CN117512351A - 生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法。该制备方法先通过加入酸性磷酸盐溶液使铁以磷酸铁的形式形成沉淀分离出来，再通过加入复合药剂使砷以砷酸盐形式形成沉淀分离出来，最后通过加入氧化钙使硫形成石膏产品分离出来；如此实现生物氧化液中铁、硫元素的综合回收，所得产品质量稳定、回收率高；通过对砷进行高效富集，实现砷渣的减量化，减轻尾矿库堆存负担；同时整个过程中产生的尾液，因其富含的N、P、K，又可作为生物氧化作业的培养基中的有效成分进行综合利用，如此可进一步降低企业生产成本；整个生产工艺流程简单，成本低，设备投资较少，且不产生二次污染，提高了企业经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及水污染治理及二次资源综合回收技术领域，尤其涉及一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法。
背景技术
在生物氧化企业生产中，采用生物氧化工艺提高含砷难处理金精矿中金的浸出率。在生物氧化的过程中，矿石中的砷、铁、硫以离子形式进入到液相中，形成含有砷、铁的酸性废水，即为生物氧化液。生物氧化液因其酸性大、含砷高，必须处理后才能排放。
目前，企业生产中，采用石灰—铁盐法对生物氧化液进行处理，利用石灰中和生物氧化液中的酸，随pH值变化，生物氧化液中的砷铁转化为砷酸盐沉淀，该方法会生成大量的硫酸钙沉淀，其中和渣产率大，尾矿库堆存压力大。与此同时，这种处理方法对生物氧化液中的有价元素未形成综合回收利用，造成了资源的浪费。
有鉴于此，有必要设计一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，以解决上述问题。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，以实现生物氧化液中有价资源的综合回收。
为实现上述目的，本发明提供了一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，包括以下步骤：
S1、在预定温度下，向生物氧化液中加入酸性磷酸盐溶液，再进行搅拌形成稳定的沉淀后，进行第一次固液分离得到磷酸铁和第一溶液；对所述磷酸铁依次进行洗涤、烘干，即可获得纯净的磷酸铁产品；
S2、向所述第一溶液中依次添加复合药剂至pH为第一预定值，再进行搅拌形成稳定的沉淀后，进行第二次固液分离得到砷渣和第二溶液；
S3、向所述第二溶液中加入氧化钙，调节pH至第二预定值，再进行搅拌形成沉淀后，进行第三次固液分离得到石膏产品和第三溶液；
S4、步骤S1中对所述磷酸铁进行洗涤产生的酸性回水返回至步骤S1中用于制备所述酸性磷酸盐溶液，S3步骤中所述第三溶液返回至生物氧化作业。
进一步地，步骤S1中，所述酸性磷酸盐溶液为：以体积比为18~20:1的磷酸一铵溶液与磷酸的混合溶液；所述磷酸一铵溶液包括按固液比为1:9～3:7的磷酸一铵与所述酸性回水组成。
进一步地，步骤S1中，所述酸性磷酸盐溶液的用量为21～28mL/g铁。
进一步地，步骤S2中，所述复合药剂的成分包括氧化镁、草木灰和稻壳灰。
进一步地，步骤S2中，所述氧化镁占所述复合药剂总质量的60～70wt%；所述稻壳灰占所述复合药剂总质量的6～10wt%；所述氧化镁与所述草木灰的质量比为3:2～8:2，所述复合药剂的固液比为1:3。
进一步地，所述复合药剂固体用量为45～60kg/m3生物氧化液。
进一步地，步骤S3中，pH的第二预定值为7.5～8.5；进行所述搅拌的过程为：以300～400r/min的转速搅拌1h。
进一步地，步骤S1中，所述预定温度为45～65℃。
进一步地，步骤S1中，进行所述搅拌的过程为：以300~400r/min的转速搅拌2~3h；进行所述洗涤过程为：用清水洗涤至pH为3.5～4.5；步骤S1中，进行所述烘干的温度为40～60℃。
进一步地，步骤S2中，pH的第一预定值为4.2～4.5；进行所述搅拌的过程为：以350～500r/min的转速搅拌1～2h。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供的一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，先通过加入酸性磷酸盐溶液使铁以磷酸铁的形式形成沉淀分离出来，再通过加入复合药剂使砷以砷酸盐形式形成沉淀分离出来，最后通过加入氧化钙使硫形成石膏产品分离出来；如此实现生物氧化液中铁、硫元素的综合回收，所得产品质量稳定、回收率高；通过对砷进行高效富集，实现砷渣的减量化，减轻尾矿库堆存压力；同时整个过程中产生的尾液，因其富含的N、P、K，又可作为生物氧化作业的培养基中的有效成分进行回收，如此可进一步降低企业生产成本。
