[發明專利]一種含砷物料綜合回收及砷資源化利用的方法

有效

• 申請號: 201611190417.4
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106834707B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 劉智勇;劉志宏;李啟厚;周亞明;李玉虎;張建鑫;竇傳龍
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C22B13/00;C22B30/04;C22B30/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明屬于冶金技術領域，尤其涉及一種含砷物料綜合回收及砷資源化利用的方法，該方法依次包括氧壓水浸、浸出液選擇性還原凈化、浸出渣洗滌和洗渣回收有價金屬四個步驟，通過氧壓水浸，脫除煙塵中可溶砷，浸出液經選擇性還原凈化，所得凈化后液為純亞砷酸鈉溶液，浸出渣經洗滌、還原熔煉、氧化吹煉等工序，最大化回收利用各有價元素。此方法將砷從煙塵中脫除并合成穩定的固砷礦物，而使銻、鉛、鉍等盡可能留在浸出渣中，實現砷與有價金屬的分離并無害化。本發明資源綜合利用率高，原料適應范圍廣，解決了傳統工藝提取過程中污染問題，特別是鉛鋅冶煉過程產生的煙塵，本方法的優勢更加明顯。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種含砷物料綜合回收及砷資源化利用的方法。

背景技術

在自然界中，砷通常以毒砂(FeAsS)、砷磁黃鐵礦(FeAsS₂)、砷鐵礦(FeAs₂)、硫砷銅礦(Cu₃AsS₃)、雄黃(As₂S₃)、雌黃(As₂S₃)等礦物，富集于銅、鉛、鋅、鎳、鈷、金和銀等有色金屬礦石中；在有色冶金過程中，產出許多高砷固體物料，如焙燒與熔煉煙塵。這些物料含砷高達5～50％，還含有大量的有價金屬，直接返回冶煉流程，導致砷在系統中的循環累積，因此，通常應單獨處理脫砷。砷屬劇毒、致癌元素，其應用逐步萎縮，面對日趨嚴格的環保標準，如何處理各種高砷物料，已成為威脅有色冶金產業生存的重大問題。

目前處理含砷煙塵的方法主要是兩類，一是火法分離，二是濕法分離。火法生產中，主要是利用砷的氧化物與其他元素氧化物沸點的不同，使砷與其他元素分離。CN103602835A公布了一種置換還原法獲得粗砷和粗銻的方法，CN103602834A公布了一種選擇性氧化-還原獲得純度不高的As₂O₃和粗銻的方法，CN104294053A公布了一種含砷煙塵還原揮發砷的方法，獲得三氧化二砷純度達到97.0％以上。但是如果煙塵中含有與砷元素性質接近的金屬(如銻)，則獲得的三氧化二砷純度不高。濕法生產中主要有水浸、酸浸、堿浸三種工藝，但是均只能獲得純度不高的三氧化二砷、砷酸鈉等產品，且對有價金屬粉回收未做進一步研究。CN105567983A公布了一種銅冶煉煙塵水浸-堿浸的處理工藝，使砷與金屬分離，制備的砷產品無銷路，浸出渣中含砷仍較高。CN104357668A公布了一種用污酸浸出煙塵，電積脫砷，酸浸和電積過程容易產生砷化氫。CN105648226A和CN105648227A公布了氧壓堿浸實現砷銻分離的方法，砷銻分離的比較徹底，但是在工藝中獲得的砷酸鈉未處理，碲、銻等有價金屬未回收。

中國發明專利公開號CN103204543A公開了提出了一種含砷廢水制備三氧化二砷的合成方法。以3-硝基-4-輕基苯腫酸廢水為原料制備三氧化二砷的合成方法：將含砷廢水經過調節pH值、保安過濾、加入還原劑A，將五價砷還原為三價砷反應溫度控制在40～80℃，反應時間6～10小時。反應時產生的尾氣經過反應吸收塔對尾氣進行吸收。反應結束后，反應液經過濃縮至總體積的1/4后，用酸調節pH值，攪拌緩慢冷卻至40℃結晶過濾，獲得三氧化二砷粉末。該發明以廢水為原料制備三氧化二砷的合成方法操作復雜，工藝流程長，原料投入多，成本高。

中國發明專利公開號CN102115164A公開了一種用含砷廢水制備三氧化二砷的方法。用氫氧化鈉將含砷廢水pH值調節為5.5～6.5，經過濾除去雜質，得到濾液；所得濾液與過量硫酸銅溶液混合反應，用氫氧化鈉調節反應液pH值為8.0，反應液經過濾，得到亞砷酸銅沉淀；將亞砷酸銅沉淀用水洗滌后，與2～5倍質量的水混合成漿料，室溫攪拌下，通入二氧化硫氣體，充分反應后過濾，得到含二水亞硫酸銅的沉淀和含亞砷酸的溶液；所得的含亞砷酸的溶液經減壓蒸餾為亞砷酸飽和溶液，冷卻，結晶、干燥，得到三氧化二砷產品。該方法工藝流程長，調節pH過程復雜，反應周期長。