[發明專利]一種磷酸工業硫化砷渣的處理方法

在審

• 申請號: 201810582547.5
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108570563A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 劉凱;張立宏;趙侶璇;覃楠鈞;樊勇吉;宋曉薇;徐榮樂;謝祎敏
• 申請（專利權）人: 廣西壯族自治區環境保護科學研究院
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B30/04;C01B17/06
• 代理公司: 南寧啟創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45122
• 代理人: 謝美萱

本發明公開了一種磷酸工業硫化砷渣的處理方法，該方法將磷酸工業硫化砷渣通過過氧化氫氧化和加壓升溫浸出，固液分離，得到三價砷、五價砷浸出液和含硫濾渣，含硫濾渣進行再次氧化還原實現單質硫的分離，浸出液加入鹽酸亞鹽實現對砷的回收，解決了傳統工業對硫化砷渣浸出時間長和對SO₂污染處理問題，該方法流程簡單、時間短，效率高，經濟實用，產品回收利用，有利于建設環境友好型社會。

技術領域

本發明屬于有色金屬提取和環保治理領域，涉及一種磷酸工業硫化砷渣的處理方法，一種從硫化砷渣提取單質硫和單質砷的技術。

背景技術

環境中砷污染主要是含砷金屬礦石的開采、焙燒、冶煉、化工、煉焦、火電、造紙、皮革等生產過程中排放的含砷煙塵、廢水、廢氣、廢渣造成的，其中以砷冶煉及其化合物生產使用過程中排放砷量最高。我國砷礦資源探明儲量占世界70％，其中廣西、云南、湖南3省分別占全國總儲量41.50％、15.50％和8.80％，合計占全國2/3，自然界中的砷多數與有色金屬礦伴生，并隨精礦進人有色金屬冶煉廠，在有色金屬的提取過程中以硫化物或鹽的狀態不同程度地進入煙氣、廢水和廢渣中，煙氣和廢水處理后，含砷物質大多轉移到污泥中形成了含砷污泥，在冶化生產過程中，約有30％砷進入廢水、廢氣中。砷是累積性中毒毒物，砷及其化合物主要會影響神經系統和毛細血管通透性，對皮膚和黏膜有刺激作用，中毒后出現惡心、嘔吐、腹痛、四肢痛性痙攣，最后導致昏迷、抽搐、呼吸麻痹而死亡。含砷廢渣主要來自冶煉廢渣、處理含砷廢水和廢酸沉渣、電子工業的含砷廢物以及電解過程中產生的含砷陽極泥等。從有色冶金系統來看，進入冶煉廠的砷除一部分直接回收成產品白砷外，其它含砷中間產物幾乎都進入含砷廢渣中。長期以來，含砷廢料大多采用囤積貯存的方法處置，隨著高濃度含砷廢料越積越多，對其無害化處理成為亟待解決的問題。

在冶金工業、化學工業等生產過程中，溶液脫砷處理常采用硫化物沉淀法，從而產生砷含量高的硫化砷渣。砷化物既是劇毒物質，又是國民經濟發展中不可缺少的資源。經歷數百年的開采，砷礦資源已經極有限。由于砷在農業、電子、醫藥、冶金、化工等領域具有特殊用途，可用于制取除草殺蟲劑、木材防腐劑、玻璃澄清脫色劑、有色金屬合金、陶瓷等等，尤其是光電子和微電子領域對砷的需求，因此，從含砷廢渣回收砷和硫不僅是環境保護的需要，也是國民經濟可持續發展的需要。目前，已開發一些處理硫化砷渣制取三氧化二砷、砷酸鹽、氯化砷、硫化砷等的技術；焙燒法(三氧化二砷升華法)是國內從硫化砷渣中回收三氧化二砷最普遍采用的方法，火法采用氧化焙燒、還原焙燒和真空焙燒等進行處理，砷直接以三氧化二砷形式回收。這種技術成熟，流程短，成本低；但其處理干燥狀態的三氧化二砷，難于確保良好的作業環境，極易造成環境的二次污染，且產品純度低，砷回收率低。

發明內容

為了克服上述處理硫化砷渣的工藝存在的技術缺陷，本發明是在于加壓升溫提供一種流程簡單、時間短，效率高，經濟實用，單質硫和砷的回收利用率高的方法，對環境的治理有著極其重要的作用，該方法包括以下步驟：

一種磷酸工業硫化砷渣的處理方法，將磷酸工業硫化砷渣通過過氧化氫氧化和加壓升溫浸出，固液分離，得到三價砷、五價砷浸出液和含硫濾渣，含硫濾渣進行再次氧化實現單質硫的分離，浸出液加入鹽酸亞鹽實現對砷的回收，步驟包括：

(1)將處理過的硫化砷渣置于高壓反應釜裝置中，按一定比例加入H₂O₂，攪拌；

(2)砷的浸出：對高壓反應釜進行加壓升溫，反應時間為40～50min，反應完成后進行固液分離，得到濾渣和濾液；

(3)硫的浸出：收集濾渣再次投入到高壓釜裝置中加入的氯化鐵和過氧化氫溶液，反應時間5～10min，二次固液分離，烘干分離所得固體，獲取硫單質；

(4)砷的回收：收集兩次過濾所得濾液進入高壓反應釜裝置中進行濃縮，調節pH，加入鹽酸亞鹽，同時加壓升溫反應，反應完成后時間50～60min，固液分離，烘干分離所得固體，回收砷單質。