2、本发明提供的一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，通过向生物氧化液中加入酸性磷酸盐溶液，使铁以磷酸铁的形式形成沉淀分离出来，再对磷酸铁采用清水洗涤且在低温下烘干，即可获得纯净的磷酸铁产品。在将使铁以磷酸铁的形式形成沉淀分离出来后，再通过加入复合药剂，该复合药剂在调节pH诱导促进砷形成砷酸盐沉淀的同时，以酸碱中和的形式，向液相体系中引入N、P、K等生物氧化作业的培养基有效成分进一步发挥作用。其中，草木灰和稻壳灰的不溶性组分可作为中和渣固相沉淀形成的生长点位，加速沉淀生成，且草木灰的灰分物质可增强中和渣的固结性，稻壳灰的无机物质可作为助滤剂，减轻中和渣的固液分离压力，如此使砷以砷酸盐形式能高效富集且形成稳定的沉淀分离出来。
附图说明
图1为本发明提供的一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
如图1所示，一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，包括以下步骤：
S1、在预定温度下，向生物氧化液（pH值为0.8～1.5）中加入酸性磷酸盐溶液，并以300~400r/min的转速搅拌2~3h，使铁以磷酸铁形式形成稳定的沉淀后，再进行第一次固液分离得到磷酸铁和第一溶液；对所述磷酸铁依次进行洗涤、烘干，即可获得纯净的磷酸铁产品；
步骤S1中，所述预定温度为45～65℃；
进行所述洗涤过程为：用清水洗涤至pH为3.5～4.5；进行所述烘干的温度为40～60℃；
S2、向所述第一溶液中添加复合药剂至pH为第一预定值，再以350～500r/min的转速搅拌1～2h，使砷以砷酸盐形式形成稳定的沉淀后，进行第二次固液分离得到砷渣和第二溶液；
步骤S2中，pH的第一预定值为4.2～4.5；
S3、向所述第二溶液中加入氧化钙（或氢氧化钙），调节pH至7.5～8.5，再以300～400r/min的转速搅拌1h后，进行第三次固液分离得到石膏产品和第三溶液；
S4、步骤S1中对所述磷酸铁进行洗涤产生的酸性回水返回至步骤S1中用于制备所述酸性磷酸盐溶液，所述第三溶液（富含磷酸根、铵离子、钾离子）返回至生物氧化作业。
如此设置，先通过加入酸性磷酸盐溶液使铁以磷酸铁的形式形成沉淀分离出来，再通过加入复合药剂使砷以砷酸盐形式形成沉淀分离出来，最后通过加入氧化钙使硫形成石膏产品分离出来；如此实现生物氧化液中铁、硫元素的综合回收，所得产品质量稳定、回收率高；通过对砷进行高效富集，实现砷渣的减量化，减轻尾矿库堆存负担；再者生物氧化作业所产生的生物氧化液，其本身温度为35~45℃，如此加热成本大幅度降低的情况下即可将铁以磷酸铁的形式沉淀出来；同时整个过程中产生的尾液，因其富含的N、P、K，又可作为生物氧化作业的培养基中的有效成分进行回收，如此可进一步降低企业生产成本；整个生产工艺流程简单，成本低，设备投资较少，且不产生二次污染，提高了企业经济效益。
具体地，在本发明的一些实施例中，步骤S1中，所述酸性磷酸盐溶液为：以体积比为18~20:1的磷酸一铵溶液与磷酸（浓度为85%）的混合溶液；所述磷酸一铵溶液包括按固液比为1:9～3:7的磷酸一铵与采用对所述磷酸铁进行洗涤的所述酸性回水混合而成；
所述酸性磷酸盐溶液的用量为21～28mL/g铁。
如此设置，向生物氧化液中加入酸性磷酸盐溶液，使铁以磷酸铁的形式形成沉淀分离出来，再对磷酸铁采用清水洗涤且在低温下烘干，即可获得纯净的磷酸铁产品；这与现有生物氧化液处理技术相比，实现了铁在复杂酸性液相体系中的高效回收，实现了铁的一步化合反应高纯产品化。针对酸性有机液相体系的复杂性，适宜的磷酸一铵溶液与磷酸比值，对于实现铁、磷与As、Me（代指其他金属阳离子）的定向分离起到关键性作用，适当的磷酸一铵溶液用量可确保铁沉淀完全且避免杂质磷酸盐的夹带沉淀，在此基础上确定的磷酸充足用量，可实现铁磷盐类的转化与净化，过高的磷酸用量会造成阻碍转化、配位溶解，无法获得磷酸铁产品。
具体地，在本发明的一些实施例中，步骤S2中，所述复合药剂的成分包括氧化镁、草木灰和稻壳灰；其中，所述氧化镁占所述复合药剂总质量的60～70wt%；所述稻壳灰占所述复合药剂总质量的6～10wt%；所述氧化镁与所述草木灰的质量比为3:2～8:2，所述复合药剂的固液比为1:3。
