[发明专利]一种从含砷尾矿砂中快速脱砷的绿色冶炼方法

说明书

所属技术领域

本发明是一种尾矿砂快速脱砷绿色冶炼方法，是无二次污染低耗高效的环境友好新型处理尾矿砂的微波脱砷方法。属于固体废弃物解毒技术领域，是涉及工业固体废弃物除砷的一种新技术。

背景技术

砷俗称为类金属，毒性极强，且具有致癌作用。它可通过自然作用和人为活动进入环境。全球每年由于人类活动排入环境中的砷约为120万吨，自然作用释放到环境中的砷约为2.2万吨，我国采砷量至少高达139万吨以上，其中广西、云南、湖南采砷量最大。在矿业砷的采冶过程中，70％的砷弃留于尾矿中。矿业活动释放的砷已通过土壤及食物链途径威胁到人体健康，尤其是在矿业活动密集的西南地区问题更加突出。我国有267余万人遭受饮水型和燃煤型高砷的影响，是地方性砷中毒危害最严重的国家之一。对含砷废水和废渣的治理技术已成为全球研究的热点。含砷废渣的处理目前从“固砷”逐渐向砷的开发利用转变火法流程处理干燥状态的三氧化二砷，难于确保良好的作业环境。该法提砷成本较低，处理量大，但如果生产过程控制不好极易造成环境的二次污染，目前逐渐被火法湿法联用技术取代，该法既能提高砷的回收率，又能降低成本，减少二次污染。湿法回收砷及其他有价金属是目前研究的热点，湿法回收不产生粉尘，能满足环保要求，具有低能耗、少污染、效率高等优点，但流程较为复杂，处理成本相对较高。在充分利用砷资源的同时，应开发含砷废弃物的生物冶金、膜分离技术和机械活化浸出等新技术的开发研究，实现砷资源的综合利用，为砷污染的治理开辟新的途径。

尾矿砂中的砷都以硫砷化物形式存在，砷的毒性不仅造成尾矿砂对环境的污染，更是目前影响尾矿砂资源化的瓶颈难题。微波对含铁、硫、水、硫砷化物物质等具有选择性吸收作用，利用微波这种吸收特性对含砷尾矿砂进行快速又无二次污染的收集，使尾矿砂解毒后能进行各种火法或湿法冶炼，解决了含砷矿物无害化资源化的关键难题，为含砷矿物的提供了一种绿色快速脱砷新方法，将对含砷矿产资源的无环境污染高效开发利用起到巨大推动作用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有固体废弃物含砷毒污染处理技术的不足，提供一种无二次污染低耗高效的环境友好新型处理含砷尾矿砂砷的方法。该方法不仅低耗高效的快速去除尾矿砂中有害砷化物，砷化物被收集成有用砷化物，而且使用该方法不产生二次污染，该方法使尾矿砂类固体废弃物成为有利用价值的材料，它提供了一种含固体废弃物污染治理的新方法。

为了实现上述目标，本发明将尾矿砂放入耐高温非金属容器内，将容器置于微波炉腔中，在容器与容器盖之间用密封环将密封后，合上微波发生器，开启气泵系统，在开启冷凝系统使常温水或风进入冷凝系统中，开启微波发生器使微波对尾矿砂进行≥0.1w/cm²的辐射，随着尾矿砂被加热，系统温度不断上升，当温度计读数在360±130℃范围出现稳定值后再次升温时，尾矿砂中砷及砷化物已基本升华完成，此时关闭微波发生器，至系统温度计读数降至90℃以下时，再关闭冷凝系统和气泵系统，打开冷凝系统下方卸料盖，清除收集砷或砷化物。

本方法对现有的尾矿砂除砷进行显著的改进，相比现有的高温燃料加热式尾矿砂除砷方法或强酸强碱加热加压等湿法除砷方法，本方法除砷时间大幅缩短几十至几百倍、没有砷等二次污染物产生、脱出的砷化物被收集后成为有用的产品，残留的尾矿砂被脱砷毒后成为无砷污染的可利用的材料，有效的将含砷固体废弃物变废为宝。

本发明根据微波作用原理，并综合考虑现行含砷尾矿砂的综合特点，研发出一种从含砷尾矿砂中的绿色快速脱砷方法，实现对含砷尾矿砂的无害化资源化作业，有效的解决了当前含砷尾矿砂瓶颈难题。

本发明：一种从含砷尾矿砂中快速脱砷的绿色冶炼方法具有以下特征

1、所述处理系统是由≤100目的含砷尾矿砂、微波发生器、密封耐高温非金属容器、导流系统、冷凝系统、回收系统构成。所述方法是将含有吸波剂的尾矿砂放入耐高温非金属容器，置于微波炉腔中，开启回收系统、冷凝系统和微波发生器、当尾矿砂温度在360±130℃范围出现一段稳定值后再次升温时，关闭微波发生器，至温度降至90℃以下，关闭冷凝系统和回收系统，收集砷或砷化物。