[发明专利]一种铜冶炼污酸梯级脱砷处理工艺

说明书

本发明涉及一种铜冶炼污酸梯级脱砷处理工艺，包括如下步骤：（1）采用石灰乳调节污酸的PH值至6以下，得到含砷5%以下的中和渣；（2）在中和后液中加入沉砷剂，并通入空气和H₂O₂，将Fe(II)和As(III)离子分别氧化至Fe(III)和As(V)离子，使二者发生反应形成稳定的砷酸铁沉淀，除砷效果明显，废渣产生量低；（3）采用原石灰—铁盐对沉砷后液深度脱砷。该工艺流程简单，实现新技术与传统污酸石灰—铁盐处理流程的无缝衔接，并突破了现行的铜冶炼污酸石灰‑铁盐处理工艺产出的中和渣含砷大于5%、渣量大、且不能进入柔性填埋场的局限，构建了污酸梯级除砷新技术，实现砷的高效脱除且砷渣的后续低处理成本。

技术领域

本发明涉及一种铜冶炼污酸梯级脱砷处理工艺，适用于铜冶炼火法系统产生含砷污酸处理技术，广泛用于冶金、化工、煤炭、非金属选矿、环保等技术领域。

背景技术

目前，国内外企业主要采用硫化法、化学中和法、石灰−铁盐法等处理方法。石灰−铁盐法是国内处理铜冶炼污酸的一种常用方法。石灰−铁盐法通常具有去除效果好、废水排放稳定达标、操作简单、投资少、运行费用低等特点，但该方法通常调节中和液酸度至PH值大于11，通过生成亚砷酸钙沉淀到达脱砷至50mg/L以下，再将硫酸亚铁加入分离了中和渣的上清液中，铜离子将Fe²⁺、As³⁺分别氧化为Fe³⁺、As⁵⁺后，生成稳定的砷酸铁及氢氧化铁与砷酸铁共同沉淀达到进一步除砷目的；该方法所产出的中和渣砷含量通常达到10%～20%，超出国家生态环境部颁布的《危险废物填埋污染控制标准》的规定：中和渣含砷量小于5%，因此不能进入柔性填埋场。再者，常规石灰−铁盐法需要单独采购铁盐，生产成本较高。

因此，有必要提供一种工艺简单、成本低、能实现与石灰-铁盐处理工艺无缝衔接的含砷污酸梯级脱砷技术，用于满足中和渣含砷小于5%，符合进入柔性填埋场堆存的环保规定的工艺流程。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种铜冶炼污酸梯级脱砷处理工艺，通过本工艺的实施，实现固液两相间砷含量的梯级控制，分别得到含砷低的石膏渣（含砷小于5%，可进入柔性填埋场）和含砷高的沉砷渣（含砷大于20%，渣量小，便于单独处理）；同时将除砷后液砷浓度控制4g/L以下，进入现有污酸处理流程，能够确保现有流程产出的中和渣含砷小于5%。本工艺实施后，将彻底解决石灰—铁盐处理工艺中和渣含砷高、不能进入柔性渣场堆存的难题，而且能够实现污酸梯级除砷技术与石灰—铁盐污酸处理流程的无缝衔接，具备很好的产业化实施条件。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的铜冶炼污酸梯级脱砷处理工艺，具体包括以下步骤：

（1）中和沉砷并调节PH值：采用石灰乳调节含砷5～13g/L的污酸的PH值至6以下，反应一定时间后进行液固分离，得到中和渣和中和后液，将含砷5%以下的中和渣，送至柔性填埋场堆存；

（2）沉砷：中和后液加入沉砷剂，加入一定量的H₂O₂并通入空气，将溶液中As(III)和Fe(II)离子氧化至As(V)和Fe(III)，反应后形成FeAsO₄沉淀，进行液固分离，产生总砷含量为32%以内的砷铁渣和砷浓度为4.00g/L以内的沉砷后液；

（3）沉砷后液深度脱砷：将砷小于4.00g/L的沉砷后液送入原石灰—铁盐污酸处理流程进行后续深度脱砷处理，处理后液达标排放。

作为优选，步骤（1）中，石灰乳调节污酸PH值范围为4.5～6；反应1h～3h，反应温度为35～45ºC。通过控制PH值至4.5～6，实现了渣液两相砷含量的梯级控制。首先，基于砷酸钙盐形成的PH条件，抑制砷酸钙盐沉淀的大量形成，从而控制中和渣含砷小于5%；其次，为第二步的亚铁盐沉砷过程砷酸铁的形成创造良好的PH条件。

作为优选，步骤（1）中，控制中和渣量为35～50g/ L_（污酸），含砷2%～4.5%。