所述复合药剂固体用量为45～60kg/m3生物氧化液。
如此设置，在使铁以磷酸铁的形式形成沉淀分离出来后，再通过加入复合药剂，在调节pH诱导促进砷形成砷酸盐沉淀的同时，以酸碱中和的形式，向液相体系中引入N、P、K等生物氧化作业的培养基有效成分进一步发挥作用。其中，草木灰和稻壳灰的不溶性组分可作为中和渣固相沉淀形成的生长点位，加速沉淀生成，且草木灰的灰分物质可增强中和渣的固结性，稻壳灰的无机物质可作为助滤剂，减轻中和渣的固液分离压力，如此使砷以砷酸盐形式能高效富集且形成稳定的沉淀分离出来。然而过高含量的草木灰和稻壳灰会大幅度增加中和渣产率，使中和渣粗粒化，不利于矿浆输送，且增加中和成本；而添加过量的复合药剂会增加药剂成本，且过高的pH值不利于后续作业。
下面对本发明提供的一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法的工作方式进行说明：
实施例1~3采用的生物氧化液中主要元素为As、Fe、S；其中，硫以硫酸根形式存在，砷主要以As3+的形式存在，铁主要以Fe3+的形式存在；生物氧化液的pH值为0.6～1.0。
实施例1
本实施例提供了一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，包括以下步骤：
S1、在45℃下，向生物氧化液中加入酸性磷酸盐溶液，并以350r/min的转速搅拌2h后，使铁以磷酸铁形式形成稳定的沉淀析出，再进行第一次固液分离得到磷酸铁和第一溶液；对所述磷酸铁用清水洗涤至pH为3.8后，在45℃下烘干，即可获得纯净的磷酸铁产品；
所述酸性磷酸盐溶液为以体积比为20:1的磷酸一铵溶液与磷酸的混合溶液；所述磷酸一铵溶液由固液比为2:8的磷酸一铵与采用对所述磷酸铁进行洗涤产生的酸性回水混合而成；
所述酸性磷酸盐溶液的用量为22mL/g铁。
S2、常温下，向所述第一溶液中添加复合药剂至pH为4.25，再以350r/min的转速搅拌1h，使砷以砷酸盐形式形成稳定的沉淀后，进行第二次固液分离得到砷渣和第二溶液；
步骤S2中，所述复合药剂的成分为由氧化镁、草木灰和稻壳灰组成的溶液；其中，氧化镁、草木灰和稻壳灰的质量比为5:4:1，所述复合药剂的固液比为1:3。
所述复合药剂固体用量为55kg/m3生物氧化液。
S3、常温下，向所述第二溶液中加入氧化钙，调节pH至8，再以300r/min的转速搅拌1h后，进行第三次固液分离得到石膏产品和第三溶液；
S4、步骤S1中对所述磷酸铁进行洗涤产生的酸性回水返回至步骤S1中用于制备所述酸性磷酸盐溶液，所述第三溶液返回至生物氧化作业。
本实施例中铁的回收率为95.18%；砷的回收率为99.51%；得到石膏产品的纯度为68.10%（以生石膏计），硫的回收率为91.17%。
实施例2
本实施例提供了一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，包括以下步骤：
S1、在60℃下，向生物氧化液中加入酸性磷酸盐溶液，并以350r/min的转速搅拌2h后，使铁以磷酸铁形式形成稳定的沉淀析出，再进行第一次固液分离得到磷酸铁和第一溶液；对所述磷酸铁用清水洗涤至pH为4.2后，在60℃下烘干，即可获得纯净的磷酸铁产品；
所述酸性磷酸盐溶液为以体积比为20:1的磷酸一铵溶液与磷酸的混合溶液；所述磷酸一铵溶液由固液比为2:8的磷酸一铵与采用对所述磷酸铁进行洗涤产生的酸性回水混合而成；
所述酸性磷酸盐溶液的用量为27mL/g铁。
S2、常温下，向所述第一溶液中添加复合药剂至pH为4.15，再以380r/min的转速搅拌1h，使砷以砷酸盐形式形成稳定的沉淀后，进行第二次固液分离得到砷渣和第二溶液；
步骤S2中，所述复合药剂的成分为由氧化镁、草木灰和稻壳灰组成的溶液；其中，氧化镁、草木灰和稻壳灰的质量比为4:5:1，所述复合药剂的固液比为1:3。
所述复合药剂固体用量为51kg/m3生物氧化液。
S3、常温下，向所述第二溶液中加入氧化钙，调节pH至7.8，再以300r/min的转速搅拌1h后，进行第三次固液分离得到石膏产品和第三溶液；
S4、步骤S1中对所述磷酸铁进行洗涤产生的酸性回水返回至步骤S1中用于制备所述酸性磷酸盐溶液，所述第三溶液返回至生物氧化作业。
本实施例中铁的回收率96.33%；砷的回收率为99.12%；得到石膏产品的纯度为66.08%（以生石膏计），硫的回收率为90.45%。
实施例3
