CN114892027A - 从含砷溶液中直接分离砷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从含砷溶液中直接分离砷的方法,包括将含砷溶液通过吸附树脂进行吸附,得到脱砷溶液,吸附树脂为强碱性阴离子交换树,树脂吸附饱和后,用洗脱液对吸附树脂进行洗脱,得到含砷洗脱废液,其中吸附和洗脱均采用特定取样体积,将含砷洗脱废液进行硫化,控制氧化还原电位ORP为‑100 mV~100mV,得到硫化砷渣和硫化后液。本发明的方法主要针对含砷的水溶液或酸液进行砷分离,可只对砷进行直接脱除,可开路95%以上的砷,同时避免了有价金属、酸等其它成分的损失,工艺简单,处理成本低。
Description
技术领域
本发明属于冶金和环保领域,涉及一种从含砷溶液中直接分离砷的方法,具体涉及一种从高酸高铜高砷的含砷溶液中直接分离砷与有价金属、开路砷的方法。
背景技术
在冶金与环保行业会产生大量含砷与其它金属离子的溶液需要处理,如铜电解液、脱铜后液、烟灰浸出液、阳极泥浸出液、污酸等含砷溶液。在铜电解精炼过程中,当铜电解液中的砷含量达到一定浓度后,会影响电积阴极铜的品质,故需要对砷进行开路。目前国内传统铜电解液脱砷工艺多采用诱导法,得到含铜和砷的黑铜泥。此工艺生产成本高,有砷化氢的产生,且必须先对铜电解液中的铜进行脱除,然后再将铜和砷一起脱除,不能直接对砷进行脱除,此外,还会产生黑铜泥这类废物需要处置,若返回火法系统,则会造成砷的循环富集,使铜电解液中砷进一步提高,并没有对砷进行实质性的开路。除此之外,还有旋流电解法、分步硫化法等,但这些工艺都是先对铜进行沉淀或电积,再脱除砷,大大增加了处理成本。
在烟灰浸出液的处理过程中,一般先用酸进行浸出得含铜、砷和酸的浸出液,如公开号为CN109913658A的中国专利申请《一种含砷铜冶炼烟尘酸浸液砷、铜、锌高效分离与回收的方法》,该方法先采用SO2还原沉砷,然后采用有机溶剂萃取-反萃回收铜和锌,该方法只能针对高浓度的五价砷溶液且pH为1-3的低酸度溶液。
在污酸和常规含砷废水处理过程中,传统处理方法是采用絮凝中和沉淀的处理方式,不仅产生大量中和渣,而且造成了铜、硫酸等有价成分的损失,且大多只能对低浓度的含砷废水进行处理,即使采用螯合树脂吸附,也需要先将pH调至中性。
综合上述内容,现有技术的主要特点为:(1)诱导法、旋流电解法、分步硫化法等,可针对高浓度砷进行脱除,但需先沉淀铜或者铜砷共沉淀,且处理成本高;(2)SO2还原沉砷,则只能针对低酸情况下高浓度的五价砷溶液;(3)中和沉淀法等,主要针对低浓度的含砷废水处理,成本非常高,且酸无法回用。
对于高酸高砷高铜溶液的处理,现有技术主要存在的技术问题是:(1)无法适用于高酸高砷高铜的溶液环境;(2)在不对原液进行处理、不先沉铜的前提下,无法仅对溶液中的砷进行开路脱除,即当溶液环境中存在铜时,现有技术无法直接开路砷,造成处理工艺复杂,处理成本高;(3)无法保留溶液中的高酸和高铜,难以使酸和铜回用和资源化。
因此,针对高酸高砷高铜的溶液,需要实现砷与有价成分的直接高效分离,同时保留酸、铜等有用成分,简化处理工艺,降低处理成本,是目前的行业难点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种从含砷溶液中直接分离砷的方法,该方法可只对铜电解液中的砷进行直接脱除,能够在含铜的溶液环境中直接分离砷,而不需要先沉铜,铜和硫酸则是以硫酸铜溶液返回系统。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案。
一种从含砷溶液中直接分离砷的方法,包括以下步骤:
(1)将含砷溶液自下往上通过装有吸附树脂的吸附柱对砷进行吸附,得到脱砷溶液,所述含砷溶液中:含砷浓度为1g/L~70g/L、含铜浓度为0~70g/L、含H+浓度为0.5mol/L~16mol/L,所述吸附树脂为强碱性阴离子交换树脂;
