[发明专利]一种利用钢铁厂锌灰和过氧碳酸钠快速脱除高砷氧化锌中砷和生产硫酸锌的方法

摘要

一种利用钢铁厂锌灰和过氧碳酸钠快速脱除高砷氧化锌中砷和生产硫酸锌的方法，利用钢铁厂锌灰和氧净快速脱除高砷氧化锌中的砷，同时又生产硫酸锌。利用Fe(OH)3在pH3.0～5.4时能与砷酸生成FeAsO4沉淀的特性，通过浸出原料中的铁，再经氧化、水解反应生成Fe(OH)3，从而实现从溶液中除去砷的目的。具体过程包括根据高砷氧化锌和钢铁厂锌灰两种原料的砷、铁、锌元素化验结果，计算两种原料的使用量，并配好原料，经过浆化、浸出、调pH值、氧净氧化除铁砷、中和、压滤、净化后再进行蒸发结晶，最终得到合格的硫酸锌产品。砷则在冶炼过程中进入冶炼废渣固化，实现无害化。

主权项

一种利用钢铁厂锌灰和过氧碳酸钠快速脱除高砷氧化锌中砷和生产硫酸锌的方法，其特征是包括原料成分分析、依据最佳除砷条件合理配料、硫酸浆化浸出、调pH中和、过氧碳酸钠快速氧化除铁砷、压滤、净化、浓缩结晶，具体步骤如下：（1）原料成分分析：考虑到原料来源、批次、固基含量等因素，先对高砷氧化锌和钢铁厂锌灰两种原料的砷、铁、锌等含量进行分析；（2）依据最佳除砷条件合理配料：根据高砷氧化锌和钢铁厂锌灰两种原料的砷、铁、锌元素化验结果，计算两种原料的使用量，并配好原料；（3）硫酸浆化浸出：将配好的原料投入浸出槽，先用水浆化原料10‑20分钟（浆化时液固比取6～8：1），再加硫酸进行浸出，反应时间2小时以上，反应温度维持在60～85℃；（4）调pH值中和：浸出完成后，在同一反应槽中用氧化锌调节溶液pH，控制溶液pH在3.5～4.5范围，反应0.5～1小时；（5）氧化除铁砷：快速搅拌下加入5.0千克过氧碳酸钠,让溶液中的Fe2＋和H3AsO3进行充分的氧化,同时用氧化锌进行中和，保持溶液中pH值稳定在4.0～5.4，反应时间为30‑50分钟，至不再有沉淀产生（原料中的砷主要是成As3+ 以As2O3 形态存在，当砷被一起浸出后，在无氧化剂的条件下, 三价砷很难除掉, 当As3+ 被氧化成As5+ 后, 在有Fe3+ 、Zn2+等存在下, 便会生成相应的难溶砷酸盐而被除去，本步骤利用这一原理，在氧净的作用下，As3+ 被快速氧化成As5+，Fe2+被快速氧化成Fe3+，再生成相应的难溶砷酸盐；同时，Fe（OH）3本身具有吸附和絮凝的作用，能够将砷快速除去）；（6）压滤：砷氧化沉淀完成后，用石灰水调节溶液pH值至5.0～5.4，反应0.5～1小时，取样检测总铁≤50mg/L、砷含量≤2mg/L，即可将溶液压滤，滤液送至净化工序，滤渣为铅渣，送铅冶炼厂回收处理；（7）净化、浓缩结晶：压滤后得到的硫酸锌滤液采用常规的锌粉置换方法进行净化作业，锌粉用量为2～3g/L，使溶液中各种杂质如铜、镉、铅等除至合格水平，并可回收铜等金属，净化后的硫酸锌溶液再进行蒸发结晶，最终得到合格的硫酸锌产品。