本实施例提供了一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，包括以下步骤：
S1、在55℃下，向生物氧化液中加入酸性磷酸盐溶液，并以350r/min的转速搅拌2h后，使铁以磷酸铁形式形成稳定的沉淀析出，再进行第一次固液分离得到磷酸铁和第一溶液；对所述磷酸铁用清水洗涤至pH为4.1后，在60℃下烘干，即可获得纯净的磷酸铁产品；
所述酸性磷酸盐溶液为以体积比为20:1的磷酸一铵溶液与磷酸的混合溶液；所述磷酸一铵溶液的固液比由3:7的磷酸一铵与采用对所述磷酸铁进行洗涤产生的酸性回水混合而成；
所述酸性磷酸盐溶液的用量为25mL/g铁。
S2、常温下，向所述第一溶液中添加复合药剂至pH为4.15，再以380r/min的转速搅拌1h，使砷以砷酸盐形式形成稳定的沉淀后，进行第二次固液分离得到砷渣和第二溶液；
步骤S2中，所述复合药剂的成分为由氧化镁、草木灰和稻壳灰组成的溶液；其中，氧化镁、草木灰和稻壳灰的质量比为3:6:1，所述复合药剂的固液比为1:3。
所述复合药剂固体用量为51kg/m3生物氧化液。
S3、常温下，向所述第二溶液中加入氧化钙，调节pH至7.8，再以300r/min的转速搅拌1h后，进行第三次固液分离得到石膏产品和第三溶液；
S4、步骤S1中对所述磷酸铁进行洗涤产生的酸性回水返回至步骤S1中用于制备所述酸性磷酸盐溶液，所述第三溶液返回至生物氧化作业。
本实施例中铁的回收率95.16%；砷的回收率为99.27%；得到石膏产品的纯度为67.47%（以生石膏计），硫的回收率为92.33%。
根据本发明所提供的方法得到的砷渣与现有技术中采用石灰法所得中和渣相比，产率降低30%。
综上所述，本发明提供了一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，先通过加入酸性磷酸盐溶液使铁以磷酸铁的形式形成沉淀分离出来，再通过加入复合药剂使砷以砷酸盐形式形成沉淀分离出来，最后通过加入氧化钙使硫形成石膏产品分离出来；如此实现生物氧化液中铁、硫元素的综合回收，所得产品质量稳定、回收率高；通过对砷进行高效富集，实现砷渣的减量化，减轻尾矿库堆存负担；同时整个过程中产生的尾液，因其富含的N、P、K，又可作为生物氧化作业的培养基中的有效成分进行回收，如此可进一步降低企业生产成本；整个生产工艺流程简单，成本低，设备投资较少，且不产生二次污染，提高了企业经济效益。向生物氧化液中加入酸性磷酸盐溶液，使铁以磷酸铁的形式形成沉淀分离出来，再对磷酸铁采用清水洗涤且在低温下烘干，即可获得纯净的磷酸铁产品。在将使铁以磷酸铁的形式形成沉淀分离出来后，再通过加入复合药剂，在调节pH诱导促进砷形成砷酸盐沉淀的同时，以酸碱中和的形式，向液相体系中引入N、P、K等生物氧化作业的培养基有效成分进一步发挥作用。其中，草木灰和稻壳灰的不溶性组分可作为中和渣固相沉淀形成的生长点位，加速沉淀生成，且草木灰的灰分物质可增强中和渣的固结性，稻壳灰的无机物质可作为助滤剂，减轻中和渣的固液分离压力，如此使砷以砷酸盐形式能高效富集且形成稳定的沉淀分离出来。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在预定温度下，向生物氧化液中加入酸性磷酸盐溶液，再进行搅拌形成稳定的沉淀后，进行第一次固液分离得到磷酸铁和第一溶液；对所述磷酸铁依次进行洗涤、烘干，即可获得纯净的磷酸铁产品；
S2、向所述第一溶液中添加复合药剂至pH为第一预定值，再进行搅拌形成稳定的沉淀后，进行第二次固液分离得到砷渣和第二溶液；
S3、向所述第二溶液中加入氧化钙，调节pH至第二预定值，再进行搅拌形成沉淀后，进行第三次固液分离得到石膏产品和第三溶液；
S4、步骤S1中对所述磷酸铁进行洗涤产生的酸性回水返回至步骤S1中用于制备所述酸性磷酸盐溶液，S3步骤中所述第三溶液返回至生物氧化作业。
2.根据权利要求1所述的生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，其特征在于：步骤S1中，所述酸性磷酸盐溶液为：以体积比为18~20:1的磷酸一铵溶液与磷酸的混合溶液；所述磷酸一铵溶液包括按固液比为1:9～3:7的磷酸一铵与所述酸性回水组成。
3.根据权利要求2所述的生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，其特征在于：步骤S1中，所述酸性磷酸盐溶液的用量为21～28mL/g铁。
