣;$-;);!>1$>!砷在铜冶炼过程的分布射自产粗铜;2%$2反射炉烟气$%!2$>%%炉残极+!%%一段时间内，各种物料的砷含量不是很均匀的，合计!%%);;合计!%%);;!%%>%对其取样、化验所得的结果有时相差很大，要准确无铜阳极泥2-$-

4、$#>)电残极+!%%!!>)误地做好砷的分布研究相当困难。为了便于研究砷解阳极$2$)+黑铜片;%%%$2>;及电解槽底泥-%%%!1>%在铜冶炼过程的分布，根据年度物料流量和物料砷净电解挥发!%%%+>)液阴极铜-)%>$含量的变化情况做了一个铜系统内砷的模拟平衡电解液积累+2%%!+>;合计$2$)+合计$2$)+!%%>%（见表!）。从表!中数据可知：杂质砷在系统中恶铅冰铜!)#)2+鼓风炉烟尘!%$-%+-$>1)性循环的情况非常严重，系统内砷的总收入量为铜铜镉渣$2)21水淬渣-%%%%$->)#系铅冰铜$-+!;1转炉烟尘$;;)1!#>+2统!1+#1!?<，而铜鼓风炉、铜转

5、炉两台设备分别承受加工冰铜2)$1反射炉烟气$%!2!>%#加工铜锭!$;;阳极泥2-$-+>+;着高达+!;%#-?<、$+!--%?<砷的侵扰。加工粗铜$%#;#电解挥发!%%%%>-$阴极铜-)%>%+$>$铜冶炼过程杂质砷存在的形态电解液积累+2%%!>)2合计!1+#1!合计!1+#1!!%%>%%鼓风炉原料铅冰铜!、转炉原料铅冰铜$、浓缩冰铜、自产粗铜和阳极铜中砷主要以铜、砷、锑、铅合渣、反射炉渣、水淬渣中砷主要以高价氧化物（*B$6-）金形态或以@A+*B、@A+0C或砷的单质形式存在；转炉以及部分未来得及挥发的低价氧化物（*B$6+）的形态烟尘和鼓风炉烟尘中砷主要以*B$6+

6、形态存在；转炉存在；电解液中积累的砷主要以3+*B6#的形态存在；脱铜电解挥发物中的砷主要以3+*B的气体形态作者简介：易克俊.!12+,/，男，高级工程师。!湖南有色金属第*,卷存在；阳极泥中砷主要以"#$%&和%&!’$形态存在。面：其一，是冶炼过程产出的含砷挥发物（%&!’$）对人!($铜冶炼过程砷的行为体健康的影响。我们知道，砷及其化合物对人体内酶铜鼓风炉熔炼主要是还原性熔炼过程，物料中蛋白的巯机具有特殊亲和力，特别与丙酮酸氧化酶部分高价砷、锑氧化物（%&!’)）被还原成低价氧化物的巯机结合为丙酮酸氧化酶与砷的复合物而影响细（%&!’$）挥发进入烟尘，另一部分与石英等溶剂形成胞正常新

7、陈代谢，导致细胞死亡，损害神经细胞导致炉渣，而铅冰铜*、铜镉渣中铜砷被浓缩成浓缩冰铜，多发性周围神经炎和肝脏、心脏实质器官的损害。要将以中间产品形式进入转炉吹炼。转炉吹炼除砷过解决含砷烟气对空气的污染问题，加大投入、加强治程是强氧化、还原重复进行的过程，冰铜中低价砷的理是人类健康发展的必然。其二，是砷在铜冶炼过程化合物被氧化成低价氧化物（%&!’$）挥发进入烟尘，对炉体设备的影响。由于铜冶炼过程脱砷是利用铜部