CN105695743A - 一种含砷污酸资源化回收铜和砷的工艺 - Google Patents

一种含砷污酸资源化回收铜和砷的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种含砷污酸资源化回收铜和砷的工艺，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。本发明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。

Description

一种含砷污酸资源化回收铜和砷的工艺
技术领域
本发明涉及金属提炼技术领域，特指一种含砷污酸资源化回收铜和砷的工艺。
背景技术
我国有色冶炼系统每年有1万t以上的砷进入烟气，烟气净化时部分砷进入污酸，其含量一般达到2~6g/L。有色冶炼污酸具有酸度高，重金属离子种类多，砷浓度高等特点，已成为我国砷的主要污染源之一。目前，国内外处理含砷废水的主要方法有中和沉淀法、絮凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等，这些方法适用于处理高浓度含砷废水，但生成的污泥易造成二次污染。因此，污酸的高效治理与资源化利用已受到了人们的高度关注。
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。另外，砷具有致癌作用及潜伏期较长的远期效应。砷在人体内有明显的积蓄性，人体摄入较低量砷化物，经过1~2年、甚至十年或几十年后，可能会出现砷中毒病症，已被美国疾病控制中心和国际防癌研究机构确定为第一类致癌物。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种含砷污酸资源化回收铜和砷的工艺。
本发明的技术思路是：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。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种含砷污酸资源化回收铜和砷的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）中和除杂：
将含砷污酸用氢氧化钙中和至pH为1~6，使污酸的酸度降低；
（2）沉砷：
在中和液中加入硫酸铜，控制Cu和As的摩尔比为1.4~2:1，调节体系pH为4~10沉淀As，得到亚砷酸铜；
（3）亚砷酸铜洗涤除杂：
通过加入pH为2的硫酸溶液，控制液固比4：1，洗涤除杂，提高亚砷酸铜中As和Cu的含量
（4）亚砷酸铜浸出：
采用浓度为5%~15%硫酸溶液，在液固比为3~6:1条件下浸出亚砷酸铜；
（5）三氧化二砷制备：
a.通过通入SO2，将亚砷酸铜溶液还原为三氧化二砷；
b.蒸发结晶提取三氧化二砷:溶液蒸发结晶得到三氧化二砷与硫酸铜的混合物；用水溶解该混合物后过滤得到硫酸铜溶液及三氧化二砷。
优化地，采用如下技术方案：
（1）中和除杂：
将含砷污酸用氢氧化钙中和至pH为2，使污酸的酸度降低；
（2）沉砷：
在中和液中加入硫酸铜，控制Cu和As的摩尔比为1.5:1，调节体系pH为8沉淀As，得到亚砷酸铜；
（3）亚砷酸铜洗涤除杂：
通过加入pH为2的硫酸溶液，控制液固比4：1，洗涤除杂，提高亚砷酸铜中As和Cu的含量
（4）亚砷酸铜浸出：
采用浓度为10%硫酸溶液，在液固比为5:1条件下浸出亚砷酸铜；
（5）三氧化二砷制备：
a.通过通入SO2，将亚砷酸铜溶液还原为三氧化二砷；
b.蒸发结晶提取三氧化二砷:溶液蒸发结晶得到三氧化二砷与硫酸铜的混合物；用水溶解该混合物后过滤得到硫酸铜溶液及三氧化二砷。
本发明的优点和积极效果是：
（1）以含砷污酸为原料，通过中和除杂—沉砷—洗涤除杂—硫酸浸出—蒸发结晶—溶解制备得到三氧化二砷，实现污酸的资源化，工艺可行，且操作简便。
（2）使用此工艺回收污酸中的Cu和As制备三氧化二砷，As的总收率达到94.23%，Cu的总收率达到98.55%，得到的三氧化二砷高于YS/T-99-1997标准中As2O3标准，硫酸铜得到循环利用。
具体实施方式：
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
（1）中和除杂：
将含砷污酸用氢氧化钙中和至pH为1，使污酸的酸度降低；
（2）沉砷：
在中和液中加入硫酸铜，控制Cu和As的摩尔比为1.4:1，调节体系pH为10沉淀As，得到亚砷酸铜；
（3）亚砷酸铜洗涤除杂：
通过加入pH为2的硫酸溶液，控制液固比4：1，洗涤除杂，提高亚砷酸铜中As和Cu的含量
（4）亚砷酸铜浸出：
采用浓度为10%硫酸溶液，在液固比为6:1条件下浸出亚砷酸铜；
（5）三氧化二砷制备：
a.通过通入SO2，将亚砷酸铜溶液还原为三氧化二砷；
b.蒸发结晶提取三氧化二砷:溶液蒸发结晶得到三氧化二砷与硫酸铜的混合物；用水溶解该混合物后过滤得到硫酸铜溶液及三氧化二砷。
实施例二：
（1）中和除杂：
将含砷污酸用氢氧化钙中和至pH为4，使污酸的酸度降低；
（2）沉砷：
在中和液中加入硫酸铜，控制Cu和As的摩尔比为2:1，调节体系pH为4沉淀As，得到亚砷酸铜；
（3）亚砷酸铜洗涤除杂：
通过加入pH为2的硫酸溶液，控制液固比4：1，洗涤除杂，提高亚砷酸铜中As和Cu的含量
（4）亚砷酸铜浸出：
采用浓度为5%硫酸溶液，在液固比为3:1条件下浸出亚砷酸铜；
（5）三氧化二砷制备：
a.通过通入SO2，将亚砷酸铜溶液还原为三氧化二砷；
b.蒸发结晶提取三氧化二砷:溶液蒸发结晶得到三氧化二砷与硫酸铜的混合物；用水溶解该混合物后过滤得到硫酸铜溶液及三氧化二砷。
实施例三：
（1）中和除杂：
将含砷污酸用氢氧化钙中和至pH为4，使污酸的酸度降低；
（2）沉砷：
在中和液中加入硫酸铜，控制Cu和As的摩尔比为1.5:1，调节体系pH为6沉淀As，得到亚砷酸铜；
（3）亚砷酸铜洗涤除杂：
通过加入pH为2的硫酸溶液，控制液固比4：1，洗涤除杂，提高亚砷酸铜中As和Cu的含量
（4）亚砷酸铜浸出：
采用浓度为15%硫酸溶液，在液固比为5:1条件下浸出亚砷酸铜；
（5）三氧化二砷制备：
a.通过通入SO2，将亚砷酸铜溶液还原为三氧化二砷；
b.蒸发结晶提取三氧化二砷:溶液蒸发结晶得到三氧化二砷与硫酸铜的混合物；用水溶解该混合物后过滤得到硫酸铜溶液及三氧化二砷。
实施例四：
（1）中和除杂：
将含砷污酸用氢氧化钙中和至pH为2，使污酸的酸度降低；
（2）沉砷：
在中和液中加入硫酸铜，控制Cu和As的摩尔比为1.5:1，调节体系pH为8沉淀As，得到亚砷酸铜；
（3）亚砷酸铜洗涤除杂：
通过加入pH为2的硫酸溶液，控制液固比4：1，洗涤除杂，提高亚砷酸铜中As和Cu的含量
（4）亚砷酸铜浸出：
采用浓度为10%硫酸溶液，在液固比为5:1条件下浸出亚砷酸铜；
（5）三氧化二砷制备：
a.通过通入SO2，将亚砷酸铜溶液还原为三氧化二砷；
b.蒸发结晶提取三氧化二砷:溶液蒸发结晶得到三氧化二砷与硫酸铜的混合物；用水溶解该混合物后过滤得到硫酸铜溶液及三氧化二砷。

