[发明专利]一种铜冶炼行业污酸和烟尘综合提取砷的方法

说明书

本发明公开了一种铜冶炼行业污酸和烟尘综合提取砷的方法，通过污酸和烟尘混合浸出，同时通入空气，砷富集到浸出液中；浸出液加入硫化剂，沉淀硫化铜和沉铜后液；沉铜后液通入二氧化硫或铜冶炼净化后烟气，进行砷还原，同时冷却降温，结晶析出三氧化二砷，经分离得到三氧化二砷和沉砷后液；沉砷后液返浸出工序富集其他有价金属，富集到一定程度再进一步处理提取其他有价金属元素；本发明属于有色冶金领域，本发明实现了铜冶炼污酸和烟尘源头联合处理，减少砷的分散，降低含砷中间产物的产生，提高砷的直收率，砷以三氧化二砷产品进行开路；具有工艺简单、可资源化利用、安全、环保等优点。

技术领域

本发明涉及一种提取砷的方法，具体为一种铜冶炼行业污酸和烟尘综合提取砷的方法，属于有色冶金领域。

背景技术

目前，矿产铜冶炼的原料主要为硫化铜精矿，而硫化铜精矿富矿越来越少，硫化铜精矿中含砷日趋提高。铜冶炼过程中，砷主要进入冶炼烟气，其中一部分进入烟气净化产生的污酸，一部分进入冶炼烟尘。随着铜冶炼技术的创新发展，冶炼过程中除砷的能力显著提高，污酸和烟尘中砷的含量越来越高。

污酸和烟尘的分别处理已经有了较成熟的工艺，现有技术中污酸通常采用中和硫化工艺，产出硫化砷渣。烟尘采用硫酸浸出，钙化处理，产出砷酸钙渣。硫化砷渣和砷酸钙渣产出量大且均是危险废物，需要专业机构处置，处理费用高昂。硫化砷渣和砷酸钙还含有大量的有价元素，直接返回冶炼流程，导致砷在系统中富集，对冶炼造成极大的危害，砷需进行开路处理。面对日趋严格的环保标准，如何处理各种含砷危险废物，已成为威胁有色冶金行业生存的重大问题，开发先进有效的污酸和烟尘处理办法极为迫切。

目前针对硫化砷渣和烟尘已经有联合处理的技术方案，针对污酸和烟尘的联合处理也已经有了新的工艺技术。CN101037725 治理铜冶炼工业砷污染的方法，公布了一种将铜冶炼烟尘硫酸浸出液与污酸硫化砷渣联合处理，分离有价金属，产出三氧化二砷，将砷产品化，解决了砷的开路问题。但是污酸需要进行硫化处理，并且只利用了硫化砷渣，污酸硫化后液仍需进一步处理；烟尘需要进行硫酸浸出。整个工艺流程较长，未从污酸和烟尘源头直接联合处理。CN105950874B一种铜冶炼烟灰与污酸联合处理的方法、CN107459166A 一种污酸中酸的资源化利用及砷的固化方法，这两个方法是将污酸和烟尘联合处理，但砷以硫化砷、砷酸铁的形式进行开路，没有根本解决含砷危险废物的开路问题。

发明内容

为了解决污酸和烟尘联合处理的问题，本发明提出一种铜冶炼行业污酸和烟尘综合提取砷的方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种铜冶炼行业污酸和烟尘综合提取砷的方法，其特征在于：通过污酸和烟尘混合浸出，同时通入空气，砷富集到浸出液中；浸出液加入硫化剂，沉淀硫化铜和沉铜后液；沉铜后液通入二氧化硫或铜冶炼净化后烟气，进行砷还原，同时冷却降温，结晶析出三氧化二砷，经分离得到三氧化二砷和沉砷后液；沉砷后液返浸出工序富集其他有价金属，富集到一定程度再进一步处理提取其他有价金属元素。

其具体步骤为：

（1）氧化浸出：污酸和烟尘按液固比（液体体积L与固体重量Kg之比）1:1~10:1进行浆化，温度控制在60℃~90℃，通入空气，空气流速为1 L/min~10L/min，氧化浸出4h~6h，反应结束后进行固液分离得到浸出液和滤渣，浸出液进入下一工序，滤渣去进一步回收铅铋；

（2）硫化沉铜：按照浸出液含铜量与硫化剂的硫的摩尔比为1:1.1~1:1.3，向浸出液中加入硫化剂溶液，温度控制在70℃~90℃，反应1h~2h，反应结束后进行固液分离得到沉铜后液和硫化铜，沉铜后液进入下一工序，硫化铜去铜冶炼回收铜；

（3）还原沉砷：沉铜后液通入二氧化硫或铜冶炼净化后烟气，同时冷却降温，进行还原沉砷，温度冷却至10℃，反应8h~10h，反应结束后进行固液分离得到三氧化二砷和沉砷后液。沉砷后液返回浸出工序，待其他有价金属元素富集到一定浓度进行开路，然后进行回收。