[发明专利]一种从含砷镍钴渣中提取砷并制备砷酸盐的方法

说明书

本发明公开了一种从含砷镍钴渣中提取砷并制备砷酸盐的方法，将含砷镍钴渣加入置于反应容器的碱溶液中获得浆液，从浆液底部通入气体氧化剂在搅拌下进行常压氧化；固液分离，得到滤渣和含砷滤液，所述含砷滤液蒸发结晶，得砷酸盐晶体。本发明在氧化碱浸过程中通过搅拌方式、搅拌速度，气体流量、气体通入方式的协同作用下，实现了全混槽反应机制。本发明采用碱法氧化浸出含砷镍钴渣，采用廉价的原料气体氧化剂(如空气)进行浸出，在常压低温的情况下，即可实现高效的浸出，大幅降低了工艺生产的难度与工艺生产成本，具有重大的产业化意义。

技术领域

本发明涉及含砷镍钴渣处理技术领域，具体涉及一种从含砷镍钴渣中提取砷并制备砷酸盐的方法。

背景技术

砷是自然界广泛分布的一种类金属元素，是人体的必需元素，砷的氧化物及其化合物均有毒性，对人体有害。砷可通过饮水、食物进入人体，也可经过呼吸道、皮肤黏膜等进入人体，会引起人的消化系统、神经系统、免疫系统和皮肤等病变，长期暴露在含砷环境下会引起癌变。某炼锌厂采用砷盐除钴每日需要消耗大量三氧化二砷，形成砷铜、砷镍等合金，这些除钴废渣目前无法得到回收利用，造成有价金属资源浪费，其中砷会造成严重的环境污染。含砷废渣属于危废，需要出资聘请危废处理公司回收有害元素，致使工厂的生产成本提高。

砷的资源化回收可分为火法和湿法两大类。火法主要包括有氧化焙烧、真空焙烧和还原焙烧等方式；湿法主要有硫酸酸浸法、硫酸铜置换法、硫酸铁法以及碱法浸出等。中国发明专利CN201210448673.4介绍了一种用含砷镍钴渣湿碱法制备砷酸盐的方法，在高压釜中通氧气做氧化剂，在≤300℃条件下碱法浸出，制备砷酸盐，实现了含砷镍钴渣中砷的污染减排以及砷的回收利用。但该专利在高压釜中进行，对于工业生产而言存在着耗能过高的问题，并且也会增加设备投资费用。中国发明专利CN201310421661.7是对上一专利的改进加入铜氧化物作为氧化剂，温度控制在≤300℃，同样存在能耗较高的问题。

砷盐净化除钴是整个炼锌工艺的附属工艺，其整体能耗不宜过高，否则会增加整个工业生产成本。因此，亟需开发一种条件更温和、更加绿色环保的除砷工艺，以期在常温常压下即可完成砷的回收利用，企业投资小，并可大幅度减少企业的资源浪费情况。

发明内容

针对以上背景技术中提到的不足和缺陷，本发明的目的在于，提供一种反应条件温和、工艺简单、清洁环保、适合工业应用的从含砷镍钴渣中提取砷并制备砷酸盐的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种从含砷镍钴渣中提取砷并制备砷酸盐的方法，包括以下步骤：

将含砷镍钴渣加入置于反应容器的碱溶液中获得浆液，从浆液底部通入气体氧化剂在搅拌下进行常压氧化；反应一段时间后固液分离，得到滤渣和含砷滤液，所述含砷滤液蒸发结晶，得砷酸盐晶体；

按每克含砷镍钴渣每分钟通入气体氧化剂的流量为0.03～0.06L；

所述搅拌的转速为50～250r/min；

所述含砷镍钴渣的粒径为1～100μm。

由于除钴镍废渣中钴、镍、铜与砷形成复杂的合金。采用简单的酸浸处理很难将金属离子溶于溶液中；并且通过酸法浸出时，容易在酸性体系中形成砷化氢剧毒气体。

本发明采用碱和气体氧化剂，在常压、小于100℃温度下对含砷镍钴渣进行氧化浸出，含砷镍钴渣中的砷以五价砷的形式被氧化浸出，形成砷酸盐进入浸出液中，经热过滤后再将含砷滤液进行蒸发结晶，得到砷酸盐晶体，砷酸盐为砷盐净化除镍钴的主要原料，实现了砷的高效循环利用，所得到的滤渣中不含砷，可直接进入铜冶炼系统中。本发明利用碱法常压浸出避免了产生剧毒砷化氢气体的危险，浸出反应条件温和，砷的浸出率高，砷得到循环使用，达到了绿色冶金，不会造成二次砷污染。该方法操作简单，能耗和成本低，清洁环保，适合于在工业上广泛使用。