CN101619398B - 一种在硫酸渣中提取砷的方法 - Google Patents

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一种在硫酸渣中提取砷的方法，涉及一种硫酸渣处理工艺，尤其是一种从硫酸渣中提取砷的方法。本发明的方法，首先将硫酸渣经过筛选和磁选后选出精铁粉，精铁粉经盐酸溶液浸泡后进行过滤，将精铁粉和含砷酸的溶液分离，其特征在于在含砷酸的溶液中加入二氧化硫，形成三氧化二砷沉淀后，通过固液分离将三氧化二砷提取。本发明的工艺，实现了在硫酸渣中提取砷的同时，还能对其它有用成分进行合理利用。既解决了含砷硫酸渣堆放造成的环境问题，又实现了硫酸渣的综合利用，提高了其废渣利用的附加值。

Description

一种在硫酸渣中提取砷的方法
技术领域
本发明涉及一种硫酸渣处理工艺，尤其是一种从硫酸渣中提取砷的方法。
背景技术
18世纪，瑞典化学家、矿物学家布兰特阐明砷和三氧化二砷以及其他砷化合物之间的关系，拉瓦锡证实了布兰特的研究成果，认为砷是一种化学元素。到目前为止，砷被广泛的认识，砷作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜(冷凝器用)、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等；高纯砷是制取化合物半导体砷化镓、砷化铟等的原料，也是半导体材料锗和硅的掺杂元素，这些材料广泛用作二极管、发光二极管、红外线发射器、激光器等。砷的化合物还用于制造农药、防腐剂、染料和医药等，砷还可以用于制造硬质合金；黄铜中含有微量砷时可以防止脱锌；砷的化合物可用于杀虫及医疗。砷的用途非常广泛，具有极高的应用价值。
硫酸渣是硫铁矿为原料生产硫酸过程中所产生的废渣，其中，含砷元素0.6～1.8％，由于砷和它的可溶性化合物都有毒，因此硫酸渣不能被任意排放，造成大面积占用堆放场地和污染环境的问题。
中国专利“一种去除硫酸渣中磷和砷的处理方法”，专利号2009100947621公开了一种去除硫酸渣中磷和砷的工艺，该工艺将硫酸渣经筛选、磁选和化选后将含磷和含砷的物质变为水溶性物质，经固液分离实现将砷和磷去除的目的。但是在该工艺中仅仅实现硫酸渣中有害物质磷和砷的去除，并未提出固液分离后的含磷和砷的溶液如何提取其他有用物质，实现废渣的综合利，体现其高附加值的技术方案。
发明内容
本发明所要解决的就是硫酸渣中提取砷的问题，提供一种将硫酸渣中的砷进行提取，既实现砷的利用，又能实现提取砷后的硫酸渣安全利用的问题。
本发明的一种在硫酸渣中提取砷的方法，首先将硫酸渣经过筛选和磁选后选出精铁粉，精铁粉经盐酸溶液浸泡后进行过滤，将精铁粉和含砷酸的溶液分离，其特征在于在含砷酸的溶液中加入二氧化硫，形成三氧化二砷沉淀后，通过固液分离将三氧化二砷提取。
上述的工艺中在含砷酸的溶液中充入空气，可以提高对砷的提取效率。
精铁粉中砷主要以砷酸亚铁(Fe3(AsO4)2)的形态存在，经过盐酸浸泡后形成水溶性的砷酸(H3AsO4)，砷酸溶液中加入二氧化硫后形成偏砷酸，偏砷酸在饱和状态下结晶形成三氧化二砷，三氧化二砷是一种无色晶体，难溶于水，仅有微量溶于水，生成亚砷酸，亚砷酸与充入溶液的空气中的氧气进行反应后生成砷酸，从而再形成三氧化二砷结晶体沉淀。因此经过过滤进行固液分离能将三氧化二砷加以提取，从而实现对砷的提取，涉及的反应有：
6HCL+Fe3(AsO4)2＝3FeCL2+2H3AsO4
H3AsO4+SO2＝HAsO2+H2SO4
HAsO2＝As2O3↓+H2O
As2O3+3H2O＝2H3AsO3
2H3AsO3+O2＝2H3AsO4
在含砷酸的溶液中还含有其他可溶性的物质，如磷酸(H3PO4)，通过上述的工艺提取出三氧化二砷结晶体后，在溶液中加入氢氧化钙形成磷化钙沉淀，通过固液分离将磷酸钙提取出送入磷肥厂加以利用，涉及的反应有：
2H3PO4+3Ca(OH)2＝Ca3(PO4)2↓+6H2O
本发明的工艺，实现了在硫酸渣中提取砷的同时，还能对其它有用成分进行合理利用。既解决了含砷硫酸渣堆放造成的环境问题，又实现了硫酸渣的综合利用，提高了其废渣利用的附加值。
具体实施方式
实施例1：取一种硫酸渣，经分析各种元素按重量比含铁57.12％、磷1.11％、砷1.51％、二氧化硅8.22％、氧化镁8.78％、氧化钙12.31％，三氧化二铝4.44％、硫1.32％、铅1.56％、锌2.18％、氧化钾1.31％、氧化钠0.14％。
取200g硫酸渣经过60目的筛子筛选和800高斯的磁选后，取精铁粉进行化选，化选中采用的盐酸是重量百分比计为30％的盐酸。精铁粉中加入水194ml形成矿浆，在矿浆中加入盐酸6ml，常温常压下搅拌30min后过滤，将固液分离；分离出的精铁粉中加入水188ml后加入盐酸12ml，常温常压下搅拌30min后过滤、洗涤，将固液分离；分离出的精铁粉中加入水180ml后加入盐酸20ml，常温常压下搅拌30min后过滤、洗涤，将固液分离。然后在分离出来的溶液中加入12g的二氧化硫，使三氧化二砷沉淀出来，其品位为97.77％，砷的回收率为95.44％。提取砷后的溶液中加入氢氧化钙，析出磷酸钙沉淀。
实施例2：取与实施例1相同成份的硫酸渣5t，经过60目的筛子筛选和800高斯的磁选后，剩余精铁粉4.75t进行化选，化选中采用的盐酸是重量百分比计为30％的盐酸。4.75t精铁粉中加入水4.75m3形成矿浆，在矿浆中加入盐酸0.15m3，常温常压下搅拌30min后过滤，将固液分离；分离出的精铁粉中加入水4.75m3后加入盐酸0.25m3，常温常压下搅拌30min后过滤、洗涤，将固液分离；分离出的精铁粉中加入水4.5m3后加入盐酸0.5m3，常温常压下搅拌30min后过滤、洗涤，将固液分离。分离出来的液体鼓入空气30min，然后将用45kg硫磺燃烧后的气体鼓入液体中，使三氧化二砷沉淀出来，其品位为98.23％，砷的回收率为96.77％。提取砷后的溶液中加入由200kg氧化钙加水制成的石灰浆，析出磷酸钙沉淀。

Claims (2)

1.一种在硫酸渣中提取砷的方法，首先将硫酸渣经过筛选和磁选后选出精铁粉，精铁粉经盐酸溶液浸泡后进行过滤，将精铁粉和含砷酸的溶液分离，其特征在于在含砷酸的溶液中加入二氧化硫，形成三氧化二砷沉淀后，通过固液分离将三氧化二砷提取。
2.如权利要求1所述的一种在硫酸渣中提取砷的方法，其特征在于在含砷酸的溶液中充入空气，以提高对砷的提取效率。
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