[发明专利]一种铜冶炼污酸沉砷渣的无害化处理方法

说明书

本发明涉及一种铜冶炼污酸沉砷渣的无害化处理方法，属于砷污染治理与工业固废综合利用技术领域，本发明包括以下步骤：将砷铁渣自然干燥、恒温干燥、破碎筛分后，与氧化剂二氧化锰粉、铜冶炼渣按一定比例混合均匀，进行高温熔融固化处理，最后冷却到室温，使砷铁渣稳定地固化到铜冶炼渣中，且固化渣中砷的毒性浸出低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴（GB5085.3‑2007）》中所规定的限值，可直接作为水泥生产的原料进行固废综合利用。本发明工艺流程简单，砷固化无害化处理效果明显，并综合利用铜冶炼厂废炉渣对砷铁渣进行治理，实现以废治废，为铜冶炼砷铁渣处置提供了一种高效和低成本的方法。

技术领域

本发明属于砷污染治理与工业固废综合利用技术领域，具体的说，涉及一种铜冶炼污酸沉砷渣的无害化处理方法。

背景技术

铜冶炼污酸含砷量高达0.5~30 g/L，且产量大、成分复杂。目前，铜冶炼污酸主要采用铁盐法和石灰法进行沉砷处理，分别产生大量无定型的砷铁渣和砷钙渣，处理不当，会带来严重污染。铁盐法产生的砷铁渣以砷酸铁为主，并含有少量亚砷酸盐，总砷含量高达12%～35%，且毒性浸出砷浓度超过5mg/L，是危废渣。

目前，砷铁渣大多采用囤积贮存或填埋的方法处理，但砷铁渣的稳定性差，随着砷铁渣积累越来越多，必须对其进行无害化处理。固化/稳定化技术，是通过物理或化学方法，将危废掺入到惰性基材或稳定物质中，使其转变为结构完整、并将有毒有害污染物变为低溶解性、低迁移性及低毒性的不可流动固体物质，是国内外处理危废的重要技术。目前，砷铁渣固化/稳定化技术主要有水泥固化、石灰固化、有机聚合固化、塑料固化、自胶结固化、玻璃固化，但总体来说，未能实现砷的低成本、稳定固化。如水泥固化的增容比较高且砷的浸出率高；石灰固化体积膨胀较大且固化体强度低，需较长的养护时间；有机聚合固化不适于处理酸性及有机废物和强氧化性废物，增加了砷铁渣中砷的溶出风险；塑料固化需要特殊设备和专业操作人员，固化成本高；自胶结固化设备复杂需要专业技术人员，固化过程中需要消耗一定热量，成本较高；玻璃固化需高温炉，工艺复杂且处理成本高。

中国专利201910516505.6中提出了一种砷铁渣无害化处理的方法，将砷铁渣、水泥与聚乙烯醇磷酸铵混合均匀，加入水搅拌后注入模具内成型，再养护、脱模。这种固化方法得到的砷渣固化体与一般水泥固化法相比稳定性高，增容比低。但含砷固化体增容20%~30%，且不能对固化体再利用，需占据大量的贮存或填埋空间。中国专利201810092954.8中提出了一种砷铁渣稳定化处理方法，将砷铁渣进行清洗，去除其中的钠、钾等碱金属，所得砷铁渣加入稳定剂，混合均匀后进行焙烧处理，处理完成后，砷铁渣得到稳定化。此固化方法能实现砷铁渣中水分挥发而减量化，且通过稳定剂与砷铁渣的混合高温焙烧，使砷铁渣更稳定。但需添加总砷摩尔量80%的由氢氧化钙与碳酸镁配置的稳定剂，且需在加热炉中进行600~800℃的高温焙烧，使得固化成本高。因此，有必要提供一种低成本、固砷效果好的砷铁渣无害化处理方法。

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沉砷渣的无害化处理方法，针对铜冶炼污酸采用铁盐法生成的砷铁渣，将其掺混到高温熔融的铜冶炼炉渣中，实现熔融固化，工艺流程简单，砷固化无害化处理效果明显，并综合利用铜冶炼厂废渣对砷铁渣进行治理，实现以废治废，为铜冶炼砷铁渣处置提供了一种高效和低成本的方法。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的铜冶炼污酸沉砷渣的无害化处理方法包括以下步骤：

S1、自然干燥：将铁盐法处理铜冶炼污酸生成的砷铁渣放入大敞口容器中，进行日晒干燥，控制含水量在15%内；

S2、恒温干燥：将经步骤S1处理后的砷铁渣置于干燥箱中恒温干燥；

S3、破碎筛分：将经步骤S2恒温干燥后的砷铁渣和铜冶炼产生的炉渣用破碎机粉碎，经过筛分后得到砷铁渣粉和炉渣粉；