[发明专利]铁砷分离方法、分离装置及其应用

说明书

一种铁砷分离方法，包括如下步骤：步骤1，向含铁、砷的酸性处理液中加入过量的氧化剂进行氧化反应，将含铁、砷的酸性处理液中的二价铁离子氧化为三价铁离子，得到氧化处理液；步骤2，向氧化处理液中加入铵盐，调节pH为2.0～4.5，进行沉淀反应，使三价铁离子形成黄铵铁矾；步骤3，待沉淀反应完成后调节反应液的pH为2.0以下，对沉淀物进行酸洗，使吸附于沉淀物中的砷释放，通过固液分离分别得到黄铵铁矾固体和富砷滤液，完成铁砷分离。本发明在常压下对含铁、砷的酸性处理液中铁和砷有效分离，将铁离子转化为黄铵铁矾进行资源化利用，而砷进行沉砷反应，实现了硫酸烧渣浸出液的无害化处置，清洁环保，不产生有毒、有害气体。

技术领域

本发明涉及资源化利用铁，无害化处理砷的方法，尤其涉及一种铁砷分离方法、分离装置及其应用。

背景技术

硫酸烧渣是用黄铁矿为原料生产硫酸或亚硫酸过程中排出的废渣，属于化工废渣的一种，主要成分为铁的氧化物，另外还含有铝、铅、金、银、砷、硒、磷、镁等元素。尽管近几年我国硫磺制酸产量增加迅速，但硫铁矿制酸法仍是我国硫酸主要生产方法。据统计，我国每生产1t硫酸就会产生约0.8-1.5t的硫酸烧渣，全国每年排除超1600万吨的硫酸烧渣。这些废渣利用率极低，大部分被工厂堆存在露天环境中，不仅占用大量土地，还会在雨水和高温天气作用下进入地下水和空气中，污染环境，不仅造成自然资源的浪费，还对人类健康造成不利影响。

砷是一种剧毒物质，对于废弃物中的砷含量要进行严格控制，以防通过自然活动进入生物体内，危害人体健康。当硫酸烧渣中含有大量的砷元素时，会对资源循环利用以及固废处理等带来一系列问题，为了更好的利用硫酸烧渣，首先需要对硫酸烧渣中的砷进行处理。目前硫酸烧渣中的砷主要通过高温焙烧和酸洗工艺来除去，高温焙烧工艺不仅耗能还容易引起环境污染，绝大多数还是酸洗工艺。一些研究中采用酸浸脱砷的方法，首先对硫酸烧渣进行酸浸，过滤后向滤液中加入硫化钠溶液实现硫化沉砷的方法，可是硫酸烧渣中含有大量的铁，酸浸过程中会有大量铁的损失。因此，研究一种对硫酸烧渣酸浸液同时提铁除砷的方法，对于保护环境及资源综合利用有着重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种铁砷分离方法、分离装置及其应用，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种铁砷分离方法，所述分离方法包括如下步骤：

步骤1，向含铁、砷的酸性处理液中加入过量的氧化剂进行氧化反应，将含铁、砷的酸性处理液中的二价铁离子氧化为三价铁离子，得到氧化处理液；

步骤2，向氧化处理液中加入铵盐，调节pH为2.0～4.5，进行沉淀反应，使三价铁离子形成黄铵铁矾；

步骤3，待沉淀反应完成后调节反应液的pH为2.0以下，对沉淀物进行酸洗，使吸附于沉淀物中的砷释放，通过固液分离分别得到黄铵铁矾固体和富砷滤液，完成铁砷分离。

作为本发明的另一个方面，提供了一种利用铁砷分离方法的分离装置，所述分离装置包括：

氧化单元，所述氧化单元用于含铁、砷的酸性处理液与氧化剂进行氧化反应；

沉铁单元，所述沉铁单元的进口与所述氧化单元的出口相连，用于所述氧化处理液与铵盐进行沉淀反应，输出沉淀反应液；

酸洗单元，所述酸洗单元的进口与所述沉铁单元的出口相连，用于对所述沉淀反应液中的沉淀物进行酸洗，以及通过固液分离得到黄铵铁矾固体和富砷滤液；

优选的，还包括酸浸单元和沉砷单元；

所述酸浸单元的出口与所述氧化单元的进口相连，用于对含铁、砷的固体渣与第一酸液进行酸浸反应，输出含铁、砷的酸性处理液；

所述沉砷单元的进口与所述酸洗单元的出口相连，用于所述富砷滤液与沉砷剂进行沉砷反应，以及通过固液分离得到沉砷渣。