4.根据权利要求1所述的生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，其特征在于：步骤S2中，所述复合药剂的成分包括氧化镁、草木灰和稻壳灰。
5.根据权利要求4所述的生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，其特征在于：步骤S2中，所述氧化镁占所述复合药剂总质量的60～70wt%；所述稻壳灰占所述复合药剂总质量的6～10wt%；所述氧化镁与所述草木灰的质量比为3:2～8:2，所述复合药剂的固液比为1:3。
6.根据权利要求5所述的生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，其特征在于：所述复合药剂固体用量为45～60kg/m3生物氧化液。
7.根据权利要求1所述的生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，其特征在于：步骤S3中，pH的第二预定值为7.5～8.5；进行所述搅拌的过程为：以300～400r/min的转速搅拌1h。
8.根据权利要求1所述的生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，其特征在于：步骤S1中，所述预定温度为45～65℃。
9.根据权利要求1所述的生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，其特征在于：步骤S1中，进行所述搅拌的过程为：以300~400r/min的转速搅拌2~3h；进行所述洗涤过程为：用清水洗涤至pH为3.5～4.5；步骤S1中，进行所述烘干的温度为40～60℃。
10.根据权利要求1所述的生物氧化液中有价元素分离提取的工艺方法，其特征在于：步骤S2中，pH的第一预定值为4.2～4.5；进行所述搅拌的过程为：以350～500r/min的转速搅拌1～2h。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| US6821434B1 (en) * | 2001-10-10 | 2004-11-23 | Sandia Corporation | System for removal of arsenic from water |
| CN101805080A (zh) * | 2010-03-10 | 2010-08-18 | 东北大学 | 生物氧化提金液中有价元素回收利用的新技术 |
| CN106521162A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-03-22 | 长春黄金研究院 | 从酸性含砷、铁、硫生物氧化液中回收有价元素的方法 |
| US20170306442A1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-10-26 | Minera Pecobre, S.A. De C.V. | Hydrometallurgical process for the recovery of copper, lead or zinc |
-
2024
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6821434B1 (en) * | 2001-10-10 | 2004-11-23 | Sandia Corporation | System for removal of arsenic from water |
| CN101805080A (zh) * | 2010-03-10 | 2010-08-18 | 东北大学 | 生物氧化提金液中有价元素回收利用的新技术 |
| US20170306442A1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-10-26 | Minera Pecobre, S.A. De C.V. | Hydrometallurgical process for the recovery of copper, lead or zinc |
| CN106521162A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-03-22 | 长春黄金研究院 | 从酸性含砷、铁、硫生物氧化液中回收有价元素的方法 |
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