[发明专利]一种从硫化砷渣中回收硫铼及砷无害化处置的方法有效

专利信息
申请号: 202110520543.6 申请日: 2021-05-13
公开(公告)号: CN113430385B 公开(公告)日: 2022-05-20
发明(设计)人: 刘智勇;刘志宏;洪明浩;李启厚;张家润;何雯睿 申请(专利权)人: 中南大学
主分类号: C22B7/04 分类号: C22B7/04;C22B1/11;C22B15/00;C22B30/04;C22B61/00;C25C1/12;C01G49/00;C01B17/06
代理公司: 长沙启昊知识产权代理事务所(普通合伙) 43266 代理人: 李儒
地址: 410000 *** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 硫化 砷渣中 回收 无害化 处置 方法
【权利要求书】:

1.一种从硫化砷渣中回收硫铼及砷无害化处置的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)氧压酸浸:取硫化砷渣于反应釜中,并加入硫酸溶液和木质素磺酸钙,硫酸溶液与硫化砷渣的体积质量比(ml:g)为(3:1)-(20:1),硫酸浓度为10-50g/L,木质素磺酸钙与硫化砷渣的质量比为(1:200)-(1:20),向反应釜中通入氧化性气体,于温度140-170℃、氧分压0.5-3.0MPa、转速500-800r/min下进行氧压浸出,控制浸出时间为1-10h;氧压浸出结束后,进行分离,得到含砷铜铼浸出液A和含硫浸出渣A;

以g/L计,所述含砷铜铼浸出液A中三价砷浓度与五价砷的浓度比值为(4:1)-(1:9);或者,所述含砷铜铼浸出液A中含有三价砷和五价砷,其中五价砷含量占总砷含量的20-90wt%;

(2)热过滤:将所得含硫浸出渣A水洗、干燥,放置于密闭性良好的过滤装置中,然后将过滤装置加热,并开启抽滤,得到硫磺和热滤渣B;

(3)选择性沉砷:将所得含砷铜铼浸出液A加入到反应釜内,调节pH后加入铁盐溶液,并通入氧化性气体,控制摩尔比Fe/As=0.5-3.0,以连续加料的方式向反应釜中加入中和剂调节反应体系的pH值为0.5-5.0;将反应完成后的溶液进行分离,得臭葱石沉淀以及沉砷后液B;

(4)吸附铼:向步骤(3)的沉砷后液B中加入大孔弱碱性阴离子树脂进行铼的吸附,再用清水洗涤负载树脂,然后进行解吸,得到富铼解吸液,最后对富铼解吸液进行蒸发浓缩和冷却结晶,得铼酸铵产品。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述氧压浸出在搅拌下进行,所述搅拌的速度为500-800r/min;和/或,

步骤(1)中,所述氧化性气体选自氧气、空气、富氧空气中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,以g/L计,步骤(1)所述含砷铜铼浸出液A中三价砷浓度(g/L)与五价砷的浓度(g/L)比值为4:1,3:1,7:3、6:4、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8或 1:9。

4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(2)中将含硫浸出渣A采用热过滤的方式回收硫,得到硫磺;和/或,

步骤(2)中,热过滤的温度为120-250℃;和/或,

步骤(2)中,热过滤的时间为10-120min;和/或,

步骤(2)中,抽滤的压力为0.3-2.0Mpa;和/或,

步骤(2)将过滤装置放置于烘箱中加热。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,热过滤的温度为130-170℃;和/或,

步骤(2)中,热过滤的时间为10-40min。

6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述铁盐溶液选自硫酸亚铁溶液、硫酸铁溶液、氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、硝酸亚铁溶液、硝酸铁溶液中的至少一种;和/或,

步骤(3)中,所述中和剂为NaOH溶液,浓度为0.4-0.7 mol/L;和/或,

步骤(3)中,控制反应过程pH=0.5-5.0;和/或,

步骤(3)中,反应温度为130-200℃、反应时间为2-10h、气体压力为0.2-3.0Mpa。

7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,控制反应过程pH为0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0或5.0。

8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述的大孔弱碱性阴离子树脂为PM404,WS418、Tulsimer RCX-5143中的任一种;和/或,

步骤(4)中,称取树脂与步骤(1)硫化砷渣质量比为(1:20)-(1:5);和/或,

步骤(4)中,所述吸附温度为25-85℃;和/或,

步骤(4)中,所述吸附时间为5-8h;和/或,

步骤(4)中,所用的解吸剂为硫氰酸铵、氨水、硫氰酸铵和氨水混合溶液中的任意一种。

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