[發明專利]從鎳鉬礦冶煉煙塵提取硒后廢液中分離回收高酸和高砷的方法

無效

• 申請號: 201210015610.X
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102557189A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 侯曉川;肖連生
• 申請（專利權）人: 長沙礦冶研究院有限責任公司
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;C22B30/04;C02F103/16
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;楊斌

技術領域

本發明涉及一種對冶金工業廢液的處理方法，尤其涉及一種從工業廢液中分離回收酸和砷的方法。

背景技術

隨著現代冶金工業的快速發展，鎳和鉬的應用領域不斷擴大，導致對鎳、鉬需求量逐年增加。而獨立的鎳、鉬礦床較少，并逐漸枯竭。鎳鉬礦是一種富含鎳、鉬的多金屬復合礦，廣泛分布于我國的貴州、湖南、云南和浙江等地區。由于鎳鉬礦儲量巨大和有價金屬鎳、鉬含量較高（Ni：0.7%～7.7%、Mo：2%～11%），因而引起了國內外冶金工作者的高度關注。據北京大學估算，鎳鉬礦中含鉬5,220萬噸、鎳4,515萬噸、金510噸、銀10,800噸、鈀480噸、稀有金屬501噸。因此，開發、利用鎳鉬礦具有重要的意義。

鎳鉬礦的處理主要采用火法冶金與濕法冶金相結合的生產工藝，在氧化焙燒過程中，硒和砷分別被氧化為二氧化硒和砷的氧化物，此類氧化物揮發進入煙氣。在濕式收塵過程中，絕大部分二氧化硒被煙氣中的二氧化硫還原為元素硒，從而沉降在冶煉煙塵中，致使煙塵中有價元素硒的含量高于5%，而有害元素砷的含量高達18%。長期以來，這些生產廠家缺乏有效地處理鎳鉬礦冶煉煙塵的工藝，導致該冶煉煙塵多年堆積，常年經受風吹雨淋，對環境極其有害的砷、硒等元素流入江河湖泊，或滲透進入土壤，對環境產生極大的污染。同時，有價元素硒流失，未能得到綜合回收、利用。

硒是人體和動物生命活動必須的微量元素，缺乏硒就會導致多種疾病；但過量攝入硒就會產生硒中毒。因此，為了消除硒對人類及其生存環境的破壞，達到綜合利用資源和保護環境的目的，對鎳鉬礦冶煉煙塵中的硒進行提取意義重大。

目前，提取硒的主要原料為電解精煉銅、鎳、鉛的陽極泥，硫酸和紙漿生產中產生的酸泥等原料。傳統提取硒的工藝為氧化焙燒含硒原料→水吸收二氧化硒→二氧化硫還原吸收液中亞硒酸→硒粉。傳統的氧化焙燒或硫酸化焙燒工藝中，硒的回收率較低；生產過程中，勞動強度大、能耗高；易于產生SO₂、SeO₂和As₂O₃等有毒氣體，且有毒氣體易于泄露；存在粉塵飛揚、污染環境等弊端。

針對鎳鉬礦冶煉煙塵中的硒，研究中采用全濕法的處理工藝：冶煉煙塵→氧化浸出→高酸度下亞硫酸鈉還原→硒粉。由于浸出液中的亞硒酸是在高酸度的條件下進行還原的，因此，提硒后廢液中含有較高濃度的酸和砷。在提取硒的過程中，產生的高酸和高砷廢水不能直接排放。而傳統的處理工藝，采用堿中和廢液中的酸，然后在一定的pH值下，采用氧化混凝的方法，將砷沉淀而固定。在此過程中，必須消耗大量的堿，且廢液中高濃度的殘酸也不能得到綜合利用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種流程短、操作簡單、能耗低、生產成本低、節能環保的從鎳鉬礦冶煉煙塵提取硒后廢液中分離回收高酸和高砷的方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為一種從鎳鉬礦冶煉煙塵提取硒后廢液中分離回收高酸和高砷的方法，該方法主要是指采用擴散滲析法對所述廢液進行處理，所述擴散滲析法中用到的擴散滲析器包含多張陰離子交換膜，每張所述陰離子交換膜兩側分別注入所述廢液和酸化蒸餾水，所述廢液和酸化蒸餾水經過擴散滲析器后，從注入酸化蒸餾水的一側分離回收廢液中的高酸，從注入廢液的一側分離回收廢液中的高砷，進而實現從鎳鉬礦冶煉煙塵提取硒后廢液中分離回收高酸和高砷。

上述的從鎳鉬礦冶煉煙塵提取硒后廢液中分離回收高酸和高砷的方法，所述擴散滲析過程中，陰離子交換膜一側的廢液的流量優選控制在50mL/h～15L/h的范圍內，陰離子交換膜另一側的酸化蒸餾水的流量與所述廢液的流量的比值優選控制在10∶1～1∶10的范圍內（即所述陰離子交換膜的酸與鹽的分離系數優選在5～50的范圍內）。

上述的從鎳鉬礦冶煉煙塵提取硒后廢液中分離回收高酸和高砷的方法中，所述從鎳鉬礦冶煉煙塵提取硒的工藝優選為全濕法處理工藝，該工藝具體是在HCl-H₂SO₄復合體系中，采用氯酸鈉將鎳鉬礦冶煉煙塵中的硒氧化浸出，然后在高酸度的條件下，采用亞硫酸鈉將浸出液中的硒還原；所述廢液即為還原提取硒后所得的含高酸和高砷的廢液。

上述的從鎳鉬礦冶煉煙塵提取硒后廢液中分離回收高酸和高砷的方法，所述含高酸和高砷的廢液中H⁺的濃度優選為1mol/L～12mol/L的范圍內，砷的濃度優選為5g/L～40?g/L。