Claims (2)

1.一种含砷污酸资源化回收铜和砷的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）中和除杂：
将含砷污酸用氢氧化钙中和至pH为1~6，使污酸的酸度降低；
（2）沉砷：
在中和液中加入硫酸铜，控制Cu和As的摩尔比为1.4~2:1，调节体系pH为4~10沉淀As，得到亚砷酸铜；
（3）亚砷酸铜洗涤除杂：
通过加入pH为2的硫酸溶液，控制液固比4：1，洗涤除杂，提高亚砷酸铜中As和Cu的含量
（4）亚砷酸铜浸出：
采用浓度为5%~15%硫酸溶液，在液固比为3~6:1条件下浸出亚砷酸铜；
（5）三氧化二砷制备：
a.通过通入SO2，将亚砷酸铜溶液还原为三氧化二砷；
b.蒸发结晶提取三氧化二砷:溶液蒸发结晶得到三氧化二砷与硫酸铜的混合物；用水溶解该混合物后过滤得到硫酸铜溶液及三氧化二砷。
2.根据权利要求1所述的一种含砷污酸资源化回收铜和砷的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）中和除杂：
将含砷污酸用氢氧化钙中和至pH为2，使污酸的酸度降低；
（2）沉砷：
在中和液中加入硫酸铜，控制Cu和As的摩尔比为1.5:1，调节体系pH为8沉淀As，得到亚砷酸铜；
（3）亚砷酸铜洗涤除杂：
通过加入pH为2的硫酸溶液，控制液固比4：1，洗涤除杂，提高亚砷酸铜中As和Cu的含量
（4）亚砷酸铜浸出：
采用浓度为10%硫酸溶液，在液固比为5:1条件下浸出亚砷酸铜；
（5）三氧化二砷制备：
a.通过通入SO2，将亚砷酸铜溶液还原为三氧化二砷；
b.蒸发结晶提取三氧化二砷:溶液蒸发结晶得到三氧化二砷与硫酸铜的混合物；用水溶解该混合物后过滤得到硫酸铜溶液及三氧化二砷。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107265690A (zh) * 2017-06-23 2017-10-20 中城华宇（北京）矿业技术有限公司 一种高砷污酸的处理方法
CN107338454A (zh) * 2017-07-19 2017-11-10 中南大学 一种从白冰铜中回收铜和砷的方法

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