(2)树脂吸附饱和后,用洗脱液自上往下通过所述吸附柱对吸附树脂进行洗脱,得到含砷洗脱废液;
(3)将含砷洗脱废液用硫化剂进行硫化,控制氧化还原电位ORP为-100 mV~100mV,得到硫化砷渣和硫化后液;
将步骤(1)的吸附过程设为第一清洗阶段和吸附阶段,从所述吸附柱流出的初始0.5 BV~1.5 BV体积的溶液为第一清洗阶段所得溶液,记为溶液A,随后从所述吸附柱流出的0.3 BV~1.0 BV体积的溶液为吸附阶段所得溶液,记为溶液B;将步骤(2)的洗脱过程设为第二清洗阶段和洗脱阶段,从所述吸附柱流出的初始0.5 BV~1.5 BV体积的溶液为第二清洗阶段所得溶液,记为溶液C,随后从所述吸附柱流出的0.2 BV~1.0 BV体积的溶液为洗脱阶段所得溶液,记为溶液D;所述溶液A作为步骤(2)的洗脱液使用,所述溶液B作为脱砷溶液,所述溶液C返回步骤(1)中作为含砷溶液使用,所述溶液D作为含砷洗脱废液;
步骤(2)中,所述洗脱液先采用所述溶液A,溶液A不足时,采用步骤(3)得到的硫化后液,硫化后液不足时,采用酸溶液进行补充。
上述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,优选的,从所述吸附柱流出的初始0.5BV~1.5 BV体积的溶液为溶液A,随后从所述吸附柱流出的0.5 BV~1.0 BV体积的溶液为溶液B;从所述吸附柱流出的初始0.5 BV~1.5 BV体积的溶液为溶液C,随后从所述吸附柱流出的0.4 BV~0.8 BV体积的溶液为溶液D。
上述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,优选的,所述溶液B与溶液D的体积比为1.3~2.0∶1。
上述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,优选的,步骤(3)中,所述硫化剂为硫化氢、硫化钠和硫氢化钠中的一种。
上述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,优选的,所述强碱性阴离子交换树脂包含铵基类官能团,全交换容量≥1.2eq/L,粒径为0.1mm~1.25mm。
上述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,优选的,步骤(1)中,所述含砷溶液先经过精密过滤后再进行吸附,过滤精度≤1μm。
上述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,优选的,步骤(1)中,所述脱砷溶液进行回用或进行有价金属回收。
上述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,优选的,步骤(2)中,洗脱后的吸附树脂循环使用。
上述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,优选的,步骤(3)中,将硫化砷渣进行外排处理,将硫化后液返送至步骤(2)作为洗脱液使用。
本发明的主要创新点在于:
现有技术中,在同时含有铜、砷、酸的溶液环境中,通常采用先沉铜,然后才对砷进行开路,因为当铜存在时,以硫化处理为例,由于硫化铜比硫化砷的溶度积更小,硫化铜会先沉积,所以无法从含硫酸和铜的溶液中直接分离砷,即无法仅对溶液中的砷进行开路脱除,无法仅保留溶液中的高酸和高铜,难以使酸和铜回用和资源化。因此,本发明通过结合酸阻滞特点和硫化砷在硫酸溶液中难溶的特点,协同特定的溶液A至溶液D的取样体积以及特定的洗脱液,最大可能地直接脱除砷,但保留硫酸、铜等其他成分,也避免了洗脱过程的体积膨胀,效果显著优于现有技术。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)本发明的方法中,酸在强碱性阴离子交换树脂中有吸附阻滞效果,酸的价态越高,吸附阻滞效果越强,流出速度越慢。本发明结合酸阻滞特点和硫化砷在硫酸溶液中难溶的特点,在不对含砷溶液进行中和等常规处理、不先沉淀铜或电积脱铜的前提下,可直接从含砷溶液中分离砷,对砷进行开路,酸和铜以溶液状态直接回用,大大简化了处理工艺。本发明的方法可用于铜电解液、脱铜后液、烟灰浸出液、阳极泥浸出液、污酸等含砷溶液直接开路砷,对除砷外其他金属离子、硫酸等成分影响很小。
