[發(fā)明專利]一種從含砷堿液中分離砷和回收堿的方法

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• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114836636A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李玉虎;楊裕東;徐志峰;馬艷麗;趙毅
• 申請（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類號: C22B30/04
• 分類號: C22B30/04;C22B7/00;C01D1/04
• 代理公司: 長沙智勤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43254
• 代理人: 曾芳琴

本發(fā)明公開一種從含砷堿液中分離砷和回收堿的方法，屬于有色金屬冶金領(lǐng)域。本發(fā)明在含砷堿液中加入沉砷劑，然后利用水熱條件強化砷的沉淀反應(yīng)，使砷沉淀進入渣相，同時完成堿的再生，從而實現(xiàn)砷的分離和堿的回收。本發(fā)明具有工藝方法簡單、成本低、堿回收率高的優(yōu)點，具有良好的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從含砷堿液中分離砷和回收堿的方法，屬于有色金屬冶金領(lǐng)域。

技術(shù)背景

砷是伴生于有色礦物中的常見雜質(zhì)之一，其隨精礦進入冶煉環(huán)節(jié)，并富集于煙塵、廢渣中，形成不同的含砷化合物。這些含砷化合物通常含量豐富的鋅、銅、鉛、銻、錫等有價金屬，具有較高的經(jīng)濟價值，然而由于砷含量較高，這些物料通常難以被直接利用，需要進行脫砷處理。基于砷與伴生金屬的溶解性的差異，堿性浸出工藝被視為最為可行的脫砷工藝。利用堿性浸出工藝，可以有效浸出砷，同時將有價金屬富集于渣中，從而實現(xiàn)砷與有價金屬的分離。從脫砷的角度來看，堿性浸出是可行，但其所面臨的問題是如何處理含砷堿液。

目前，技術(shù)人員針對含砷廢水的處理開展了廣泛的研究，提出了沉淀法、吸附法、萃取法、離子交換法等工藝，其中以沉淀法應(yīng)用較為普遍。按照沉淀劑的差異，沉淀法又可分為鐵鹽沉淀法和石灰沉淀法。鐵鹽沉淀法具有沉砷產(chǎn)物穩(wěn)定性好的優(yōu)點，但該方法適用于酸性含砷廢液。石灰沉淀法成本低、工藝簡單，但該方法難以將砷沉淀完全，特別對于堿性體系，砷的沉淀率更低。為了解決堿性含砷溶液脫砷難度大的問題，通常先酸化至中性或酸性，再采用石灰沉砷或鐵鹽沉砷的工藝處理，這樣處理可以降低脫砷難度，但酸耗較高，且浪費了溶液中的堿，同時產(chǎn)生大量的高鹽廢水，成效不佳，因而未被產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。因此，盡管針對含砷堿液的處理，技術(shù)人員開展了大量的研究，并取得了一些突破，但現(xiàn)有技術(shù)仍有諸多不足，如砷堿分離不徹底、堿資源化利用率較低，難以滿足資源高效利用、環(huán)境友好的目標(biāo)，業(yè)界亟需一種砷堿分離徹底、成本低廉、堿資源化率高的含砷堿液的處理方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有含砷堿液處理方法存在砷堿分離不徹底、堿資源利用率不高、成本高的不足，本發(fā)明提供了一種在水熱條件處理含砷堿液的方法，旨在實現(xiàn)砷、堿的深度分離和堿的高效再生，獲得純凈的堿液和低毒性的沉砷渣，從而實現(xiàn)含砷堿液的無害化和資源化處理。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種從含砷堿液中分離砷和回收堿的方法，在含砷堿液中加入沉砷劑，然后在水熱條件下進行沉砷反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過濾獲得純凈的堿液和穩(wěn)定的沉砷渣，其中，所述沉砷劑為堿土金屬的氧化物或氫氧化物，且所述沉砷劑加入量為砷摩爾量的1.5-2.5倍；所述水熱條件為溶液溫度大于115℃的密閉高壓反應(yīng)體系。

優(yōu)選地，所述含砷堿液pH大于9.5，砷含量大于1.5g/L。

優(yōu)選地，所述含砷堿液為單一含砷堿液或者砷、銻混合堿液。

優(yōu)選地，所述堿土金屬包括鈣、鎂、鍶、鋇中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述沉砷劑為粉狀，粒度大于111目。

優(yōu)選地，水熱反應(yīng)時間為31-121min。

優(yōu)選地，當(dāng)初始堿濃度越高，所需水熱溫度越高。

優(yōu)選地，將過濾后獲得的堿液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，制得氫氧化鈉。

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思如下：