[发明专利]一种铁锍处理火法冶炼制酸系统含砷废酸的方法

说明书

一种铁锍处理火法冶炼制酸系统含砷废酸的方法，步骤如下：（1）脱气处理：制酸净化系统产出的含砷废酸脱气处理，使废酸中二氧化硫含量低于100mg/L；（2）调节酸度：经过步骤（1）脱气处理后的废酸，必要时加酸调节pH，使废酸中的酸度不低于50g/L；（3）铁锍沉砷：向步骤（2）处理后的废酸中加入铁锍，反应时间10min~120min，反应完毕后固液分离，获得硫化砷渣以及沉砷后液；（4）沉砷后液制备磁性铁：向步骤（3）中所述的沉砷后液中加入调碱剂，调节沉砷后液的pH=7~10，并在20℃~95℃加入氧化剂，反应0.5h~4h，固液分离获得磁性铁和反应后液，反应后液外排进入污水处理。

技术领域

本发明属于有色冶炼及环境治理领域，具体涉及一种铁锍处理火法冶炼制酸系统含砷废酸的方法。

背景技术

有色冶炼企业，尤其是火法冶炼企业在熔炼过程中产生二氧化硫烟气，该烟气中含有二氧化硫、砷、铅、铋等元素，同时还不同程度的夹杂有矿粉，该烟气一般进入制酸系统生产工业硫酸。由于该烟气虽然经过了熔炼电收尘等除尘环节，但是其中还含有一定的杂质，在制酸系统中首先进行喷淋净化降温，脱除烟气中剩余的绝大部分烟尘和三氧化硫，喷淋获得的水中一般可溶的部分为砷、氟、氯等杂质元素，杂质元素含量根据熔炼技术及配矿制度波动很大，尤其是砷的含量一般都较高，同时喷淋获得的水中还溶解有三氧化硫和部分二氧化硫，因此酸度一般都较高，故该喷淋洗液称之为污酸或废酸。

该废酸不经处理无法回用，其中主要的重金属离子为砷、铜、铅、锌、镉等，尤其是砷浓度波动大，酸废水中砷以砷酸和亚砷酸形式存在，浓度范围可从几千mg/L到上万mg/L，其中硫酸质量浓度可达到10g/L-200g/L，一般冶炼企业都将其沉砷后中和处理，以实现水的回用。目前，国内行业中废酸除砷工业应用的方法主要有中和法、硫化-中和法、中和-铁盐共沉淀法等。对含砷浓度很高的废水，采用硫化钠脱砷，再与厂内其他废水混合后一并中和处理，对含砷浓度较低的废水一般采用石灰-铁盐共沉淀法。采用硫化法脱砷是污酸废水脱砷的主要方向，所用的硫化剂主要有硫化钠、硫氢化钠等，也有采用制备气体硫化氢来进行除砷，然而目前存在的一处理难度大、危害大等特点，尤其是采用硫化钠和硫氢化钠作为硫化剂，会造成系统中大量的钠离子积累，钠离子过高会导致管道结晶，尤其是在冬季给系统的正常生产带来很大隐患。

针对目前火法冶炼行业制酸系统含砷废酸的处理现状，解决硫化系统的弊病，本发明提出了一种铁锍处理火法冶炼制酸系统含砷废酸的方法。

发明内容

本发明针对目前火法冶炼行业含砷废酸的处理缺陷，提供了一种硫化处理火法冶炼制酸系统含砷废酸的方法，该方法硫化处理含砷废酸操作简单，工艺流程参数易控，技术参数控制简便，实现了废酸中砷的硫化处理，彻底解决了系统中钠离子积累问题，硫化反应温和可控。

本发明为实现上述目的，提供的主要技术方案如下：

一种铁锍处理火法冶炼制酸系统含砷废酸的方法，其具体处理方法步骤如下：

步骤一：脱气处理，制酸净化系统产出的废酸经过脱气塔脱除其中溶解的大部分二氧化硫，使废酸中二氧化硫含量低于100mg/L；

步骤二：调节酸度，经过步骤一脱气处理后的废酸，必要时加酸调节pH，调节废酸中酸度不低于50g/L；

步骤三：铁锍沉砷，向步骤二获得的废酸中分两次加入铁锍（本方法中选用铁锍作为处理废酸的试剂，其主要成分为硫化亚铁，化学式FeS，它是采用黄铁矿烧渣作为固硫剂的贵金属还原造锍熔炼的产物，也是生产硫酸的一种原料），第一次加入量占总量的20%~60%，铁锍总用量是废酸中砷理论用量的1.01倍~1.5倍，反应时间10min~120min，反应完毕后固液分离，获得硫化砷渣以及沉砷后液，主要化学反应方程式为：