(2)本发明可以有效避免水膨胀问题,所有溶液均形成了闭路循环,避免了常规酸阻滞技术需要清水洗脱而溶液体积膨胀一倍的问题。
(3)本发明可以使含砷原液中的金属离子、硫酸等有价成分可直接得以回用,可以开路原液中95%以上的砷,相对于现有工艺,极大地降低了处理成本,避免了产生各类含铜渣与中和渣等副产物与危废。
(4)本发明相对于用1∶1等体积量进行吸附和洗脱方式的常规酸阻滞技术,通过利用不同酸类在树脂中的阻滞速度不同,很大程度地改变了吸附和洗脱的体积量,从而不仅可提高处理能力、最大程度的分离砷、提高洗脱后液中的砷浓度,而且极大地避免了铜等其它成分的损失。
(5)本发明的方法主要针对含砷的水溶液或酸液进行砷分离,不仅可以处理冶金工艺中铜、砷高达10g/L以上的过程溶液,也能够处理含铜砷1-2g/L的普通废水溶液,处理范围广,效果好。
(6)本发明的工艺简单,处理成本低,除消耗电费与硫化剂外,无其它消耗。
附图说明
图1为本发明实施例1中从含砷溶液中直接分离砷的方法的工艺流程图。
图2为本发明的从含砷溶液中直接分离砷的方法中吸附曲线图。
图3为本发明的从含砷溶液中直接分离砷的方法中清水洗脱曲线图。
图4为本发明的从含砷溶液中直接分离砷的方法中硫酸洗脱曲线图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。以下实施例中,若无特别说明,所采用的原料和仪器均为市售。
以下实施例中,吸附柱装有2.3L吸附树脂,则1BV=2.3L,优选的,从吸附柱流出的初始1.15L~3.45L体积的溶液为第一清洗阶段所得溶液,记为溶液A,随后从吸附柱流出的0.69L~2.3L体积的溶液为吸附阶段所得溶液,记为溶液B,从吸附柱流出的初始1.15L~3.45L体积的溶液为第二清洗阶段所得溶液,记为溶液C,随后从吸附柱流出的0.46L~2.3L体积的溶液为洗脱阶段所得溶液,记为溶液D。
分别配制下表1中不同成分的酸溶液类型,均取100mL酸溶液,均加入经过清洗的50mL 的A-853E强碱性阴离子交换树脂,然后进行震荡吸附1h后,分析所得溶液中的酸度,结果如下表所示。表1中,硫酸溶液中的亚铁用硫酸亚铁配制,盐酸溶液中的亚铁用氯化亚铁配制。
表1 不同溶液成分下的吸附结果
从表1可以看出,强碱性阴离子交换树脂在震荡吸附过程中,H+吸附量并非固定值,而是跟原液中的酸度成正相关性。
含砷溶液(即含砷原液)为某冶炼厂铜电解液脱铜后液,含硫酸为250g/L,含H+浓度为5.1mol/L,含砷为10.9g/L,含铜为14.7g/L,进行以下步骤:
(1)准备装有2.3L吸附树脂的吸附柱,吸附树脂为强碱性阴离子交换树脂,具体可采用A-853E强碱性阴离子交换树脂,用大量清水清洗吸附柱后,待用。将脱铜后液经过1μm滤膜精密过滤后,从吸附柱下端进入进行吸附,每隔100mL的体积在吸附柱上端收集定量流出液进行分析,所得吸附曲线结果如图2所示。
(2)清水洗脱过程:当树脂吸附饱和后,用清水从吸附柱上端进入进行洗脱,每隔100mL的体积在吸附柱下端收集定量流出液进行分析,所得清水洗脱曲线结果如图3所示。
硫酸洗脱过程:同样按上述吸附过程进行吸附。当吸附结束后,用含硫酸浓度为250g/L的溶液从树脂柱上端进入进行洗脱,同时,每隔一段体积在树脂柱下端收集定量流出液进行分析。所得硫酸洗脱曲线结果如图4所示。
砷在硫酸溶液中是以亚砷酸和砷酸的形态存在,从图2可以看出,强碱性阴离子交换树脂对铜离子没有阻滞效果,最快流出,而对多价的砷比对硫酸的阻滞效果更强,砷在树脂中吸附的流出速度比硫酸慢,与层析效应类似。
从图3可以看出,清水洗脱时,流出液中砷的最高浓度比相对于硫酸的最高浓度比更高,同样,砷在树脂中洗脱的流出速度比硫酸慢。
