CN109621276A - 一种富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，属于重金属污染治理与冶金固体废弃物利用领域；首先将有色冶炼污酸进行氧化预处理，富铁铜渣进行干燥研磨；将富铁铜渣加入氧化预处理的污酸中，在常压下搅拌进行脱砷反应，固液分离，得到含砷铜渣；含砷铜渣进行球磨磁选，分离出铜渣和富砷固废，分离得到的铜渣循环使用，富砷固废送安全处置或二次利用；与传统除砷工艺相比，本发明方法不仅减少污酸处理过程中污泥的堆存量，达到以废治废的效果，且工艺操作简单、生产成本低，具有较广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种高铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，属于重金属污染治理与冶金固体废弃物利用领域。
技术背景
我国是世界铜生产大国，每年铜渣排放量超过1000 万t，目前全国铜渣的推存量超过了1.2亿t，铜渣已成为冶金行业中产生的数量较多的工业固体废弃物。铜渣中有Fe、Cu和Ni等多种有价金属和Au、Ag 等少量贵金属，其中主要矿物为铁硅酸盐和磁性氧化铁，其中铁的品位一般超过40%，远高于29. 1%的铁矿石平均工业品位，然而铜渣中的铁利用率却不足1%。因此，有效地实现铜渣的综合利用，是当前铜冶炼行业可持续发展的重要途径。
针对污酸的处理方法，目前应用较为广泛的是硫化沉淀-中和沉淀工艺，该工艺存在很多不足，在实际应用中产生大量难处理和难堆存的水处理渣，水处理渣堆放在环境中，不仅容易释放有毒元素污染环境，还处理成本昂贵；处理后的水硬度较高，难于回收应用。用铜渣处理污酸符合国家已废制废的方针，具有很大的发展前景。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法；本方法利用廉价的铜渣除砷，不仅减少污酸处理过程中污泥的堆存量，还达到了以废治废的目的，本发明工艺操作简单、生产成本低具有较广阔的市场前景。
本发明富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，包括如下步骤：
（1）将有色冶炼污酸进行氧化预处理，富铁铜渣进行干燥研磨；
（2）将富铁铜渣加入氧化预处理的污酸中，在常压下搅拌进行脱砷反应，固液分离，得到含砷铜渣；含砷铜渣进行球磨磁选，分离出铜渣和富砷固废，分离得到的铜渣循环用于步骤（1），富砷固废送安全处置或二次利用。
本发明中有色冶炼污酸是铜冶炼烟气洗涤过程中产生的废酸，有色冶炼污酸中砷含量为8000~13000mg/L。
所述富铁铜渣是铜矿闪烁熔炼产生的废渣，其含铁量在50%以上（质量含量）。
所述有色冶炼污酸氧化预处理的条件为按H2O2与砷的摩尔比为1~1.2:1的比例，将H2O2与有色冶炼污酸进行混合，在温度为60~80℃下氧化预处理2~3h。
所述步骤（1）富铁铜渣研磨至粒度在0.075mm以下。
所述步骤（2）中氧化预处理的污酸与富铁铜渣按液固比mL:g为5~6:1的比例混合。
所述步骤（2）中搅拌速度为180~200r/min，反应时间为12~24h。
所述步骤（2）中球磨转速为700~910r/min，研磨时间为6~9min。
所述步骤（2）中磁选强度为200~300mT。
本发明的有益效果是：
（1）以废制废，经济环保，铜渣属于固体废物，目前我国处理铜渣的主要方法是堆存管理，这种方法不仅占地，而且管理费用也很高；用铁盐法处理污酸产生的废渣量较大，稳定性较差，容易毒性浸出。本发明采用高铁铜渣处理污酸，产渣量较小，成本较低；
（2）本方法处理污酸，综合利用铜渣，经济成本低，处理后的铜渣毒性浸出低于国家标准，经球磨磁选后的铜渣可以循环利用；
（3）本方法操作过程简单，除砷效果好。
具体实施方法
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1：本富铁铜渣处理有色冶炼污酸的方法如下：
1、按H2O2与砷的摩尔比为1:1的比例，将H2O2与有色冶炼污酸进行混合，在温度为60℃下氧化预处理3h；其中有色冶炼污酸来自西南地区某铜冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸，主要成分如表1所示；铜渣进行干燥研磨，粒度控制在0.070以下mm(铜渣成分如表2所示)；
表1
；
表2
2、将氧化预处理的污酸与富铁铜渣按液固比mL:g为5:1的比例混合，在常压下搅拌进行脱砷反应24h，搅拌速度为180r/min；固液分离，得到含砷铜渣和滤液；含砷铜渣进行球磨磁选，球磨机转速为700r/min，研磨时间为9min，磁选强度为200mT，分离出铜渣和富砷固废，分离得到的铜渣循环使用，富砷固废送安全处置或二次利用；
