[发明专利]一种从铜冶炼废酸中深度脱砷的工艺方法

说明书

本发明涉及冶金环保技术领域，且公开了一种从铜冶炼废酸中深度脱砷的工艺方法，包括以下步骤，步骤一：氧化处理，废酸首先通过滴加双氧水进行氧化处理；步骤二：电渗析，开路一部分氧化处理后的废酸进入电渗析与蒸发阶段，利用电渗析选择性膜将硫酸与重金属离子分离，分别得到一定浓度的硫酸与含有重金属的废酸，并将获取的一定浓度的硫酸继续蒸发以获取浓硫酸，将剩余氧化处理后的废酸与含有重金属离子的溶液混合得到混合液；步骤三：除砷；本发明利用氧化‑电渗析‑蒸发‑沉降技术，可以在达到深度脱砷的目的，实现了砷与有价金属的高效分离，而且清洁高效、成本低、操作简单、资源循环利用率高、能耗低，方便后续处理工艺。

技术领域

本发明涉及冶金环保技术领域，具体为一种从铜冶炼废酸中深度脱砷的工艺方法。

背景技术

铜冶炼废酸中含有80～150 g/L 硫酸、10～15 g/L 的砷、10～2000 mg/L的铜以及少量其它重金属、稀有金属。常用的废酸处理方式采用硫化沉淀、萃取法、活性炭吸附、液膜方式以回收其中的有价金属，但由于其中砷含量过多造成试剂消耗严重，萃取法相对来说价格便宜、工艺条件成熟，已广泛应用，但其所使用的萃取剂易燃、易挥发、有毒、反萃困难，现有萃取剂很难兼顾环保和效率；离子交换树脂法与萃取法相比，虽然不危害人体、不污染环境, 工艺更简单快捷, 但其选择性较差、再生困难、工艺不成熟，有待在树脂筛选和工艺研究两方面做进一步探索。液膜法简单、选择性好，但须探索出适宜的工艺条件。活性炭吸附法受温度、酸度及其本身粒度的影响较大并且有价金属的吸附率低下。

硫化物沉淀法就是回收去污酸中的重金属的常用的办法，常用的硫化剂有Na₂S、NaHS、H₂S、Fe₂S₃及通过微生物还原硫酸盐产生的硫化物等，采用沉淀法处理污酸主要的缺点是：在pH很低的条件下，仍能与砷及某些重金属发生沉淀反应；沉淀反应迅速，可缩短污酸在反应器中停留时间；由于不同硫化物沉淀形成的pH条件不同，因此可以通过精确控制溶液的pH，实现污酸中金属离子的分离和回收；但由于污酸中砷量大，硫化法产生的有害废渣量多，造成硫化剂耗费严重，并且现有硫化沉淀技术很难将砷从废酸中单独分离出来，导致后期处理工艺繁琐，更为严重的是，通过硫化沉淀技术处理废酸很难控制有毒有害气体的溢出。基于此，有必要降低废酸中砷和酸的含量，以方便后续处理工艺。

发明内容

本发明提供了一种从铜冶炼废酸中深度脱砷的工艺方法，实现了清洁高效脱砷工艺、能有效降低废酸中硫酸含量的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种从铜冶炼废酸中深度脱砷的工艺方法，包括以下步骤：

步骤一：氧化处理，废酸首先通过滴加双氧水进行氧化处理；

步骤二：电渗析，开路一部分氧化处理后的废酸进入电渗析与蒸发阶段，利用电渗析选择性膜将硫酸与重金属离子分离，分别得到一定浓度的硫酸与含有重金属的废酸，并将获取的一定浓度的硫酸继续蒸发以获取浓硫酸，将剩余氧化处理后的废酸与含有重金属离子的溶液混合得到混合液；

步骤三：除砷，向浓硫酸中加入TiO₂后与混合液在温度为80℃、空气搅拌，搅拌速度为300-350 r/min、时间为40 min-60 min的条件下除砷。

进一步的，所述步骤一的废酸中含有硫酸、砷锑铋镍铁锌离子和铜离子，废酸首先通过滴加双氧水进行氧化处理双氧水以滴加方式进行，废酸与双氧水的体积比为50:1，反应温度为60 ℃，反应时间30 min。

作为本发明再进一步方案，所述的步䠫二蒸发温度控制在80-95℃，蒸发时间为30-60min。

优选的，所述步骤三中浓硫酸与氧化钛质量比2:1，混合温度为160 ℃，步骤三中砷与氧化钛摩尔质量比1:2，空气流量为30 L/min。