[发明专利]铜冶炼硫酸净化污酸浸出提砷的方法

说明书

本发明以开了铜冶炼硫酸净化污酸浸出提砷的方法，将含砷污酸与高盐污酸混合，使混合液中的各金属物质的量之和与砷物质的n量之比为1~2，向混合液中加石灰乳进行中和产出石膏和石膏滤液，石膏用清水漂洗去污酸；将得到的石膏滤液加碱中和，控制pH为6.5~10，产出砷渣和沉砷滤液，沉砷滤液送中和铁盐法处理回用；将得到的砷渣加含砷污酸浸出，产出浸出液和浸出渣；将得到的浸出液在低温下恒温结晶，产出三氧化二砷产品和高盐污酸，高盐污酸经调整含盐后返回步骤a循环使用。本发明不仅工艺流程短，能耗成本低，操作安全，而且能把砷从污酸中分离出来资源化利用，且三氧化二砷回收率高，因而具有良好的社会、环境和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种酸液中去除砷的方法，尤其是涉及一种从铜冶炼烟气制酸中产生的污酸中去除砷的方法。

背景技术

在铜冶炼烟气制酸过程中，会产生大量的酸性废水（污酸），其污酸主要来源于铜等重金属火法冶炼过程的SO₂烟气制酸前的净化工序，这种污酸一般为含硫酸5-15%，含砷高达5-25g/L的含砷污酸。污酸的成分不仅含有较高浓度的硫酸，同时还含有烟气中的各种杂质，如：砷、铜、铅、锌和镉等重金属离子以及氟、氯离子。特别是随着矿产资源的日益匮乏，大量高砷低品位矿石进入到冶炼处理流程，这也就间接使得污酸中砷的含量越来越高。由于污酸中含有一定量的硫酸以及大量的砷，无法外排或者回收利用。因此，需要对污酸进行去砷净化处理。

现有污酸中砷处理的传统方法主要以化学沉淀法，都是以脱除污酸中的砷为唯一目的。主要有石灰中和沉淀法、铁盐沉淀法以及硫化物沉淀法等(杨勇，栾景丽，何艳明，铅锌冶炼污酸废水处理方法研究进展，2013中国环境科学学会学术年会，中国云南昆明，2013)。石灰中和沉淀法与铁盐沉淀法都是利用在一定的pH条件下，溶液中砷与加入的钙离子或铁离子反应生成砷酸钙或砷酸铁化合物来达到去除砷的目的。而硫化物沉淀法则是利用硫离子能与砷离子形成难溶硫化物沉淀的性质来除砷。但直接在污酸中加入硫化剂，会产生大量的硫化氢有毒气体，生产条件差、不安全。上述传统污酸中砷的处理方法生成的大量含砷固废都基本没有回收价值，而且不稳定，在一定条件会再次释放出砷，导致二次污染。也就是说把一种污染又变为另一种污染，没有达到砷资源化回收的目的，

目前，国内铜冶炼过程中，污酸的净化工艺普遍采用的是硫化法除砷技术，硫化法工艺过程为：①硫化氢制备：用浓硫酸稀释成30%的稀硫酸，再用稀硫酸与硫化钠溶液反应制备硫化氢气体；②硫化除砷：用硫化氢气体与含砷5-25g/L的污酸废水混合反应，经过沉降分离后，沉淀经过压滤分离得到硫化砷渣，滤液中含砷则可以脱除到75mg/L以下。虽然硫化法除砷，技术成熟，脱除砷的效果好，但也存在明显缺点，主要表现在：①使用硫化氢危害大，现场作业环境差，存在较大安全隐患；②砷渣综合回收利用难度大；③硫化法除砷成本高。

由于砷不仅对整个冶炼过程不利，而且对人类的生存环境也有着极大危害，所以污酸中砷的处理具有重要的实际意义。

发明内容

本发明针对上述现有技术中硫化法除砷所存在的问题，提出了一种不仅处理流程短，能耗成本低，操作安全，又不会产生二次污染，能把砷从污酸中分离出来资源化利用，而且砷回收率高的污酸浸出提砷的方法。

一种铜冶炼硫酸净化污酸浸出提砷的方法，具体包括如下步骤：

a、将含砷污酸与高盐污酸混合，使混合液中的各金属物质的量之和与砷物质的量之比为n(ΣMe_i)_(i=1,2,3)/n(As)=1~2，向混合液中加石灰乳进行中和，至混合液含酸0.049~5.3g/l，产出石膏和石膏滤液，石膏用清水漂洗去污酸；

b、将上步骤a得到的石膏滤液加碱中和，控制pH为6.5~10，产出砷渣和沉砷滤液，沉砷滤液送中和铁盐法进一步处理回用；

c、将上步骤b得到的砷渣加含砷污酸浸出，调整浸出液含砷36~45g/L、含酸50~130g/l、砷的浸出率在95%以上，并用亚硫酸还原1~2小时，产出浸出液和浸出渣；