对步骤2获得的滤液进行ICP检测，滤液中As的浓度小于5mg/L，符合国家排放标准；对含砷固态物质（富砷固废）进行毒性浸出，毒性浸出后的溶液中的As浓度低于国家《危险废物浸出毒性鉴别标准》（GB 5085.3-2007），属于一般固体物，送安全处置。
实施例2：本富铁铜渣处理有色冶炼污酸的方法如下：
1、按H2O2与砷的摩尔比为1.2:1的比例，将H2O2与有色冶炼污酸进行混合，在温度为70℃下氧化预处理2.5h；其中有色冶炼污酸来自西南地区某铜冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸，主要成分如表1所示；铜渣进行干燥研磨，粒度控制在0.057以下mm(铜渣成分如表2所示)；
表1
表2
2、将氧化预处理的污酸与富铁铜渣按液固比mL:g为6:1的比例混合，在常压下搅拌进行脱砷反应12h，搅拌速度为200r/min；固液分离，得到含砷铜渣和滤液；含砷铜渣进行球磨磁选，球磨机转速为800r/min，研磨时间为7min，磁选强度为250mT，分离出铜渣和富砷固废，分离得到的铜渣循环使用，富砷固废送安全处置或二次利用；
对步骤2获得的滤液进行ICP检测，滤液中As的浓度小于5mg/L，符合国家排放标准；对富砷固废进行毒性浸出，毒性浸出后的溶液中的As浓度低于国家《危险废物浸出毒性鉴别标准》（GB 5085.3-2007），属于一般固体物，送安全处置。
实施例3：本富铁铜渣处理有色冶炼污酸的方法如下：
1、按H2O2与砷的摩尔比为1.1:1的比例，将H2O2与有色冶炼污酸进行混合，在温度为80℃下氧化预处理2h；其中有色冶炼污酸来自西南地区某铜冶炼厂硫酸车间对冶炼烟气进行洗涤后产生的含有大量砷等杂质的污酸，主要成分如表1所示；
铜渣进行干燥研磨，粒度控制在0.045以下mm(铜渣成分如表2所示)；
表1
表2
2、将氧化预处理的污酸与富铁铜渣按液固比mL:g为5.5:1的比例混合，在常压下搅拌进行脱砷反应18h，搅拌速度为180r/min；固液分离，得到含砷铜渣和滤液；含砷铜渣进行球磨磁选，球磨机转速为900r/min，研磨时间为6min，磁选强度为300mT，分离出铜渣和富砷固废，分离得到的铜渣循环用于步骤1，富砷固废送安全处置或二次利用；
对步骤（3）获得的滤液进行ICP检测，滤液中As的浓度小于5mg/L，符合国家排放标准；对富砷固废进行毒性浸出，毒性浸出后的溶液中的As浓度低于国家《危险废物浸出毒性鉴别标准》（GB 5085.3-2007），属于一般固体物，送安全处置。
Claims (9)
1.一种富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将有色冶炼污酸进行氧化预处理，富铁铜渣进行干燥研磨；
（2）将富铁铜渣加入氧化预处理的污酸中，在常压下搅拌进行脱砷反应，固液分离，得到含砷铜渣；含砷铜渣进行球磨磁选，分离出铜渣和富砷固废，分离得到的铜渣循环使用，富砷固废送安全处置或二次利用。
2.根据权利要求1所述的富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，其特征在于：有色冶炼污酸中砷含量为8000~13000mg/L。
3.根据权利要求1所述的富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，其特征在于：富铁铜渣的含铁量为50%以上。
4.根据权利要求1所述的富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，其特征在于：有色冶炼污酸氧化预处理的条件为按H2O2与砷的摩尔比为1~1.2:1的比例，将H2O2与有色冶炼污酸进行混合，在温度为60~80℃下氧化预处理2~3h。
5.根据权利要求1所述的富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，其特征在于：步骤（1）富铁铜渣研磨至粒度在0.075mm以下。
6.根据权利要求1所述的富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，其特征在于：步骤（2）中氧化预处理的污酸与富铁铜渣按液固比mL:g为5~6:1的比例混合。
7.根据权利要求1所述的富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，其特征在于：步骤（2）中搅拌速度为180~200r/min，反应时间为12~24h。
8.根据权利要求1所述的富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，其特征在于：步骤（2）中球磨转速为700~910r/min，研磨时间为6~9min。
9.根据权利要求1所述的富铁铜渣处理有色冶炼污酸中砷的方法，其特征在于：步骤（2）中磁选强度为200~300mT。
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