[发明专利]一种氯盐酸性浸出液中砷的去除和回收的方法

说明书

本发明公开了一种氯盐酸性浸出液中砷的去除和回收方法，具体包括：一段还原除铜砷：向一种氯盐酸性浸出液加入一定量的还原剂，控温，将还原渣和还原后液进行分离，得到含铜和砷的还原渣和一段还原后液；二段还原沉砷：向一段还原后液加入一定量的还原剂，控温，将还原渣和还原后液进行分离，得到只含砷单质的还原渣和二段还原后液。本发明涉及的氯盐酸性浸出液中砷的还原去除和资源化回收方法，具有操作简单、砷去除率高、流程短、选择性还原效果佳等优点。在合适的比例下，砷的总去除率可达99％以上；一段还原渣可作为优质铜精矿返回铜冶炼工序，二段还原渣可作为优质原料去单质砷精炼工序，实现了氯盐酸性浸出液中砷的去除和资源化回收。

技术领域

本发明涉及一种适用于湿法冶金和工业废水污染治理领域中的氯盐酸性浸出液中砷的去除和回收的方法。

背景技术

目前，诸多工业行业尤其在有色金属开采、冶炼和硫酸生产过程中均产生含有高浓度砷的酸性废水(污酸、酸性矿山废水等)。据不完全统计，仅有色金属铜、铅、锌冶炼行业年排放酸性废水400万吨。此类废水具有酸性强(10^-3M)、砷含量高、产生量大等特点。在该类废水中，砷主要以亚砷酸(As(III))和砷酸(As(V))两种形态存在。在酸性废水达标排放或回用前，必须对废水中的砷进行去除。目前，在酸性废水除砷中应用最广泛的方法为中和沉淀法和硫化沉淀法。中和沉淀法除砷的原理为利用CaO中和废水酸度，并形成砷钙共沉淀(砷酸钙(Ca₃(AsO₃)₂)和亚砷酸钙(Ca₃(AsO₄)₂)以达到除砷目的。然而，该方法产生大量低品位含砷混合危险废渣(CaSO₄-Ca₃(AsO₃)₂-Ca₃(AsO₄)₂)，极难处理处置，存在二次污染风险。硫化沉淀法通过砷与硫离子(S^2-)反应生成溶度积极小的硫化砷沉淀(As₂S₃)实现砷的去除，该方法所得砷沉淀品位高、沉淀产生量较中和沉淀法极大减少。然而，所得As₂S₃沉淀价值较低难以实现资源化回收，且其极不稳定，容易在光照或氧气的作用下部分转化为As₂O₃，从而产生As₂S₃-As₂O₃混合危废。总之，目前酸性废水除砷方法产生大量极难处理处置的含砷危废，极大增加厂家运行和处理处置成本，并造成潜在环境威胁。

砷可与细胞中含巯基的酶结合，抑制细胞氧化过程，还能麻痹血管运动中枢，使毛细血管麻痹、扩张及通透性增高。因此，对砷的去除和回收就显得很有必要性。

现有技术中，特别涉及强酸体系下高效脱除污酸中砷的方法，属于湿法冶金和工业废水处理领域。污酸经过滤去除不溶性杂质后，再根据其中砷含量加入碘化物，然后缓慢加入磨细并过筛的铜粉，控制反应温度并继续搅拌一定时间，待反应完毕后固液分离，滤液采用ICP可经膜处理工艺回收硫酸，滤渣用水洗涤后可逐步处理实现碘化物再生以及制得砷铜合金或单质砷。

还有通过中和除杂—沉砷—洗涤—浸出—蒸发结晶—溶解制取三氧化二砷，实现含砷污酸的资源化。该方法将含砷污酸中的砷经过沉淀转化制备成三氧化二砷，克服二氧化硫还原亚砷酸铜制备三氧化二砷的缺点，并且得到高标准的三氧化二砷，实现污酸的治理及铜砷资源的再利用。

这些工艺针对不同的工业废水进行砷的去除和回收，但对氯盐体系下的工业废水的砷去除和回收未见报道。因此研究一种氯盐酸性浸出液中砷的去除和回收新方法具有重要的实际意义。

发明内容