[发明专利]一种硫化砷渣的超临界水处理方法

说明书

本发明涉及一种硫化砷渣的超临界水处理方法，属于废渣处理技术领域。本发明将水、过量氧化剂、硫化砷渣、含硫添加剂加入到高温高压反应釜中，密闭高温高压反应釜，然后进行升温加压至高温高压反应釜内的反应体系达到超临界状态，并反应15~105min，当超临界状态的温度为460~680℃时，高温高压反应釜迅速泄压，反应产物体系进行气固分离，固体产物为重金属氧化物，反应产物体系的气体冷却，三氧化二砷气体转变成固体三氧化二砷沉降下来，进一步冷却，液体产物为硫酸溶液；当超临界状态的温度为378~460℃（不含460℃）时，高温高压反应釜内的反应产物体系降温至温度为100℃以下，固液分离得到固体产物三氧化二砷，液体产物为含金属离子的硫酸溶液。

技术领域

本发明涉及一种硫化砷渣的超临界水处理方法，属于废渣处理技术领域。

背景技术

含砷废渣作为一种持久性污染物，长期以来，大多采用囤积储存的方法处理，随着高浓度含砷废物堆积越来越多，堆置的含砷固体废渣对当地土壤和水环境造成严重的突然隐患，造成了严重的污染，危害人们生活健康的现象越来越严重。为防止二次污染，对含砷废渣的处理是当前亟待解决的问题。目前对含砷废渣无害化以及资源化处理的方法主要有：固化填埋、转变为三氧化二砷、转化为单质砷、直接回收等。

同时砷作为一种重要的资源，其许多化合物常被应用于制造农药、防腐剂、染料和医药等。还常常运用于涂料、壁纸和陶器的制作。砷可作为合金添加剂用于生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜（冷凝器用）、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。昂贵的白铜合金也是用铜与砷合炼的。回收废渣中的砷，不仅有利于环境保护，也是获取砷资源的重要途径。硫化砷渣相对于其他含砷废渣，砷含量高，具备回收砷的价值。

中国专利CN102115166B中公开了一种用硫化砷渣制备三氧化二砷的方法，经过加三次过滤（依次是加氢氧化钠过滤，加浓硫酸过滤以及加浓硫酸和硫化钠过滤）后，得到提纯的硫化砷，后续的反应过程还需加入砷酸、氧气、二氧化硫，过程较繁琐。中国专利CN102151690B中公开了一种处理硫化砷渣的方法，将硫化砷渣加入无机絮凝剂，然后依次加入固体粉末吸附剂和石棉绒，完成硫化砷渣的固化，并没有实现砷资源的回收。中国专利CN103388076B中公开了一种从硫化砷渣中回收单质砷的方法，依次经过加水、氢氧化钠、双氧水，反应6h后，再依次经过加热浓缩、浓盐酸调节pH、加入氯化亚锡，反应8h，最后阶段利用固液分离、干燥得到单质砷，试剂种类多，反应时间较长。中国专利CN105963902A公开了一种硫化砷渣无害化处理的方法，依次经过加水、硫化钠、氧化剂、铁盐（铝盐）以及水泥，完成上述过程后养护3~15天，最终实现固化无害化处理，养护过程较长，未能实现砷资源的回收利用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种硫化砷渣的超临界水处理方法，本发明方法工艺简单，操作步骤少，减少试剂消耗，避免二次污染，简化了工艺流程。

一种硫化砷渣的超临界水处理方法，具体步骤为：

将水、过量氧化剂、硫化砷渣、含硫添加剂加入到高温高压反应釜中，密闭高温高压反应釜，然后进行升温加压至高温高压反应釜内的反应体系达到超临界状态，并反应15~105min，其中超临界状态的温度为378~680℃，压力为22.5~52Mpa；

当超临界状态的温度为460~680℃时，高温高压反应釜迅速泄压，反应产物体系进行气固液分离，残留高温高压釜体底部的固体产物为重金属氧化物，反应产物体系的气体冷却，三氧化二砷气体转变成固体三氧化二砷沉降下来，进一步冷却，液体产物为硫酸溶液；

当超临界状态的温度为378~460℃（不含460℃）时，高温高压反应釜内的反应产物体系降温至温度为100℃以下，固液分离得到固体产物三氧化二砷，液体产物为含金属离子的硫酸溶液；

所述氧化剂为双氧水、氧气或臭氧；