[发明专利]一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金领域，具体涉及一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法。

背景技术

砷是有色金属冶金物料中常见的杂质元素，在冶金物料酸浸过程，砷随有价金属一起进入溶液，砷害治理是湿法冶金面临的重要课题。

现有的从酸性溶液中分离砷的方法有直接沉淀法、还原沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法等。

直接沉淀法通常是加入铁盐或石灰形成砷酸盐沉淀析出，得到的含砷沉淀物是危险固体废弃物，必须固化填埋，否则易造成二次污染。

还原沉淀法是利用亚砷酸与砷酸在相同温度下溶解度的不同，含砷溶液经二氧化硫或亚硫酸盐还原后，沉淀析出砷，该方法沉淀得到的产品是剧毒的亚砷酸，虽然亚砷酸的溶解度较砷酸的溶解度小，但室温下亚砷酸的溶解度仍然有20g/L左右，还原沉淀法砷分离不完全。

砷的离子交换或溶剂萃取，通常要求在特定的pH条件下进行，而大多湿法冶金工艺在此pH条件下会造成大量的有价金属损失。目前，砷对于有色金属冶炼行业来说是一个烫手的山芋。

发明内容

本发明的目的在于提供一种效率高，成本低，操作简便，环境友好的从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法。

本发明一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法，包括下述步骤：

第一步：吸附冶金物料酸浸液中的砷

向冶金物料酸浸液中加入吸附剂，搅拌，选择性吸附冶金物料酸浸液中的砷后，过滤得脱砷后液和负载吸附剂；所述吸附剂选自锑和/或铋的氧化物、锑和/或铋的氧化物的水合物中的一种，或

所述吸附剂选自锑和/或铋的氧化物与锑和/或铋的氧化物的水合物的混合物；

第二步：负载吸附剂解吸再生

向第一步得到的负载吸附剂中加入溶剂和解吸剂，搅拌调节溶液pH至9-14，将负载吸附剂中的砷解吸后，过滤得再生吸附剂和解吸后液；

第三步：解吸后液分离回收砷

将第二步得到的解吸后液冷却结晶析出砷酸氢二钠(Na₂HAsO₄·12H₂O)晶体，液固分离，得到砷酸氢二钠晶体及其结晶母液；或

先加氧化剂将第二步得到的解吸后液中的As全部氧化成As(V)，再冷却结晶析出砷酸氢二钠(Na₂HAsO₄·12H₂O)晶体，液固分离，得到砷酸氢二钠晶体及其结晶母液。

本发明一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法中，第一步中，酸浸液是指冶金物料采用硫酸、硝酸、盐酸中的至少一种酸浸出得到的含砷溶液，酸浸液中砷的质量体积浓度为1-100g/L。

本发明一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法中，所述吸附剂选自Sb₂O₃、Bi₂O₃、Sb₂O₄、Sb₂O₅及上述氧化物的水合物中的至少一种，且吸附剂中[Sb(III)+Bi(III)]与[Sb(III)+Bi(III)+Sb(IV)+Sb(V)]的摩尔数之比为0.5-1。

本发明一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法中，第一步，向冶金物料酸浸液中加入吸附剂的量，按吸附剂中的Sb(III)和Bi(III)与酸浸液中的砷形成砷酸盐和亚砷酸盐理论量的1～5倍加入。

本发明一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法中，第一步中，酸浸液中砷的吸附条件为，温度0-100℃，搅拌时间0.5-5h。

本发明一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法中，所述的解吸剂选自碳酸钠和/或氢氧化钠。

本发明一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法中，负载吸附剂解吸再生工艺过程为，将负载吸附剂按固液质量体积比1:1-6g/ml与溶液混合，并按负载吸附剂中As形成砷酸氢钠和亚砷酸钠理论量的1-3倍加入碳酸钠和/或氢氧化钠，温度为0-100℃，搅拌0.5-5h。

本发明一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法中，所述的溶剂选自水和/或砷酸氢二钠结晶母液。

本发明一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法中，所述的氧化剂选自空气、氧气、双氧水中的一种。

本发明一种从冶金物料酸浸液中分离回收砷的方法中，脱砷后液用于回收其中的有价金属，再生吸附剂返回吸附脱砷工序循环使用，砷酸氢二钠结晶母液返回负载吸附剂解吸再生工序循环使用。