[发明专利]一种从含砷烟灰中回收砷及有价金属的方法

说明书

本发明公开了一种从含砷烟灰中回收砷及有价金属的方法，该方法是将含砷烟灰通过酸性氧化浸出，砷、铜和锌进入溶液，铋、铅、锑和锡进入渣相；浸出液通过二氧化硫气体选择性还原砷并以三氧化二砷形式回收砷，余下的含铜和锌的溶液通过硫化氢气体硫化沉淀，得到铜富集渣和含锌溶液；含锌溶液经过净化除杂后，浓缩结晶，得到七水硫酸锌产品，结晶母液返回含砷烟灰浸出过程；该方法将含砷烟灰中的砷以高品位的三氧化二砷形式高效回收，且铜和锌得到分离和回收，并获得铅、铋、锡、锑等富集渣作为铅熔炼原料，在整个生产过程中无工业废水外排，也不产生无价值的危险废物，有利于危险废物的综合治理。

技术领域

本发明涉及一种含砷烟灰的处理方法，特别涉及一种从含砷烟灰中综合回收砷及有价金属的方法，属于冶金固废治理技术领域。

背景技术

在有色金属冶炼的过程中，有色精矿中少量的砷会富集在各金属熔炼的烟灰中如铜烟灰、铅烟灰、铋烟灰、锡烟灰、锑烟灰等。由于这些烟灰中的砷含量较高，属于危险废物，长期堆存或处理不当均会严重污染环境。这些烟灰除了含砷外，也含有一些有价金属如铅、铜、锌、锡、铋、锑、铟等金属，具有一定的回收价值。

中国专利(201711425881.1)公开了一种从锑砷烟灰中分离锑、砷的工艺方法，该方法是在富氧状态下，采用强碱高温浸出砷烟灰，采用蒸发结晶工艺将浸出液中的砷以砷酸盐的形式产出，这种方法不但成本高，而且由于溶液也没有净化，其中的重金属杂质也会混在结晶物中。而砷酸盐有很多种类，没有形成砷产品，产出的砷酸盐还是属于危险废物，会带来新的环境污染问题。中国专利(202010626049.3)公开了一种铜冶炼过程中所产含铜砷烟灰综合利用的方法，其是在常温常压下对含砷烟灰进行酸浸，含砷烟灰中的铜、砷等金属进入浸出液中，先用硫化钠将浸出液中的铜以硫化铜的形式沉淀后，再往溶液中通入SO₂将As(V)还原为As(III)后进行蒸发结晶，使砷以三氧化二砷的形式产出。这种方法在硫化钠沉铜时，会使溶液中部分砷一同以硫化砷的形式沉淀，从而降低整个系统中砷的回收率，也会使硫化铜沉淀中含有一定的有害元素砷，影响本工艺硫化铜产品的品质。中国专利(2013100919281.6)公开了一种从含砷烟灰中回收砷的方法，其是采用稀酸将含砷烟灰浸出后，直接用无水亚硫酸钠或二氧化硫将溶液中的砷还原，然后再直接低温冷却结晶，该方法没有考虑砷回收后的废水开路问题，整个工艺过程中采用了硫酸或盐酸和二氧化硫或亚硫酸钠等试剂，其中的无机盐离子必然会留在浸出液中，该方法回收砷后的废水中含有大量的无机盐、未沉淀的重金属以及残留在溶液中的有害元素砷，故而这种砷回收方法没有解决砷回收后的环境二次污染问题。

发明内容

针对现有技术在处理含砷烟灰过程中存在的一些技术问题，本发明的目的是在于提供一种综合回收含砷烟灰中砷和有价金属的方法，该方法将含砷烟灰中的砷以高品位的三氧化二砷形式高效回收，且铜和锌得到分离和回收，并获得铅、铋、锡、锑等富集渣作为铅熔炼原料，在整个生产过程中无废水外排，也不产生无价值的危险废物，有利于危险废物的综合治理工作。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种从含砷烟灰中回收砷及有价金属的方法，该方法包括以下步骤：

1)将含砷烟灰通过酸性氧化浸出，得到含砷、铜和锌的浸出液以及含铋、铅、锑和锡的富集渣；

2)调节所述含砷、铜和锌的浸出液中氢离子浓度在3mol/L～4mol/L范围内，并在浸出液中通入二氧化硫气体将五价砷选择性还原成三价砷，再调节浸出液氢离子浓度在6mol/L～8mol/L范围内，冷却结晶，得到三氧化二砷沉淀和含铜和锌的溶液；

3)在所述含铜和锌的溶液通入硫化氢气体进行硫化沉淀，得到铜富集渣和含锌溶液；

4)所述含锌溶液经过净化除杂后，浓缩结晶，得到七水硫酸锌产品，结晶母液返回含砷烟灰浸出过程。