从图4可以看出,硫酸洗脱时,跟清水也有同样的现象。
由上述内容可知,强碱性阴离子交换树脂对酸的吸附非传统的离子交换,吸附量也非传统的固定交换容量,其特点是:
(1)酸在强碱性阴离子交换树脂中有吸附阻滞效果;
(2)同一酸型在不同浓度情况下,浓度越高,吸附量越大;
(3)不同酸型在同浓度情况下,酸的价态越高,吸附阻滞效果越强,流出速度越慢;
(4)强碱性阴离子交换树脂进行酸吸附后的洗脱,只是因为酸在树脂中的流出速度变慢,所以洗脱溶液类型并非必须是清水,还可为酸溶液。
实施例1:
一种本发明的从含砷溶液中直接分离砷的方法,含砷溶液为某冶炼厂铜电解液,含酸浓度为180g/L,即H+浓度为3.67mol/L,含铜浓度为44.8g/L,含砷浓度为12.4g/L,该方法包括以下步骤:
(1)吸附过程:将铜电解液经过1μm滤膜精密过滤后,用装有2.3L吸附树脂的吸附柱进行吸附,吸附树脂为强碱性阴离子交换树脂,具体可采用A-853E强碱性阴离子交换树脂,全交换容量1.4eq/L,粒径为0.1mm~0.4mm。将吸附过程设为第一清洗阶段和吸附阶段,先后得到1300mL的第一清洗阶段溶液(溶液A)和1700mL的吸附阶段溶液(溶液B)。该溶液A当作步骤(2)的洗脱液使用,溶液B作为脱砷溶液,脱砷溶液即为含硫酸铜和硫酸镍的溶液,返回铜电解系统。
(2)洗脱过程:树脂吸附饱和后,第一清洗阶段溶液(溶液A)作为洗脱液进行洗脱,溶液A不足时,用后续得到的硫化后液(溶液E)补充,溶液A和溶液E都不足时,则用含硫酸为180g/L的溶液补充。将洗脱过程设为第二清洗阶段和洗脱阶段,先后得到1400mL的第二清洗阶段溶液(溶液C)和1100mL的洗脱阶段溶液(溶液D)。溶液C并至含砷溶液(原液)中,溶液D作为含砷洗脱废液,即含砷的硫酸溶液,进行后续硫化。洗脱后的树脂可以循环使用。
(3)在含砷洗脱废液(溶液D)中通入硫化氢进行硫化,控制氧化还原电位ORP为-50mV~50mV,过滤,得到硫化砷渣和硫化后液(溶液E)。硫化砷渣作为砷开路进行外排处置,硫化后液(溶液E)即硫酸溶液,返回至树脂洗脱阶段作为洗脱液使用。
每周期需消耗1500mL原液。
按上述流程重复多次实验后,所得结果平均值如下表2所示。
表2 实施例1的结果
由上表可知,本实施例采用溶液A和硫化后液(硫酸溶液)进行洗脱,采用特定取样体积,所得脱砷溶液(溶液B)与含砷溶液对比,硫酸和铜损失不大,砷脱除了96.1%(由溶液B中砷的残留率计算得到)。
对比例1:
本对比例为常规试验,用清水作为洗脱液,所得脱砷溶液(溶液B)和含砷洗脱废液(溶液D)的体积比为1∶1。
含砷溶液(原液)为某冶炼厂铜电解液脱铜后液,含硫酸为269g/L,含铜为16.7g/L,含砷为9.9g/L,含镍为8.7g/L。该方法包括以下步骤:
(1)吸附过程:将脱铜后液经过1μm滤膜精密过滤后,用装有2.3L吸附树脂经清水洗涤后的吸附柱进行吸附,吸附树脂为强碱性阴离子交换树脂,将吸附过程设为第一清洗阶段和吸附阶段,分别得到1300mL的第一清洗阶段溶液(溶液A,即残留于吸附柱中的清水)和800mL的吸附阶段溶液(溶液B),该溶液A当作步骤(2)的洗脱液使用,溶液B作为脱砷溶液,脱砷溶液即为含硫酸铜和硫酸镍的溶液。
(2)洗脱过程:树脂吸附饱和后,用溶液A作为洗脱液进行洗脱,溶液A不足时用清水补充,将洗脱过程设为第二清洗阶段和洗脱阶段,分别得到1300mL的第二清洗阶段溶液(溶液C)和800mL的洗脱阶段溶液(溶液D),溶液C并至含砷溶液(原液)中,溶液D作为含砷洗脱废液,即含砷的硫酸溶液。
每个吸附-洗脱周期需消耗800mL原液和800mL清水。按上述流程,进行多次重复实验所得平均值如下表3所示。
表3 对比例1的结果
由上表可知,用水进行洗脱,且采用常规取样体积,所得脱砷溶液(溶液B)与含砷溶液对比,虽然砷脱除了95.8%,但同时硫酸和铜损失较大,分别为84.4%和19.8%。
改进试验1:
本案例为改进试验,用清水作为洗脱液,各溶液体积进行了改变。
原液与对比例1相同,步骤如下所示:
(1)吸附过程:将脱铜后液经过1μm滤膜精密过滤后,用装有2.3L吸附树脂的吸附柱进行吸附,吸附树脂为强碱性阴离子交换树脂,先后得到1200mL的溶液A和1700mL的溶液B,该溶液A当作步骤(2)的洗脱液使用,溶液B作为脱砷溶液,脱砷溶液即为含硫酸铜和硫酸镍的溶液。
(2)洗脱过程:树脂吸附饱和后,用溶液A作为洗脱液进行洗脱,溶液A不足时用清水补充,先后得到1400mL的溶液C和1100mL的溶液D。溶液C并至含砷溶液(原液)中,溶液D作为含砷洗脱废液,即含砷的硫酸溶液。
每周期需消耗1500mL原液和1300mL清水。
进行多次重复实验所得平均值如下表4所示。
表4 改进试验1的结果
由上表可知,用水进行洗脱,采用与实施例1相同的取样体积,所得脱砷溶液(溶液B)与含砷溶液对比,虽然砷脱除了95.6%,铜仅损失了3.6%,但硫酸损失了40.2%。
根据图2至图4可以看出,溶液A至D的体积在图2至图4体现的就是所得产品的范围段,也就决定了产品的成分,与对比例1结果比较,改变了各段体积,也就改变了各段溶液的成分,增大溶液B的体积,硫酸会大量引入到溶液B中,但因砷流出速度比硫酸滞后,有利于砷的富集,也增加了处理量。
改进试验2:
本案例为改进试验,用与原液含硫酸浓度相同的硫酸溶液作为洗脱液,所得脱砷溶液(溶液B)和含砷洗脱废液(溶液D)的体积比为1∶1。
原液和步骤与对比例1基本相同,区别在于:在洗脱过程中,洗脱液为含硫酸269g/L的溶液,即将所有清水均改为含硫酸为269g/L的溶液。
每周期需消耗800mL原液和800mL含硫酸为269g/L的溶液。
进行多次重复实验所得平均值如下表5所示。
表5 改进试验2的结果
由上表可知,用溶液A和硫酸溶液(硫化后液)进行洗脱,采用与对比例1相同的取样体积,所得脱砷溶液(溶液B)与含砷溶液对比,硫酸可以保留,砷可以直接脱除95.7%,但在该取样体积下,铜有所损失,损失了19.2%。
改进试验3:
本案例为改进试验,用与原液含硫酸浓度相同的硫酸溶液作为洗脱液,各溶液体积进行了改变。
原液和步骤与改进试验1基本相同,区别在于:在洗脱过程中,洗脱液为清洗1溶液(溶液A)和含硫酸为269g/L的溶液。
每周期需消耗1500mL原液和1300mL含硫酸为269g/L的溶液。
进行多次重复实验所得平均值如下表6所示。
表6 改进试验3的结果
由上表可知,用溶液A和硫酸溶液进行洗脱,采用特定取样体积,所得脱砷溶液(溶液B)与含砷溶液对比,硫酸得以保留,铜只损失了4.3%,砷脱除了95.1%,与实施例1的结果一致。
与对比例1、改进试验1、改进试验2、改进试验3的结果比较发现,将清水改为硫酸溶液作为洗脱液使用,几乎不会影响铜、砷、镍等其它元素的分离,说明该吸附和洗脱过程并非常规的离子交换过程,而是对不同成分有不同的滞留效果。通过改变洗脱液的成分及取样体积,不仅不会改变滞留效果的本质,而且可以在铜存在下有效地将砷与硫酸进行分离。
结合上述实施例1、对比例1、改进试验1-3可知,通过优化各段体积,同时将洗脱液改为硫酸溶液,体现出的结果就是可以将含砷溶液中的砷从其中直接分离出,而得到不含砷,但含硫酸、铜、镍等成分的溶液B,以及得到含硫酸和砷的溶液D。因为砷可在硫酸溶液中通过硫化进行沉淀,进一步地,如果将溶液D进行硫化沉砷后,所得硫化后液即为硫酸溶液,此硫化后液可用于代替本试验中的洗脱液,可实现的效果即是可对含砷溶液中的砷进行去除,而其余成分则最大限度的进行了保留。
