[發(fā)明專利]硫化砷渣中硫銅錸的綜合回收方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110795599.2
• 申請(qǐng)日: 2021-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN113564372B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉智勇;劉志宏;張家潤(rùn);周蓬勃;洪明浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B7/04
• 分類號(hào): C22B7/04;C22B15/00;C22B30/00;C22B61/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙啟昊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43266
• 代理人: 張海應(yīng)

本發(fā)明涉及一種硫化砷渣中硫銅錸的綜合回收方法。該方法包括氧壓酸浸、熱過(guò)濾、鐵粉置換銅、選擇性沉砷、吸附錸5個(gè)步驟。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)是處理含銅高的物料時(shí)，銅損失小回收率高，另外，采用鐵粉置換后溶液中的Fe²⁺可用于后一步的沉砷鐵源，原料充分利用，降低成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫化砷渣中硫銅錸的綜合回收方法。

背景技術(shù)

火法煉銅過(guò)程產(chǎn)生的大量煙氣經(jīng)冷卻、稀酸洗滌后送往制酸系統(tǒng)，煙氣夾雜的含砷與重金屬顆粒溶解于稀酸之中，形成“污酸”。在采用硫化沉淀法處理污酸以除去污酸中砷和重金屬的過(guò)程中，產(chǎn)生的黃色固體即為“硫化砷渣”。硫化砷渣是一種具有強(qiáng)腐蝕性的危險(xiǎn)廢物。另外，硫化砷渣中含有Cu、Re等有價(jià)金屬。因此有必要從硫化砷渣中回收硫銅錸及對(duì)其中的砷進(jìn)行無(wú)害化處置。

目前處理硫化砷渣的方法主要是兩類，一類是通過(guò)穩(wěn)定化固化的方式來(lái)降低硫化砷渣的浸出毒性，另一類是通過(guò)將硫化砷渣以資源化方式轉(zhuǎn)化為含砷產(chǎn)品進(jìn)行回收。王慶偉等人[王慶偉,曲勝利.一種利用硫化砷渣制備三氧化二砷的方法[P].湖南省：CN110028101A,2019-07-19.]采用雙氧水氧化硫化砷渣得到五價(jià)砷溶液，再通過(guò)硫化砷渣去還原五價(jià)砷溶液得到三價(jià)砷溶液，三價(jià)砷溶液最后通過(guò)蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶的方式得到三氧化二砷，其純度超過(guò)99％，雖操作簡(jiǎn)單易行，并且可以實(shí)現(xiàn)砷的資源化利用，但處理過(guò)程處理成本高。郭波平等人[郭波平.一種全濕法從硫化砷廢渣中提取砷的工藝[P].湖南：CN107012340A,2017-08-04.]采用氧壓酸浸辦法處理硫化砷渣，得到三價(jià)砷和五加砷混合浸出液，再通過(guò)硫化砷渣還原混合溶液得到三價(jià)砷，最后通過(guò)蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶的方式得到砷白產(chǎn)品，硫化砷渣中的硫則富集于渣中，此方法解決了傳統(tǒng)工藝需要SO₂還原制備三價(jià)砷導(dǎo)致溶液酸濃度過(guò)高的難題。丘克強(qiáng)等人[丘克強(qiáng),丁杰.一種硫化砷渣處理并聯(lián)產(chǎn)單質(zhì)砷的方法[P].湖南省：CN109881015B,2020-02-14.]首先將硫化砷渣進(jìn)行負(fù)壓蒸餾提純，然后將提純后硫化砷渣與硅粉混合后再以負(fù)壓還原蒸餾的方式得到單質(zhì)砷，制得的單質(zhì)砷純度超過(guò)99％，然而負(fù)壓還原蒸餾過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體，增加了工藝操作難度。阮茗等人[[1]阮茗.一種硫化砷渣高壓氧連續(xù)浸出資源化利用工藝[P].湖南：CN106086426A,2016-11-09.]采用氧壓酸浸的方式處理硫化砷渣，硫富集于浸出渣中，采用SO₂還原浸出液制備三價(jià)砷溶液，然后蒸發(fā)結(jié)晶得到精制砷白，蒸發(fā)后液用于萃取錸，萃余液蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸銅，實(shí)現(xiàn)了硫化砷渣資源化利用。雖然按照以上所述的專利中方法可使硫化砷渣中砷得到資源化回收，然而得到的砷資源化產(chǎn)品銷售市場(chǎng)十分狹窄，難以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，而且處理工藝成本高昂，因此采用穩(wěn)定化固化的方式處理硫化砷渣更具有實(shí)際意義。

張靜等人[張靜,李明洋,劉峰.一種同步固化穩(wěn)定化硫化砷渣和硫資源回收的方法[P].北京市：CN110407179A,2019-11-05.]采用水熱法穩(wěn)定化固化硫化砷渣，通過(guò)將礦化劑硫酸鋁、硫化砷渣以及過(guò)氧化氫混合后加入到反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)后生成砷鈉明礬石固溶體(NaAl₃(SO₄)_2-x(AsO₄)_x(OH)₆)和硫磺的混合物，其砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.85％，砷的浸出濃度為0.1-0.5mg/L，此方法雖能穩(wěn)定化固化砷，然而存在著固化礦物砷含量較低、處理過(guò)程需要價(jià)格昂貴的氧化劑雙氧水、硫酸鋁消耗量大等問(wèn)題。李樹蘭等人[李樹蘭.含砷硫化渣的無(wú)公害處理方法[P].安徽省：CN109482611A,2019-03-19.]采用熟石灰包裹硫化砷渣球于710-730℃條件下焙燒，形成硫酸鈣和砷酸鈣沉淀，可堆存填埋，然而處理過(guò)程能耗大，并且有價(jià)金屬得不到有效回收。姚理為等人[閔小波,柴立元,姚理為.一種硫化砷渣水熱穩(wěn)定固化處理方法[P].湖南省：CN106823238B,2020-02-14.]采用水熱法固化穩(wěn)定化硫化砷渣，將水與硫化砷渣混合，調(diào)節(jié)渾濁液的氧化還原電位后，加入到高壓釜內(nèi)進(jìn)行水熱反應(yīng)，形成穩(wěn)定的非晶硫化砷沉淀，砷浸出毒性降至1mg/L以下，雖此方法簡(jiǎn)單易行，不需要添加額外試劑，然而硫化砷渣中的有價(jià)金屬同樣得不到有效回收。