[發明專利]一種含砷廢渣資源化利用的處理方法

在審

• 申請號: 202110676560.9
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113528846A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 潘正現;李平;吳仲;魏艷紅;韋韓;黃星;岑秋霖;於雅娟;羅慶萬
• 申請（專利權）人: 廣西壯族自治區環境保護科學研究院;廣西壯族自治區固體廢物和化學品環境管理中心;廣西星華環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B1/02;C22B30/04;C22B61/00;C22B15/00;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

本發明公開一種含砷廢渣資源化利用的處理方法，屬于含砷礦渣回收利用技術領域。本發明的具體方法是，將含砷廢渣在真空條件下干燥后繼續真空脫硫，再進行真空脫砷，得到氧化砷和單質硫；然后經過氧壓浸出反應，回收利用有價金屬。本發明避免硫與空氣中的氧氣反應生成大量的SO₂氣體，同時有利于將真空中升華的硫冷凝收集后得到純度較高的單質硫產品；在進行氧壓浸出反應前實現脫硫脫砷，避免后續反應過程中產生有害氣體；將砷與有價金屬的回收利用分開來，減少砷對金屬回收的影響和污染。

技術領域

本發明屬于含砷礦渣回收利用技術領域，具體是一種含砷廢渣資源化利用的處理方法。

背景技術

我國具有豐富多樣的礦產資源，有色金屬礦冶煉企業應運而生。在鉛、鋅、銅等有色金屬礦產資源開發中常伴生砷資源,冶煉過程中，砷以氧化物、硫化物等形式進入煙氣、廢水、廢渣中，僅約10％被回收利用，其余成為了成分復雜難以處理的工業廢物。其中，富集進入各類冶煉渣的砷，由于冶煉渣數量巨大，且具有有害性，不僅對地方生態環境造成了嚴重的威脅，還不利于冶煉渣中有價金屬的回收利用。據有色金屬工業協會預計，2020年我國銅、鉛、鋅、鋁四類金屬表觀消費量將達到6530萬噸，因其采選冶煉活動暴露的砷預計達25.1萬噸。目前，我國現有的有色金屬企業規模普遍較小，部分企業仍采用能耗高、資源回收率低、環境污染嚴重的落后工藝設備，清潔生產水平低下，難以完全消納和處理如此大量的砷渣。全國砷渣綜合利用能力弱，固廢處置企業還沒有形成對砷渣的高效低成本的處置能力。

目前含砷廢渣的處理工藝主要有固化填埋、火法焙燒、濕法浸出等工藝。固化填埋工藝是利用水泥、化學藥劑、高爐礦渣、可塑性材料等固化含砷廢渣，保證廢渣砷浸出毒性低于危險浸出毒性濃度；火法焙燒工藝是在600-800℃的高溫條件下，加入氧化劑通過焙燒將含砷廢渣中的砷氧化形成三氧化二砷，再將三氧化二砷制成產品，從而達到綜合利用的目的；濕法浸出工藝是利用化學試劑，于常壓或高壓條件下將砷等可溶元素從廢渣中浸出進入溶液，不溶物進入渣中，實現可溶物與不溶物初步分離，進入溶液中的砷等可溶元素再進一步分離，砷制成產品三氧化二砷，其他元素制成相應的產品，達到綜合利用的目的。其中水泥固化填埋由于成本低、操作簡便等優點而被廣泛應用，但仍存在無法回收利用、資源浪費等問題。

由于含砷礦渣中的砷和有價金屬多以硫化物的形式存在，廢砷渣回收時，通常會產生二氧化硫等有害氣體，對環境造成危害。公布號CN101954370A的中國發明專利公開了一種含砷廢渣資源化的方法，通過堿浸酸洗的方法處理回收砷廢渣，最終得到三氧化二砷粉末。雖然能得到純度較好的氧化砷粉末，但沒有兼顧到其他元素的回收。

綜上所述，為了有效的處理含砷廢渣，將廢渣無害化處理的同時，有效的回收利用其中的砷和有價金屬，急需一個有效處理含砷廢渣的方法，實現含砷廢渣中砷和有價金屬的回收利用。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種含砷廢渣資源化利用的處理方法，采用的真空脫硫可以避免硫與空氣中的氧氣反應生成大量的SO₂氣體，同時有利于將真空中升華的硫冷凝收集后得到純度較高的單質硫產品；在進行氧壓浸出反應前實現脫硫脫砷，避免后續反應過程中產生有害氣體；將砷與有價金屬的回收利用分開來，減少砷對金屬回收的影響和污染。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種含砷廢渣資源化利用的處理方法，包括如下步驟：

(1)將含砷廢渣在85-100℃下低溫干燥3-4h；

(2)將步驟(1)中干燥后的含砷廢渣在110-120℃下真空干燥2-4h；

(3)將步驟(2)中真空干燥后的含砷廢渣在280-300℃的真空條件下進行真空脫硫2-4h，同時將脫硫過程中產生的硫蒸汽進行冷凝沉降，制備硫單質；