本发明中,从图2-4可以看出,强碱性阴离子交换树脂对铜离子没有阻滞效果,最快流出,而对多价的砷比对硫酸的阻滞效果更强,砷在树脂中吸附的流出速度比硫酸慢。因此,本发明利用这个原理,设计了特定的溶液A-D的取样体积,最大可能的脱除砷,但保留硫酸、铜等其他成分。同时,结合上述试验结果,由于本发明的吸附过程并非常规利用吸附树脂时的简单吸附,而是考虑各成分在树脂内的流动速度不同,因此采用硫酸等溶液洗脱,而非必须是常规的水洗脱。再结合砷可以通过硫化进行沉淀,可以将硫化后液中的硫酸得到保留并回用,保留了硫酸,也避免了洗脱过程的体积膨胀。本发明通过整个工艺流程的设计,可以实现在含硫酸、铜、砷的溶液中,实现砷的高效直接脱除,对硫酸和铜的损失非常低。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (9)
1.一种从含砷溶液中直接分离砷的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将含砷溶液自下往上通过装有吸附树脂的吸附柱对砷进行吸附,得到脱砷溶液,所述含砷溶液中:含砷浓度为1g/L~70g/L、含铜浓度为0~70g/L、含H+浓度为0.5mol/L~16mol/L,所述吸附树脂为强碱性阴离子交换树脂;
(2)树脂吸附饱和后,用洗脱液自上往下通过所述吸附柱对吸附树脂进行洗脱,得到含砷洗脱废液;
(3)将含砷洗脱废液用硫化剂进行硫化,控制氧化还原电位ORP为-100 mV~100mV,得到硫化砷渣和硫化后液;
将步骤(1)的吸附过程设为第一清洗阶段和吸附阶段,从所述吸附柱流出的初始0.5BV~1.5 BV体积的溶液为第一清洗阶段所得溶液,记为溶液A,随后从所述吸附柱流出的0.3 BV~1.0 BV体积的溶液为吸附阶段所得溶液,记为溶液B;将步骤(2)的洗脱过程设为第二清洗阶段和洗脱阶段,从所述吸附柱流出的初始0.5 BV~1.5 BV体积的溶液为第二清洗阶段所得溶液,记为溶液C,随后从所述吸附柱流出的0.2 BV~1.0 BV体积的溶液为洗脱阶段所得溶液,记为溶液D;所述溶液A作为步骤(2)的洗脱液使用,所述溶液B作为脱砷溶液,所述溶液C返回步骤(1)中作为含砷溶液使用,所述溶液D作为含砷洗脱废液;
步骤(2)中,所述洗脱液先采用所述溶液A,溶液A不足时,采用步骤(3)得到的硫化后液,硫化后液不足时,采用酸溶液进行补充。
2.根据权利要求1所述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,其特征在于,从所述吸附柱流出的初始0.5 BV~1.5 BV体积的溶液为溶液A,随后从所述吸附柱流出的0.5 BV~1.0BV体积的溶液为溶液B;从所述吸附柱流出的初始0.5 BV~1.5 BV体积的溶液为溶液C,随后从所述吸附柱流出的0.4 BV~0.8 BV体积的溶液为溶液D。
3.根据权利要求1所述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,其特征在于,所述溶液B与溶液D的体积比为1.3~2.0∶1。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述硫化剂为硫化氢、硫化钠和硫氢化钠中的一种。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,其特征在于,所述强碱性阴离子交换树脂包含铵基类官能团,全交换容量≥1.2eq/L,粒径为0.1mm~1.25mm。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述含砷溶液先经过精密过滤后再进行吸附,过滤精度≤1μm。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述脱砷溶液进行回用或进行有价金属回收。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,其特征在于,步骤(2)中,洗脱后的吸附树脂循环使用。
9.根据权利要求1~3中任一项所述的从含砷溶液中直接分离砷的方法,其特征在于,步骤(3)中,将硫化砷渣进行外排处理,将硫化后液返送至步骤(2)作为洗脱液使用。
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