[发明专利]一种以硫化碱废渣协同处理含砷银精矿及污酸的方法

说明书

本发明涉及一种以硫化碱废渣协同处理含砷银精矿及污酸的方法，以含砷银精矿焙烧冶炼过程烟气洗涤过程产生的污酸为主要对象，结合了冶金工程和环保工程，依托硫化碱工业生产中产生的硫化碱废渣，采用硫化碱废渣为原料，制备硫化氢用于污酸处理，制备硫化氢后的反应液作为添加剂用于含砷银精矿的焙烧过程，改变焙烧过程中银的物质转化形态，生成易于氰化浸出的硫酸银，提供了一种硫化碱废渣处理协同处理含砷银精矿及污酸的新思路和方法，产生了显著的经济效益、环境效益、社会效益。

技术领域

本发明属于冶金工程和环境工程交叉领域，具体涉及一种硫化碱废渣分解协同处理含砷银精矿及污酸的方法。

背景技术

目前，硫化碱(硫化钠)的工业生产方法主要有煤粉还原芒硝法、气体还原法、硫酸钡副产硫化钠法和硫化氢法。其中，硫酸钡副产硫化钠法是用煤还原硫酸钡制取硫化钡，再加入硫酸钠溶液处理，生成硫化钠和沉淀硫酸钡，经抽滤分离，蒸发浓缩而得。该方法排出大量的硫化碱废渣，其中大部分来自煤中所含的碳，以及未能分离的硫化钠。经检测，硫化钠为25-30％，且含有一定量的碳酸钠。

众所周知，硫化钠极易溶于水，水溶液呈强碱性，与皮肤和黏膜接触时有极强的刺激性和腐蚀性，触及皮肤和毛发时会造成灼伤。尤其与水反应生成的硫化氢气体，吸收人体后，从而引起中毒至死亡，因此，硫化碱废渣如果不加以利用和治理，不仅会造成环境污染，也存在一定的安全隐患。因此，有必要探索硫化碱废渣的资源综合利用方法，从而有效的挖掘硫化碱废渣的潜在价值，消除环境污染和安全隐患。

含砷银精矿采用两段焙烧工艺处理，熔炼过程中产生大量的二氧化硫烟气，二氧化硫制备硫酸过程中需烟气净化洗涤，洗涤过程产生大量的污酸废水，该废水具有含重金属浓度高、种类多、酸度高、形态复杂，处理难度大、危害大等特点，主要的重金属离子为砷、铜、铅、锌、镉等，尤其是砷浓度波动大，浓度范围可从几千mg/L到上万mg/L，其中硫酸质量浓度可达到10-200g/L。

冶炼烟气洗涤污酸废水是污染性很强的一类重金属废水，即使浓度很小也能造成极大危害。含重金属污酸废水的排放，既造成资源流失、设备腐蚀、排污收费等企业内部经济损失，同时也会污染周围水环境，并且随着重金属元素的迁移、转化和进入食物链后的富集，严重危害生态环境和人体健康。

污酸废水中的砷以亚砷酸为主，也最难处理，因此国内污酸废水的处理工艺主要以除砷为目的。目前，国内污酸废水除砷工业应用的方法主要有中和法、硫化-中和法、中和-铁盐共沉淀法等。对含砷浓度很高的废水，采用硫化钠脱砷，再与厂内其他废水混合后一并中和处理，对含砷浓度较低的废水一般采用石灰-铁盐共沉淀法。采用硫化法脱砷是污酸废水脱砷的主要方向，所用的硫化剂主要有硫化钠、硫化钡、硫化亚铁等，然而目前存在的一个普遍问题是硫化剂的价格较高，尤其是对于含砷浓度高的污酸废水，处理成本较高，高达100多元/m³废水。

国内学者在硫化剂选择和应用的优化上也做了很多工作，高尚俭等采用硫化亚铁固定床处理含砷废水取得了较好的效果；陶秀成等采用黄铁矿制备硫化亚铁，做了探索性的工作；江元汝等研究了硫化亚铁处理含砷废水中砷的形态变化；李亚林等研究了利用硫化亚铁从污酸废水中回收砷的工艺条件，取得了较好的效果。一种高浓度含砷酸性废水处理方法及装置(CN201310157992.4)公开了利用硫化亚铁填料床处理含砷废水的方法。一种硫化亚铁(FeS)氧化溶解去除水体中高浓度As(III)的方法(CN201710110032.0)提供了一种利用FeS氧化溶解去除水体中高浓度As(III)的方法：首先于厌氧手套箱中采用简单的化学沉淀法合成非晶型、高活性的FeS，而后利用其氧化溶解反应来去除水体中的As(III)，主要通过FeS反应形成的Fe(III)铁矿物的吸附性能和形成砷酸铁除砷，As(III)的去除效果很好且无后续砷释放现象，表明除砷效果好且稳定。重金属污酸废水资源化回收方法及装置(CN201310501529.7)公开了一种重金属污酸废水资源化回收方法及其装置，首先通过电渗析过程中阴、阳离子膜的选择可以很好的将污酸中的酸实现分离，含重金属的低酸度废液利用硫化氢气体和射流工艺集成技术能够快速回收废液中的有价重金属，重金属离子的回收率达95％以上。