[發明專利]銅冶煉硫酸凈化污酸浸出提砷的方法

有效

• 申請號: 202210127785.3
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN115140768B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 余旦新;周劍飛;胡世昌;陳英;胡萍華
• 申請（專利權）人: 江西省裕仁信科技發展有限公司
• 主分類號: C01G28/00
• 分類號: C01G28/00;C01F11/46
• 代理公司: 萍鄉益源專利事務所 36119
• 代理人: 張放強

本發明以開了銅冶煉硫酸凈化污酸浸出提砷的方法，將含砷污酸與高鹽污酸混合，使混合液中的各金屬物質的量之和與砷物質的n量之比為1~2，向混合液中加石灰乳進行中和產出石膏和石膏濾液，石膏用清水漂洗去污酸；將得到的石膏濾液加堿中和，控制pH為6.5~10，產出砷渣和沉砷濾液，沉砷濾液送中和鐵鹽法處理回用；將得到的砷渣加含砷污酸浸出，產出浸出液和浸出渣；將得到的浸出液在低溫下恒溫結晶，產出三氧化二砷產品和高鹽污酸，高鹽污酸經調整含鹽后返回步驟a循環使用。本發明不僅工藝流程短，能耗成本低，操作安全，而且能把砷從污酸中分離出來資源化利用，且三氧化二砷回收率高，因而具有良好的社會、環境和經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種酸液中去除砷的方法，尤其是涉及一種從銅冶煉煙氣制酸中產生的污酸中去除砷的方法。

背景技術

在銅冶煉煙氣制酸過程中，會產生大量的酸性廢水（污酸），其污酸主要來源于銅等重金屬火法冶煉過程的SO₂煙氣制酸前的凈化工序，這種污酸一般為含硫酸5-15%，含砷高達5-25g/L的含砷污酸。污酸的成分不僅含有較高濃度的硫酸，同時還含有煙氣中的各種雜質，如：砷、銅、鉛、鋅和鎘等重金屬離子以及氟、氯離子。特別是隨著礦產資源的日益匱乏，大量高砷低品位礦石進入到冶煉處理流程，這也就間接使得污酸中砷的含量越來越高。由于污酸中含有一定量的硫酸以及大量的砷，無法外排或者回收利用。因此，需要對污酸進行去砷凈化處理。

現有污酸中砷處理的傳統方法主要以化學沉淀法，都是以脫除污酸中的砷為唯一目的。主要有石灰中和沉淀法、鐵鹽沉淀法以及硫化物沉淀法等(楊勇，欒景麗，何艷明，鉛鋅冶煉污酸廢水處理方法研究進展，2013中國環境科學學會學術年會，中國云南昆明，2013)。石灰中和沉淀法與鐵鹽沉淀法都是利用在一定的pH條件下，溶液中砷與加入的鈣離子或鐵離子反應生成砷酸鈣或砷酸鐵化合物來達到去除砷的目的。而硫化物沉淀法則是利用硫離子能與砷離子形成難溶硫化物沉淀的性質來除砷。但直接在污酸中加入硫化劑，會產生大量的硫化氫有毒氣體，生產條件差、不安全。上述傳統污酸中砷的處理方法生成的大量含砷固廢都基本沒有回收價值，而且不穩定，在一定條件會再次釋放出砷，導致二次污染。也就是說把一種污染又變為另一種污染，沒有達到砷資源化回收的目的，

目前，國內銅冶煉過程中，污酸的凈化工藝普遍采用的是硫化法除砷技術，硫化法工藝過程為：①硫化氫制備：用濃硫酸稀釋成30%的稀硫酸，再用稀硫酸與硫化鈉溶液反應制備硫化氫氣體；②硫化除砷：用硫化氫氣體與含砷5-25g/L的污酸廢水混合反應，經過沉降分離后，沉淀經過壓濾分離得到硫化砷渣，濾液中含砷則可以脫除到75mg/L以下。雖然硫化法除砷，技術成熟，脫除砷的效果好，但也存在明顯缺點，主要表現在：①使用硫化氫危害大，現場作業環境差，存在較大安全隱患；②砷渣綜合回收利用難度大；③硫化法除砷成本高。

由于砷不僅對整個冶煉過程不利，而且對人類的生存環境也有著極大危害，所以污酸中砷的處理具有重要的實際意義。

發明內容

本發明針對上述現有技術中硫化法除砷所存在的問題，提出了一種不僅處理流程短，能耗成本低，操作安全，又不會產生二次污染，能把砷從污酸中分離出來資源化利用，而且砷回收率高的污酸浸出提砷的方法。

一種銅冶煉硫酸凈化污酸浸出提砷的方法，具體包括如下步驟：

a、將含砷污酸與高鹽污酸混合，使混合液中的各金屬物質的量之和與砷物質的量之比為n(ΣMe_i)_(i=1,2,3)/n(As)=1~2，向混合液中加石灰乳進行中和，至混合液含酸0.049~5.3g/l，產出石膏和石膏濾液，石膏用清水漂洗去污酸；

b、將上步驟a得到的石膏濾液加堿中和，控制pH為6.5~10，產出砷渣和沉砷濾液，沉砷濾液送中和鐵鹽法進一步處理回用；

c、將上步驟b得到的砷渣加含砷污酸浸出，調整浸出液含砷36~45g/L、含酸50~130g/l、砷的浸出率在95%以上，并用亞硫酸還原1~2小時，產出浸出液和浸出渣；