[發(fā)明專利]一種含砷鈷鎳渣中砷強(qiáng)化氧化浸出的方法無效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201310421661.7 | 申請(qǐng)日： | 2013-09-16 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN104451198A | 公開（公告）日： | 2015-03-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張盈;余國(guó)林;鄭詩禮;王曉輝;張懿 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所 |
| 主分類號(hào)： | C22B30/04 | 分類號(hào)： | C22B30/04;C22B15/00;C22B7/00;C22B3/12 |
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| 地址： | 100190 *** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 含砷鈷鎳渣中砷 強(qiáng)化 氧化 浸出 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
一種含砷鈷鎳渣中砷強(qiáng)化氧化浸出的方法，涉及一種用NaOH或KOH溶液為浸出介質(zhì)，用銅氧化物作為氧化劑，強(qiáng)化含砷鈷鎳渣中低價(jià)態(tài)砷氧化浸出的方法。
背景技術(shù)
砷對(duì)人體具有致癌性，是我國(guó)《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》第一類重點(diǎn)防控的五大重金屬之一。隨著采礦業(yè)、化石燃料燃燒、有色金屬冶煉等行業(yè)的發(fā)展，含砷廢物的排放量逐年增加，環(huán)境危害巨大。
含砷鈷鎳渣產(chǎn)生于鋅濕法冶煉過程中的硫酸鋅溶液砷鹽凈化工序。在硫酸鋅酸浸液中，主要包含銅、鎘、鈷和鎳等有害雜質(zhì)，嚴(yán)重影響后續(xù)硫酸鋅溶液的電解操作，需將其去除。理論上來說，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電位，這些陽離子雜質(zhì)均能被鋅粉還原而去除，然而，實(shí)際上僅用鋅粉很難將鈷和鎳的含量降低到電解要求。為此，除鈷鎳時(shí)一般需要添加銻鹽或砷鹽作為促進(jìn)劑，據(jù)此便形成了目前主流的銻鹽凈化或砷鹽凈化方法。凈化過程的主要反應(yīng)如下所示：
3Cu2++2HAsO2(或2HSbO2)+6Zn+6H+=2Cu3As↓+6Zn2++4H2O????(1)
2Co2++2HAsO2(或2HSbO2)+5Zn+6H+=2CoAs↓+5Zn2++4H2O????(2)
2Ni2++2HAsO2(或2HSbO2)+5Zn+6H+=2NiAs↓+5Zn2++4H2O????(3)
含砷鈷鎳渣即是經(jīng)過上述反應(yīng)而產(chǎn)生的，渣中含有銅、砷、鋅、鈷、鎳等元素，且銅、砷和鋅三種金屬含量最高。在這種渣中，砷與銅、鈷和鎳等以合金形式存在，穩(wěn)定性較高，砷難以直接浸出。
針對(duì)此含砷鈷鎳渣，中國(guó)發(fā)明專利CN102534235對(duì)渣中有價(jià)金屬的全面回收開展了研究，主要流程為：含砷鈷鎳渣經(jīng)硫酸選擇性浸出后，硫酸鋅溶液送回至鋅系統(tǒng)回收；將選擇性浸出濾渣進(jìn)行煅燒，得鈷鎳煅燒渣；鈷鎳煅燒渣經(jīng)硫酸再次浸出，浸出液用氫氧化鈉中和而沉淀砷銅，得到的砷銅渣送往銅回收系統(tǒng)，沉砷銅后液用碳酸鈉沉淀鈷鎳。此法能將含砷渣中有價(jià)金屬鋅、銅、鈷、鎳等分離回收，但未涉及渣中砷浸出提取的相關(guān)內(nèi)容，且硫酸浸出過程有劇毒砷化氫氣體產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。中國(guó)發(fā)明專利CN201210448673.4報(bào)道了一種含砷鈷鎳渣濕堿法制備砷酸鹽的方法，即在堿性介質(zhì)中以氧氣為氧化劑實(shí)現(xiàn)砷的氧化浸出，本發(fā)明為申請(qǐng)人在此法基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn)，采用銅氧化物作為氧化劑，以降低含砷鈷鎳渣中砷氧化浸出時(shí)體系操作壓力。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)存在的不足，往堿介質(zhì)浸出體系中添加銅氧化物，作為砷氧化浸出的氧化劑，使含砷鈷鎳渣中與銅、鈷和鎳以合金形式存在的低價(jià)態(tài)砷清潔轉(zhuǎn)化為高價(jià)態(tài)的砷酸鹽，砷酸鹽可經(jīng)分離-還原處理后返回至鋅濕法冶煉的砷鹽凈化系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。由于砷鹽凈化工藝中產(chǎn)生的含砷鈷鎳渣中的砷以砷銅、砷鈷、砷鎳等合金形式存在，屬低價(jià)態(tài)，為避免酸性介質(zhì)浸出時(shí)砷化氫氣體產(chǎn)生的危害，本發(fā)明采用NaOH或KOH溶液作為砷的選擇性浸出介質(zhì)。由于堿性介質(zhì)本身不具有氧化性，需外加氧化劑以強(qiáng)化砷的浸出，本發(fā)明選用銅氧化物作為氧化劑，一方面不會(huì)引入新的雜質(zhì)，另一方面可避免通氧加壓操作。CuO或Cu2O強(qiáng)化含砷鈷鎳渣中砷浸出的反應(yīng)包括：
2As+2NaOH(或KOH)+6CuO=2NaAsO2(或KAsO2)+3Cu2O+H2O????(4)
2As+6NaOH(或KOH)+10CuO=2Na3AsO4(或K3AsO4)+5Cu2O+3H2O????(5)
2As+6NaOH(或KOH)+5CuO=2Na3AsO4(或K3AsO4)+5Cu+3H2O????(6)
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